समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध: Difference between revisions
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[[विद्युत परिपथ]] में उपयोग किए जाने वाले व्यवहारिक संधारित्र व अधिष्ठापन के साथ आदर्श घटक नहीं हैं। विद्युत परिपथ में उपयोग किए जाने वाले व्यावहारिक संधारित्र और प्रेरक केवल धारिता या कुचालक सहित अन्य कोई घटक नहीं है I इस प्रतिरोध को समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध के रूप में परिभाषित किया गया है। यदि अन्यथा निर्दिष्ट नहीं किया गया है तो "ईएसआर" | [[विद्युत परिपथ]] में उपयोग किए जाने वाले व्यवहारिक संधारित्र व अधिष्ठापन के साथ आदर्श घटक नहीं हैं। विद्युत परिपथ में उपयोग किए जाने वाले व्यावहारिक संधारित्र और प्रेरक केवल धारिता या कुचालक सहित अन्य कोई घटक नहीं है I इस प्रतिरोध को '''समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ईएसआर)''' के रूप में परिभाषित किया गया है। यदि अन्यथा निर्दिष्ट नहीं किया गया है तो "ईएसआर" एसी "एयर कंडीशनर" प्रतिरोध है जिसका अर्थ निर्दिष्ट आवृत्तियों को मापना हैI बिजली आपूर्ति घटकों के लिए 100 किलोहर्ट्ज रैखिक बिजली आपूर्ति घटकों के लिए 120 हर्ट्ज और सामान्य के लिए इसकी स्व-अनुनाद आवृत्ति पर मापा जाता है। इसके अतिरिक्त ऑडियो घटक 1000 हर्ट्ज़ पर अन्य बातों के साथ-साथ ईएसआर को शामिल करते हुए क्यू कारक की रिपोर्ट स्पष्ट करते हैं। | ||
== समीक्षा == | == समीक्षा == | ||
विद्युत् प्रतिरोध | विद्युत् प्रतिरोध सिद्धांत आदर्श प्रतिरोधों व [[संधारित्र]] से संबंधित होते हैंI प्रत्येक [[विद्युत सर्किट|विद्युत परिपथ]] को प्रतिरोध या अधिष्ठापन के लिए जाना जाता है। हालाँकि सभी घटकों में इनमें से प्रत्येक पैरामीटर का मान शून्य होता है। विशेष रूप से संयुक्त उपकरण परिमित विद्युत प्रतिरोध वाली सामग्रियों से निर्मित होते हैं ताकि भौतिक घटकों में अन्य गुणों के अतिरिक्त भी कुछ प्रतिरोधक तत्व सम्मिलित हो। ईएसआर की उत्पत्ति मूल उपकरण पर निर्भर करती है। | ||
परिपथ विश्लेषण में अंतर्निहित प्रतिरोधों से निपटने का तरीका प्रत्येक भौतिक घटक को श्रृंखला में छोटे [[अवरोध]]क और ईएसआर के संयोजन के रूप में व्यक्त करने के लिए मॉडल तत्व का उपयोग किया जाता है I | |||
क्यू Q कारक जो ईएसआर से संबंधित हैI कभी-कभी यह वास्तविक प्रेरकों के उच्च-आवृत्ति की गणना में उपयोग करने के लिए ईएसआर की तुलना में अधिक सुविधाजनक पैरामीटर हैI संधारित्र, कुचालक और प्रतिरोधक | क्यू Q कारक जो ईएसआर से संबंधित हैI कभी-कभी यह वास्तविक प्रेरकों के उच्च-आवृत्ति की गणना में उपयोग करने के लिए ईएसआर की तुलना में अधिक सुविधाजनक पैरामीटर हैI संधारित्र, कुचालक और प्रतिरोधक साधारणतया अन्य मापदंडों के लिए रेखांकित किए जाते हैं। उदाहरण के लिए प्रतिरोधक का अधिष्ठापन इतना सूक्ष्म है कि यह परिपथ ऑपरेशन को प्रभावित नहीं करता है। | ||
== घटक मॉडल == | == घटक मॉडल == | ||
शुद्ध संधारित्र और इंडक्टर्स ऊर्जा को नष्ट नहीं करते हैंI कोई भी घटक जो ऊर्जा नष्ट करता है उसे एक या अधिक प्रतिरोधकों को शामिल करने वाले समकक्ष | शुद्ध संधारित्र और इंडक्टर्स ऊर्जा को नष्ट नहीं करते हैंI कोई भी घटक जो ऊर्जा नष्ट करता है उसे एक या अधिक प्रतिरोधकों को शामिल करने वाले समकक्ष परिपथ मॉडल में उसका निरीक्षण किया जाना चाहिएI समतुल्य परिपथ के कुछ घटक आवृत्ति और तापमान के साथ भिन्न होते हैंI | ||
