जब एक इंडक्टर को अचानक डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो इंडक्टर के स्थिर विद्युत प्रवाह बनाए रखने की विशेषता के कारण विद्युत प्रवाह में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। यहाँ विस्तृत विवरण दिया गया है:
1. इंडक्टर की मूल विशेषताएँ
इंडक्टर की मूल विशेषता निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त की जा सकती है:
V=L(dI/dt)
जहाँ:
V इंडक्टर पर वोल्टेज है,
L इंडक्टर का इंडक्टेंस है,
I इंडक्टर से गुजरने वाला विद्युत प्रवाह है,
dI/dt विद्युत प्रवाह की परिवर्तन दर है।
यह सूत्र दर्शाता है कि इंडक्टर पर वोल्टेज विद्युत प्रवाह की परिवर्तन दर के समानुपाती होती है। यदि विद्युत प्रवाह तेजी से बदलता है, तो इंडक्टर पर उच्च वोल्टेज उत्पन्न होगा।
2. जब इंडक्टर को अचानक डिस्कनेक्ट किया जाता है
जब इंडक्टर को अचानक डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो विद्युत प्रवाह तुरंत शून्य नहीं हो सकता क्योंकि इंडक्टर विद्युत प्रवाह में अचानक परिवर्तन का विरोध करता है। विशेष रूप से:
विद्युत प्रवाह तुरंत बदल नहीं सकता
कारण: इंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को संचित करता है, और जब विद्युत प्रवाह अचानक बंद करने की कोशिश करता है, तो इंडक्टर मूल विद्युत प्रवाह को बनाए रखने की कोशिश करता है।
परिणाम: इंडक्टर डिस्कनेक्टिंग बिंदु पर उच्च स्थायी वोल्टेज उत्पन्न करता है ताकि विद्युत प्रवाह बना रहे।
स्थायी वोल्टेज स्पाइक
वोल्टेज स्पाइक: विद्युत प्रवाह के तुरंत बदल नहीं सकने के कारण, इंडक्टर डिस्कनेक्टिंग बिंदु पर उच्च स्थायी वोल्टेज उत्पन्न करता है। यह वोल्टेज स्पाइक बहुत उच्च हो सकता है और सर्किट में अन्य घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है।
ऊर्जा रिलीज़: यह उच्च वोल्टेज इंडक्टर में संचित चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को तेजी से रिलीज़ करता है, जो अक्सर आर्क के रूप में होता है।
3. व्यावहारिक प्रभाव
आर्क डिस्चार्ज
आर्किंग: डिस्कनेक्टिंग बिंदु पर उच्च वोल्टेज आर्क डिस्चार्ज का कारण बन सकता है, जो चिंगारियों या आर्क का कारण बनता है।
नुकसान: आर्किंग स्विच, कंटैक्ट या सर्किट के अन्य घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है।
वोल्टेज स्पाइक
सुरक्षा उपाय: वोल्टेज स्पाइक से नुकसान से बचने के लिए, इंडक्टर के साथ समान्तर में एक डायोड (जिसे फ्लाइबैक डायोड या फ्रीव्हीलिंग डायोड कहा जाता है) या अन्य प्रकार के स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर (जैसे वैरिस्टर) का उपयोग किया जाता है।
4. समाधान
फ्लाइबैक डायोड
कार्य: फ्लाइबैक डायोड इंडक्टर को अचानक डिस्कनेक्ट करने पर विद्युत प्रवाह के लिए एक कम इम्पीडेंस पथ प्रदान करता है, जिससे उच्च वोल्टेज स्पाइक्स का निर्माण रोका जाता है।
कनेक्शन: फ्लाइबैक डायोड आमतौर पर इंडक्टर के साथ रिवर्स पैरालल कनेक्ट किया जाता है। जब इंडक्टर डिस्कनेक्ट होता है, तो डायोड चालू हो जाता है, जिससे विद्युत प्रवाह जारी रहता है।
स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर
कार्य: स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर (जैसे वैरिस्टर) जब वोल्टेज एक निश्चित सीमा से ऊपर जाता है, तो तेजी से वोल्टेज को क्लैम्प करता है, अतिरिक्त वोल्टेज ऊर्जा को अवशोषित करता है और सर्किट के अन्य घटकों की सुरक्षा करता है।
कनेक्शन: स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर आमतौर पर इंडक्टर के साथ समान्तर कनेक्ट किया जाता है।
सारांश
जब इंडक्टर को अचानक डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो इंडक्टर की विद्युत प्रवाह को स्थिर रखने की विशेषता के कारण विद्युत प्रवाह तुरंत शून्य नहीं हो सकता। यह डिस्कनेक्टिंग बिंदु पर उच्च स्थायी वोल्टेज का कारण बनता है, जो आर्किंग और सर्किट के घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है। सर्किट की सुरक्षा के लिए, फ्लाइबैक डायोड या स्थायी वोल्टेज सुप्रेसर का उपयोग किया जाता है ताकि वोल्टेज स्पाइक्स का निर्माण रोका जा सके।