Durch welchen Vorgang kann die Induktivität oder der Kondensator explodieren?

In den Anfängen der elektronischen Schule pflegte der Lehrer etwas darüber zu sagen, dass die Stromversorgung an einer Induktivität oder einem Kondensator nicht zu schnell unterbrochen werden sollte, und wir waren es gewohnt, den Spannungsgenerator langsam von einem Signalgenerator auf Null herunterzudrehen. Etwas über die Transienten, etwas über die gespeicherte Ladung ...

Ich bin jetzt daran interessiert, mit einem Stromrichter zu arbeiten, aber was vor vielen Jahren gesagt wurde, verweilt immer noch bei mir, aber ich kann mich nicht genau erinnern, was damals gesagt wurde.

Kann mich bitte jemand daran erinnern, was die Regel für den sicheren Umgang mit Induktivitäten und Kondensatoren in einem (Grund-) Stromkreis ist?

— Carlos - der Mungo - Gefahr
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Antworten:

Du sollst einen geladenen Induktor NICHT unterbrechen.

Du sollst einen geladenen Kondensator NICHT kurzschließen.

Wenn Sie aus ihren Grundgleichungen darüber nachdenken:

- eine plötzliche Änderung des Stroms (dh ein erzwungener offener Stromkreis) führt zu einer unendlichen Spannung. $V = L\dfrac{di}{dt}$

$I = C\dfrac{dv}{dt}$

In der Praxis ist es offensichtlich nicht unendlich (aufgrund von Streuungen und der Fähigkeit, die Spannung / den Strom schnell genug zu ändern), ABER es ist bedeutend genug, um die Elektronik zu beschädigen ...

— JonRB
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Ich würde auch hinzufügen: - Du sollst einen Elektrolytkondensator NICHT

— umpolen

Auf dass deine Tage lang seien auf dem Angesicht des Landes. | Sie dürfen die maximale Ladespannung von Lithium-Ionen-Akkus nicht überschreiten, und ihre nähere Verwandtschaft, damit die Flamme nicht Ihren Akku und sogar Ihren Laptop "entlüftet", und es kann wahrlich passieren, dass auch Ihr Transportmittel terrestrisch oder ortsunabhängig ist Antenne, wie es sein kann. | Du sollst keine Spannungen an Tantalkondensatoren anlegen, die nur einen Skerrick über ihren Nennwerten liegen, wenn die Energie von Bedeutung leicht verfügbar ist, noch die Polarität umkehren, und du sollst besser gesegnet sein, wenn du sie aus deinen Hallen und verbannst ....

— Russell McMahon

.... Wohnstätten und sogar deine Handelsstätten, dass sie nicht wichtig versagen, wie es ihre Gewohnheit ist. | In dem Bestreben, nicht wie oben erwähnt di / dt aufzurufen, sollst du Dioden oder Zenere oder Widerstände oder andere Formen von Dämpfungsvorrichtungen um deine Induktivitäten herum anbringen, wenn es dir gut erscheint, zu versuchen, den Stromfluß dort zu unterbrechen, damit die Spannung nicht sehr groß wird in seinem Zorn springe auf und verbrauche deinen Schalter und deinen Halbleiter und was auch immer du sonst leitend damit verbunden hast. | Du sollst weder Vgs max noch Vdsmax überschreiten, außer du verwendest die Lawinenbewertung ....

— Russell McMahon

.... Geräte auf eine Art und Weise, die dafür ausgelegt ist. | Du solltest früh in deiner Jugend über die arkanen Aspekte von SOA und Pd und Absmax und Rthja & Rjc und Rdson und Vgsth und den vielen anderen ihrer Art nachdenken, um nicht versehentlich die Gesetze zu überschreiten, die Murphy als Falle und Falle gestellt hat Sie für die Freisetzung von arkanem Rauch und dergleichen. Du ...

— Russell McMahon

Überspringen Sie ein bisschen, Bruder ...

— Doug McClean

Induktivitäten speichern den Fluss, wenn Strom durch sie fließt. Wenn der Induktor stromlos ist, wird der Fluss wieder in Strom umgewandelt. Wenn dieser Strom versucht, durch einen sehr hohen Widerstand zu fließen, führt dies aufgrund des Ohmschen Gesetzes zu einer sehr hohen Spannung. Dies kann zu Schäden und / oder Verletzungen führen. Aus diesem Grund verwenden wir Sperrdioden in induktiven Schaltkreisen.

