Hoạt động nào có thể làm cho cuộn cảm hoặc tụ điện phát nổ?

Trong những ngày đầu tiên ở trường điện tử, giáo viên thường nói điều gì đó về việc không rút điện quá nhanh ở một cuộn cảm hoặc tụ điện và chúng tôi được sử dụng để từ từ biến máy phát điện áp từ một máy phát tín hiệu xuống không. Một cái gì đó về quá độ, một cái gì đó về phí được lưu trữ ...

Bây giờ tôi thích làm việc với một bộ chuyển đổi năng lượng, nhưng những gì được nói nhiều năm trước vẫn còn đọng lại với tôi nhưng tôi không thể nhớ chính xác những gì đã nói lúc đó.

Ai đó có thể vui lòng nhắc tôi quy tắc khi xử lý an toàn cuộn cảm và tụ điện trong mạch (cơ bản) là gì không?

Ngươi KHÔNG được mở mạch điện dẫn.

Ngươi KHÔNG được đoản mạch một tụ điện tích điện.

Nếu bạn nghĩ về nó từ các phương trình cơ bản của họ:

- một sự thay đổi đột ngột trong dòng điện (tức là mạch mở cưỡng bức) sẽ dẫn đến điện áp vô hạn.$V = L\dfrac{di}{dt}$

- sự thay đổi điện áp đột ngột (tức là ngắn mạch) sẽ dẫn đến một dòng điện vô hạn.$I = C\dfrac{dv}{dt}$

Nó rõ ràng không phải là vô hạn trong thực tế (do sự cố và khả năng thay đổi điện áp / dòng điện đủ nhanh) NHƯNG nó đủ quan trọng để làm hỏng thiết bị điện tử ...

Cuộn cảm lưu thông khi dòng điện chạy qua chúng. Khi cuộn cảm bị mất điện, từ thông sẽ quay trở lại thành dòng điện. Khi dòng điện này cố gắng vượt qua điện trở rất cao, nó sẽ dẫn đến điện áp rất cao, bởi vì định luật Ohm. Thiệt hại và / hoặc thương tích có thể dẫn đến. Đây là lý do tại sao chúng tôi sử dụng điốt flyback trên các mạch cảm ứng.

Tụ điện có thể lưu trữ điện tích của chúng trong một thời gian dài, ngay cả khi mất điện. Đây là lý do tại sao chúng tôi xả tụ bằng tay trước khi bảo dưỡng thiết bị điện áp cao. Vì chất điện môi cũng có thể hấp thụ một phần điện tích và giữ lại khi tụ điện bị phóng điện, chúng ta phải đảm bảo xả nó nhiều lần để chắc chắn rằng tụ điện trống.

Vì vậy, bạn biết nó có liên quan đến quá độ, phải không? Hãy làm một thí nghiệm suy nghĩ từ điều này. Giả sử bạn có một cuộn cảm, nó được kết nối với nguồn điện trong một thời gian rất dài. Nói rằng nguồn điện cung cấp một dòng điện 1A. Sau đó, do các thuộc tính của nó (một cuộn cảm nhỏ hơn một mạch ngắn khi ở trạng thái ổn định), điện áp trên nó sẽ là 0V.

Bây giờ hãy tưởng tượng rằng bạn loại bỏ nguồn điện và thay đổi nó cho điện trở 0 ohm. Chuyện gì sẽ xảy ra? Ngay sau khi loại bỏ nguồn, dòng điện qua cuộn cảm vẫn là 1A và bây giờ được buộc qua điện trở 0 ohm, dẫn đến V = I × R = 1A × 0Ω = 0V. Cho đến nay rất tốt, không có gì thay đổi.

Bây giờ hãy tưởng tượng rằng bạn đã thay đổi điện trở cho một phần 10Ω, điều gì sẽ xảy ra ngay sau khi tháo nguồn điện? Bây giờ cuộn cảm sẽ buộc dòng điện của nó thông qua điện trở 10Ω: V = I × R = 1A × 10Ω = 10V.

Bây giờ thật dễ dàng để tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra nếu điện trở đó ngày càng lớn hơn: 100Ω kết quả trong 100V, 1kΩ trong 1kV, 1MΩ trong 1MV, v.v. Một điện trở gần vô cực sẽ ngụ ý một điện áp vô hạn (lý thuyết) và đó là nơi vật lý thực sự trở nên thú vị.

Tất nhiên chỉ có một lượng năng lượng hữu hạn được lưu trữ trong cuộn cảm và do đó điện áp cao sẽ không tồn tại được lâu, chỉ một lát sau khi tháo nguồn điện.

Một thí nghiệm suy nghĩ tương tự có thể được thực hiện với một tụ điện. Một tụ điện ít hơn hai bản không chạm vào nhau, do đó điện trở rất cao và ở trạng thái ổn định, nó được tích điện với điện áp và không có dòng điện nào có thể chạy qua. Tương tự như cuộn cảm, chúng ta lại có thể kết nối điện trở song song, nhưng bây giờ bạn bắt đầu với giá trị rất cao và hoạt động trở về 0 cho ngắn mạch và tính toán dòng điện tương ứng ngay tại thời điểm sau khi nguồn điện áp bị loại bỏ.