ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে সার্জ কারেন্ট সুরক্ষার জন্য সাধারণত কোন ডায়োড ব্যবহার করা হয়?

一, TVS ডায়োড: মিলিসেকেন্ড স্তরের প্রতিক্রিয়া সহ নির্ভুল সুরক্ষা কোর
1. ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য এবং কাজের নীতি
TVS (ট্রানজিয়েন্ট ভোল্টেজ সাপ্রেসার) ডায়োডগুলি তুষারপাতের ভাঙ্গন প্রভাবের উপর ভিত্তি করে ডিজাইন করা হয়েছে এবং তাদের মূল সুবিধাগুলি ন্যানোসেকেন্ড প্রতিক্রিয়া গতি (1 × 10 ⁻¹ ² সেকেন্ডের কম বা সমান) এবং সুনির্দিষ্ট ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের মধ্যে রয়েছে। যখন ক্ষণস্থায়ী ভোল্টেজ তার ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (VBR) অতিক্রম করে, তখন ডিভাইসটি দ্রুত একটি উচ্চ প্রতিরোধের অবস্থা থেকে একটি নিম্ন প্রতিরোধের অবস্থায় রূপান্তরিত হয় এবং বৃহৎ স্রোতকে ডাইভার্ট করে একটি নিরাপদ পরিসরের (ভিসি মান) মধ্যে ভোল্টেজকে আটকে দেয়। সাধারণ ক্ল্যাম্পিং সহগ (VC/VBR) হল 1.2-1.4। উদাহরণস্বরূপ, P0640SC সিরিজের TVS টিউব হাজার হাজার অ্যাম্পিয়ারের সর্বোচ্চ স্রোত এবং শত শত ভোল্টের মতো কম ক্ল্যাম্প ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে, এটি 600V/800V উচ্চ-ভোল্টেজ বিতরণ নেটওয়ার্কগুলিতে সুরক্ষার জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

2. নির্বাচনের জন্য মূল পরামিতি
রিভার্স কাট অফ ভোল্টেজ (VRMM): এটি সার্কিটের স্বাভাবিক অপারেটিং ভোল্টেজের চেয়ে 1.1-1.2 গুণ বেশি হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি 120V সিস্টেমের জন্য 132V এর চেয়ে বড় বা সমান VRMM সহ ডিভাইসগুলির ব্যবহার প্রয়োজন৷
পিক পালস পাওয়ার (পিপিপি): সার্জ শক্তির উপর ভিত্তি করে গণনা করা হয়, যেমন পিপিপি 8/20 μs তরঙ্গরূপের অধীনে E (সার্জ এনার্জি)/VC এর চেয়ে বড় বা সমান।
জংশন ক্যাপাসিট্যান্স (CJ): কম ক্যাপাসিট্যান্স ডিভাইস (যেমন 0.1-10pF) উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল লাইনের জন্য সিগন্যাল ক্ষয় এড়াতে নির্বাচন করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, USB 3.0 ইন্টারফেসের জন্য 0.3pF এর থেকে কম বা সমান CJ সহ TVS টিউব ব্যবহার করতে হবে।
3. সাধারণ প্রয়োগের পরিস্থিতি
ডেটা সেন্টার পাওয়ার ইনলেট: SMBJ সিরিজের TVS টিউবগুলি তিন-স্তরের সুরক্ষা তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। প্রথম স্তরটি উচ্চ-শক্তির ডিভাইস (যেমন 1500W) ব্যবহার করে বড় শক্তির উত্থান শোষণ করতে, এবং তৃতীয় স্তরটি সংবেদনশীল চিপগুলিকে রক্ষা করতে কম ক্যাপাসিট্যান্স ডিভাইস (যেমন 500W) ব্যবহার করে৷
ফটোভোলটাইক ইনভার্টার ডিসি সাইড: ক্লাউড কভার বা অ্যারে স্যুইচিংয়ের কারণে সৃষ্ট ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজকে দমন করতে একটি DC 1000V সিস্টেমে সমান্তরাল TVS টিউবগুলি সংযুক্ত থাকে।
2, সেমিকন্ডাক্টর ডিসচার্জ টিউব (TSS): উচ্চ বর্তমান ক্ষমতার জন্য ব্যাকবোন সুরক্ষা
1. ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য এবং কাজের নীতি
টিএসএস (থাইরিস্টর সার্জ সাপ্রেসরস) একটি পিএনপিএন চার স্তরের কাঠামো গ্রহণ করে, যা ডায়োডগুলির একমুখী পরিবাহিতার সাথে থাইরিস্টরগুলির স্যুইচিং বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে। এর মূল সুবিধাগুলি এর অত্যন্ত উচ্চ ঢেউ সহনশীলতা (দশ কিলোঅ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত) এবং কম অবশিষ্ট ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য (সাধারণ ভিসি মান 2 গুণ VBR এর চেয়ে কম বা সমান)। উদাহরণস্বরূপ, P0640SC সিরিজের TSS একটি 8/20 μs তরঙ্গরূপের অধীনে 20kA ঢেউ এবং 800V এর নিচে অবশিষ্ট ভোল্টেজ সহ্য করতে পারে, এটি উচ্চ-ভোল্টেজ বিতরণ নেটওয়ার্ক ব্যাকবোন লাইনের সুরক্ষার জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