Kondensatoren können ihre Ladung lange Zeit speichern, auch wenn die Stromversorgung unterbrochen ist. Aus diesem Grund entladen wir Kondensatoren manuell, bevor wir Hochspannungsgeräte warten. Da das Dielektrikum auch einen Teil der Ladung aufnehmen und behalten kann, wenn der Kondensator entladen wurde, müssen wir sicherstellen, dass er mehrmals entladen wird, um sicherzustellen, dass der Kondensator leer ist.

— Ignacio Vazquez-Abrams
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Vielleicht ist es hilfreich zu klären, "Wenn der Induktor stromlos ist, wandelt sich der Fluss wieder in Strom um. Wenn dieser Strom versucht, einen sehr hohen Widerstand zu durchlaufen, entsteht eine sehr hohe Spannung ..." Ein Punkt ist der Der Induktor wird den Stromteil von I = V / R konstant halten, so dass V / R riesig werden muss, wenn R riesig wird, um es konstant zu halten. Der andere Punkt ist, dass man wissen muss, welcher Teil des Ohmschen Gesetzes als Konstante beibehalten wird; Bei einer Batterie ändert sich die Spannung nicht wesentlich, wenn ein Schalter geöffnet wird, da es sich um eine Spannungsquelle handelt.

— gbulmer

Ein wichtiger Punkt bei Kondensatoren ist, dass das Trennen von Kondensatoren während des Ladevorgangs an sich nicht gefährlich ist. Das erneute Anschließen von Kondensatoren während des Ladevorgangs kann jedoch manchmal sehr schlecht sein. Ein guter Weg, um zu vermeiden, dass ein aufgeladener Kondensator erneut angeschlossen wird, besteht darin, ihm die Möglichkeit zu geben, sich vor dem Trennen des Kondensators zu entladen.

— Supercat

Sie wissen also, dass es etwas mit Transienten zu tun hat, oder? Lassen Sie uns daraus ein Gedankenexperiment machen. Nehmen wir an, Sie haben einen Induktor, der sehr lange an eine Stromquelle angeschlossen war. Angenommen, die Stromquelle liefert einen Strom von 1A. Aufgrund seiner Eigenschaften (eine Induktivität ist im eingeschwungenen Zustand kaum mehr als ein Kurzschluss) beträgt die Spannung an ihr 0 V.

Stellen Sie sich nun vor, Sie entfernen die Stromquelle und tauschen sie gegen einen 0-Ohm-Widerstand aus. Was würde passieren? Unmittelbar nach dem Entfernen der Quelle beträgt der Strom durch die Induktivität immer noch 1A und wird nun durch den 0-Ohm-Widerstand gezwungen, was zu einer V = I × R = 1A × 0Ω = 0V führt. Soweit so gut, hat sich nichts geändert.

Stellen Sie sich nun vor, Sie hätten den Widerstand gegen einen 10Ω-Teil ausgetauscht. Was würde gleich nach dem Entfernen der Stromquelle passieren? Die Induktivität wird nun ihren Strom durch einen 10 Ω-Widerstand forcieren: V = I × R = 1A × 10 Ω = 10 V.

Nun kann man sich leicht vorstellen, was passiert, wenn dieser Widerstand immer größer wird: 100 Ω ergeben 100 V, 1 kΩ in 1 kV, 1 MΩ in 1 MV und so weiter. Ein Widerstand nahe der Unendlichkeit impliziert eine (theoretische) unendliche Spannung, und dort wird die Physik wirklich interessant.

Natürlich ist nur eine begrenzte Menge an Energie in der Induktivität gespeichert, und daher wird die Hochspannung nur einen kurzen Moment nach dem Entfernen der Stromquelle nicht sehr lange anstehen.

Ein ähnliches Gedankenexperiment kann mit einem Kondensator durchgeführt werden. Ein Kondensator besteht aus etwas mehr als zwei Platten, die sich nicht berühren, daher ist ein sehr hoher Widerstand und im eingeschwungenen Zustand wird er mit einer Spannung aufgeladen und es kann kein Strom fließen. Ähnlich wie bei der Induktivität können wir wieder einen Parallelwiderstand anschließen, aber jetzt beginnen Sie mit einem sehr hohen Wert und arbeiten für einen Kurzschluss auf 0 zurück und berechnen den entsprechenden Strom genau in dem Moment, in dem die Spannungsquelle entfernt wurde.

— jippie
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