ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट

प्रोटेक्शन सर्किट, जैसे रिवर्स पोलरिटी प्रोटेक्शन, शॉर्ट-सर्किट प्रोटेक्शन और ओवर / अंडर वोल्टेज प्रोटेक्शन, किसी भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण या सर्किट को किसी भी अचानक होने वाली दुर्घटना से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है। आमतौर पर फ़्यूज़ या एमसीबी का उपयोग ओवरवॉल्टेज सुरक्षा के लिए किया जाता है, यहाँ इस सर्किट में, हम फ़्यूज़ का उपयोग किए बिना एक ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट का निर्माण करेंगे ।

ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन एक पावर सप्लाई फीचर है, जो जब भी इनपुट वोल्टेज प्रीसेट वैल्यू से अधिक होता है, सप्लाई को कटऑफ कर देता है। हाई वोल्टेज सर्ज से सुरक्षा के लिए, हम हमेशा ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन या क्राउबर प्रोटेक्शन सर्किट का उपयोग करते हैं। क्राउबर प्रोटेक्शन सर्किट एक प्रकार का ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन है जो इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

आपके सर्किट को ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए कई अलग-अलग तरीके हैं। सबसे आसान तरीका इनपुट आपूर्ति पक्ष पर फ्यूज को कनेक्ट करना है। लेकिन समस्या यह है कि यह एक बार की सुरक्षा है, क्योंकि जैसे ही वोल्टेज पूर्व निर्धारित मूल्य से अधिक हो जाता है, फ्यूज के अंदर का तार सर्किट को जला देगा और तोड़ देगा। फिर आपको फिर से कनेक्शन बनाने के लिए क्षतिग्रस्त फ्यूज को एक नए के साथ बदलना होगा।

यहां इस सर्किट में, जेनर डायोड और बाइपोलर ट्रांजिस्टर का उपयोग स्वचालित ओवरवॉल्टेज सुरक्षा के लिए किया जाता है। यह दो तरीकों से किया जा सकता है,

1. जेनर वोल्टेज रेग्युलेटर सर्किट: यह विधि इनपुट वोल्टेज को नियंत्रित करती है और एक विनियमित वोल्टेज की आपूर्ति करके सर्किट को वोल्टेज से बचाती है, लेकिन जब वोल्टेज सुरक्षा सीमा से अधिक हो जाता है तो यह आउटपुट भाग को डिस्कनेक्ट नहीं करता है । हम हमेशा जेनर डायोड की रेटिंग के बराबर या उससे कम आउटपुट वोल्टेज प्राप्त करेंगे।

2. जेनर डायोड का उपयोग करके ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट: ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन की दूसरी विधि में, जब भी इनपुट वोल्टेज प्रीसेट लेवल से अधिक होता है तो वह सर्किट से आउटपुट पार्ट या लोड को डिस्कनेक्ट कर देता है ।

जेनर वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट

एक जेनर वोल्टेज रेगुलेटर ओवरवॉल्टेज से सर्किट की सुरक्षा करता है और इनपुट सप्लाई वोल्टेज को भी नियंत्रित करता है। जेनर वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग कर ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन के लिए सर्किट आरेख नीचे दिया गया है:

पूर्व निर्धारित वोल्टेज मूल्य सर्किट के महत्वपूर्ण मान जिस पर या तो आपूर्ति काट दिया जाता है या यह है कि मूल्य के ऊपर किसी भी वोल्टेज अनुमति नहीं दी जाएगी। यहां प्रीसेट वोल्टेज मान जेनर की रेटिंग है। जैसे, हम 5.1 वी जेनर डायोड का उपयोग कर रहे हैं तो आउटपुट में वोल्टेज 5.1 वी से अधिक नहीं होगा।

जब आउटपुट वोल्टेज बढ़ता है तो बेस-एमिटर वोल्टेज कम हो जाता है, इस कारण ट्रांजिस्टर Q1 का संचालन कम होता है। चूंकि Q1 कम संचालन करता है इसलिए यह आउटपुट वोल्टेज को कम करता है इसलिए आउटपुट वोल्टेज स्थिर रखता है।

आउटपुट वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया गया है:

वीओ = वीजेड - वीबीई

कहाँ पे, VO आउटपुट वोल्टेज है

वीजेड जेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज है

VBE बेस-एमिटर वोल्टेज है

जेनर डायोड का उपयोग कर ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट

ओवरवॉल्टेज संरक्षण के लिए सर्किट आरेख नीचे जेनर डायोड और पीएनपी ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बनाया गया है। जब वोल्टेज प्रीसेट स्तर से अधिक हो जाता है तो यह सर्किट आउटपुट को डिस्कनेक्ट कर देता है । प्रीसेट मूल्य सर्किट से जुड़े जेनर डायोड का रेटेड मूल्य है। आप अपने उपयुक्त वोल्टेज मान के अनुसार जेनर डायोड को बदल भी सकते हैं। सर्किट का नुकसान यह है कि आपको जेनर डायोड का सटीक मूल्य नहीं मिल सकता है, इसलिए वह चुनें जो आपके पूर्व निर्धारित मूल्य के निकटतम रेटिंग है।

आवश्यक सामग्री

• FMMT718 PNP ट्रांजिस्टर - 2nos।
• जेनर डायोड 5.1V (1N4740A) - 1nos।
• प्रतिरोधों (1k, 2.2k, और 6.8k) - 1nos। (से प्रत्येक)
• ब्रेड बोर्ड
• तारों को जोड़ना

ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट डायग्राम

ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन सर्किट का कार्य

जब वोल्टेज प्रीसेट स्तर से कम होता है, तो Q2 का बेस टर्मिनल उच्च होता है और चूंकि यह PNP ट्रांजिस्टर होता है, इसलिए यह बंद हो जाता है। और, जब Q2 बंद हालत में है, Q1 का आधार टर्मिनल कम होगा और यह वर्तमान को इसके माध्यम से प्रवाह करने की अनुमति देता है।

जेनर डायोड का संचालन शुरू हो जाता है, जो Q2 के आधार को जमीन से जोड़ता है और Q2 को चालू करता है। जब Q1 का आधार टर्मिनल चालू होता है तो Q1 उच्च हो जाता है और Q1 चालू हो जाता है जिसका अर्थ है कि Q1 एक ओपन स्विच के रूप में व्यवहार करता है। इसलिए, Q1 वर्तमान को इसके माध्यम से प्रवाह करने और लोड को अधिक वोल्टेज से बचाने की अनुमति नहीं देता है।

अब हमें ट्रांजिस्टर के पार वोल्टेज ड्रॉप पर भी विचार करने की आवश्यकता है, यह सर्किट की उचित सटीकता के लिए कम होना चाहिए। इसलिए हमने FMMT718 PNP ट्रांजिस्टर का उपयोग किया है जो बहुत कम VCE संतृप्ति मूल्य प्रदर्शित करता है, इस वजह से ट्रांजिस्टर के पार वोल्टेज कम है।

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