2. নির্বাচনের জন্য মূল পরামিতি
ব্রেকডাউন ভোল্টেজ (VBO): এটিকে সিস্টেমের নামমাত্র ভোল্টেজের সাথে মেলাতে হবে, যেমন 10kV সিস্টেমের জন্য VBO=12-15kV সহ ডিভাইস নির্বাচন করা।
বর্তমান বহন ক্ষমতা (Ipp): বজ্রপাতের ঝুঁকির স্তরের উপর ভিত্তি করে, উচ্চ বজ্রঝড় এলাকার জন্য Ipp 50kA এর চেয়ে বেশি বা সমান ডিভাইস নির্বাচন করা উচিত।
প্রতিক্রিয়ার সময়: সাধারণ মান 100ns এর থেকে কম বা সমান, গ্রেডেড সুরক্ষা অর্জনের জন্য TVS টিউবের সাথে সমন্বয় প্রয়োজন।
3. সাধারণ প্রয়োগের পরিস্থিতি
সাবস্টেশন ইনকামিং এন্ড: সিরিজে TSS এবং MOV-এর একটি যৌগিক সুরক্ষা স্কিম গৃহীত হয়, যার মধ্যে TSS উচ্চ শক্তির উত্থান শোষণের প্রথম পর্যায় এবং MOV অবশিষ্ট ভোল্টেজ সীমিত করার দ্বিতীয় পর্যায় হিসেবে।
উইন্ড ফার্ম সংগ্রহ লাইন: 35kV তারের টার্মিনালে সমান্তরাল TSS তারের অপারেশনের কারণে সৃষ্ট ওভারভোল্টেজ দমন করতে।
3, Varistor (MOV): একটি অর্থনৈতিক এবং দক্ষ সার্বজনীন সুরক্ষা
1. ডিভাইসের বৈশিষ্ট্য এবং কাজের নীতি
MOV (মেটাল অক্সাইড ভ্যারিস্টর) জিংক অক্সাইডকে প্রধান উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে এবং ননলাইনার ভোল্ট অ্যাম্পিয়ার বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে ভোল্টেজ সীমিত করার ফাংশন অর্জন করে। এর মূল সুবিধাগুলি উচ্চ খরচ-কার্যকারিতা এবং উচ্চ বর্তমান ক্ষমতা (প্রতি চিপে কয়েকশ কিলোঅ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত), কিন্তু একটি বার্ধক্য প্রভাব রয়েছে (দীর্ঘ-মেয়াদী ব্যবহারের পরে কর্মক্ষমতা হ্রাস)। উদাহরণস্বরূপ, 14D471K MOV 8/20 μs তরঙ্গরূপের অধীনে 40kA ঢেউ সহ্য করতে পারে এবং কম-ভোল্টেজ বিতরণ নেটওয়ার্কে শেষ সুরক্ষার জন্য উপযুক্ত।

2. নির্বাচনের জন্য মূল পরামিতি
ভোল্টেজ সংবেদনশীল (V1mA): এটি সার্কিটের সর্বাধিক ক্রমাগত অপারেটিং ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হওয়া প্রয়োজন, যেমন 220V সিস্টেমের জন্য 320V এর চেয়ে বড় বা সমান V1mA সহ ডিভাইস নির্বাচন করা।
বর্তমান ক্ষমতা: বজ্রপাতের ঝুঁকির মাত্রা অনুযায়ী, ক্লাস সি সুরক্ষার জন্য Iimp 65kA (10/350 μs তরঙ্গরূপ) এর চেয়ে বড় বা সমান প্রয়োজন।
লিকেজ কারেন্ট: সাধারণ মান 20 μA এর চেয়ে কম বা সমান, বার্ধক্য এবং ব্যর্থতা রোধ করার জন্য নিয়মিত পরীক্ষার প্রয়োজন।
3. সাধারণ প্রয়োগের পরিস্থিতি
আবাসিক ডিস্ট্রিবিউশন বক্স: তিনটি-স্তরের সুরক্ষা তৈরি করতে MOV গ্রহণ করা, প্রথম স্তরটি প্রধান আগত লাইনের প্রান্তে উচ্চ-শক্তির ডিভাইস (যেমন 20kA) ইনস্টল করে এবং তৃতীয় স্তরটি সকেট সার্কিটে কম-শক্তির ডিভাইস (যেমন 2kA) ইনস্টল করে৷
ইন্ডাস্ট্রিয়াল মোটর কন্ট্রোল ক্যাবিনেট: মোটর স্টার্ট স্টপের কারণে সৃষ্ট ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজ দমন করতে ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের ইনপুট শেষে সমান্তরাল MOV।
4, মাল্টি-স্তরের সুরক্ষা ব্যবস্থার নির্মাণ কৌশল
1. গ্রেডেড সুরক্ষার নীতি
"মোটা সুরক্ষা + সূক্ষ্ম সুরক্ষা" এর একটি সমন্বয় স্কিম গ্রহণ করা:

স্তর 1 (মোটা সুরক্ষা): বড় শক্তির ঢেউ (যেমন বজ্রপাত) শোষণ করতে সিস্টেমের প্রবেশদ্বারে TSS বা উচ্চ-শক্তি MOV ইনস্টল করুন।
দ্বিতীয় স্তর (নির্ভুল সুরক্ষা): অবশিষ্ট ভোল্টেজকে নিরাপদ স্তরে সীমাবদ্ধ করতে সরঞ্জামের সামনের প্রান্তে TVS টিউবগুলি ইনস্টল করুন (যেমন চিপের নীচে ভোল্টেজের মান সহ্য করতে পারে)।
তৃতীয় স্তর (স্থানীয় সুরক্ষা): চূড়ান্ত সুরক্ষা প্রদানের জন্য সংবেদনশীল উপাদানগুলির পাশে সমান্তরালে কম-শক্তির TVS টিউবগুলিকে সংযুক্ত করুন৷
2. প্যারামিটার সমন্বয়ের জন্য মূল পয়েন্ট
শক্তি সমন্বয়: নিশ্চিত করুন যে সামনের-প্রান্তের ডিভাইসগুলি পিছনের ডিভাইসগুলির অতিরিক্ত চাপ এড়াতে মোট উত্থান শক্তির 80% বা তার সমান শক্তি শোষণ করে।
ভোল্টেজ সমন্বয়: ডিভাইসের প্রতিটি স্তরের ভিসি মান "গ্রেডিয়েন্ট সুরক্ষা" গঠনের জন্য ধীরে ধীরে হ্রাস করা প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, প্রথম স্তরের ভিসি হল 1500V, দ্বিতীয় স্তরের ভিসি হল 800V, এবং তৃতীয় স্তরের ভিসি হল 400V৷
সময়ের সমন্বয়: দ্রুত প্রতিক্রিয়া অর্জন করতে ডিভাইস প্রতিক্রিয়া সময়ের পার্থক্য (TSS ≈ 100ns, TVS ≈ 1ns) ব্যবহার করুন।