यदि [[प्रत्यावर्ती धारा]] घटक मॉडल द्वारा संचालित किए जाते हैं तो घटक को इसके | यदि [[प्रत्यावर्ती धारा]] घटक मॉडल द्वारा संचालित किए जाते हैं तो घटक को इसके सम्मिश्र चर [[विद्युत प्रतिबाधा]] द्वारा चित्रित किया जाता हैI घटक मॉडल में कई छोटे प्रतिरोधक और प्रेरक तत्व शामिल होते हैं। ये छोटे विचलन कुछ शर्तों के तहत महत्वपूर्ण हो सकते हैंI साधारणतया उच्च आवृत्ति जहां छोटे कैपेसिटेंस और इंडक्शन की [[विद्युत प्रतिक्रिया]] परिपथ ऑपरेशन का महत्वपूर्ण तत्व बन सकती है। आवश्यक सटीकता के आधार पर कम या अधिक सम्मिश्रता के मॉडल का उपयोग किया जा सकता है। कई उद्देश्यों के लिए ईएसआर के साथ श्रंखलीय अधिष्ठापन साधारण या बेहतर मॉडल हैI | ||
=== इंडक्टर्स === | === इंडक्टर्स === | ||
प्रारंभिक संवाहक विद्युतरोधी तार होता है जो | प्रारंभिक संवाहक विद्युतरोधी तार होता है जो साधारणतया फेरोमैग्नेटिक कोर के चारों ओर लिपटा होता है i इंडक्टर्स में धातु कंडक्टर में अंतर्निहित प्रतिरोध होता है, जिसे डेटाशीट्स में डीसीआर के रूप में उद्धृत किया जाता है। यह धात्विक प्रतिरोध छोटे अधिष्ठापन मूल्यों के लिए छोटा हैI ट्रांसफॉर्मर और सामान्य प्रारंभ करनेवाला डिजाइन में डीसी तार प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है क्योंकि यह घटक के प्रतिबाधा में योगदान देता है और उस प्रतिरोध के माध्यम से बहने वाली धारा अपशिष्ट गर्मी के रूप में फैल जाती है, और ऊर्जा परिपथ से प्रवाहित होती है I इसे प्रारम्भिक श्रृंखला में अवरोधक के रूप में तैयार किया जा सकता हैI प्रायः डीसी प्रतिरोध को ईएसआर के रूप में संदर्भित किया जाता है। हालांकि यह सटीक रूप से सही उपयोग नहीं हैI ईएसआर के महत्वहीन तत्वों को प्रायः परिपथ चर्चा में उपेक्षित किया जाता है क्योंकि ईएसआर के सभी तत्व किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण हैं। | ||
=== संधारित्र === | === संधारित्र === | ||
ठोस इलेक्ट्रोलाइट के साथ गैर [[विद्युत - अपघटनी संधारित्र|विद्युत अपघटनी संधारित्र]] और इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र में धातु प्रतिरोधक ईएसआर का कारण बनता है। सिरेमिक संधारित्र के लिए | ठोस इलेक्ट्रोलाइट के साथ गैर [[विद्युत - अपघटनी संधारित्र|विद्युत अपघटनी संधारित्र]] और इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र में धातु प्रतिरोधक ईएसआर का कारण बनता है। सिरेमिक संधारित्र के लिए साधारणतया ईएसआर के उद्धृत मूल्य 0.01 और 0.1 के बीच होते हैं। गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र का ईएसआर स्थिर होता हैIअधिकांश उद्देश्यों के लिए वास्तविक गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को आदर्श घटकों के रूप में माना जा सकता है। | ||
गैर-ठोस इलेक्ट्रोलाइट वाले एल्यूमीनियम और [[टैंटलम कैपेसिटर|टैंटलम संधारित्र]] इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र में बहुत अधिक ईएसआर मान होते हैंI आवृत्ति के साथ संधारित्र की स्व-आवृत्ति घट जाती है। विशेष रूप से एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक्स के साथ ईएसआर का उपयोग अधिक किया जाता हैI ईएसआर | गैर-ठोस इलेक्ट्रोलाइट वाले एल्यूमीनियम और [[टैंटलम कैपेसिटर|टैंटलम संधारित्र]] इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र में बहुत अधिक ईएसआर मान होते हैंI आवृत्ति के साथ संधारित्र की स्व-आवृत्ति घट जाती है। विशेष रूप से एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक्स के साथ ईएसआर का उपयोग अधिक किया जाता हैI ईएसआर परिपथ घटक क्षति का कारण बनने के लिए पर्याप्त रूप से बढ़ सकता हैI उच्च [[तापमान]] और बड़े तरंग प्रवाह समस्या को बढ़ा देते हैं। | ||
उच्च तापमान संचालन के लिए और बुनियादी उपभोक्ता-ग्रेड भागों की तुलना में उच्च गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र वृद्धि के कारण समय से पहले अनुपयोगी होने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। सस्ते इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को 85 डिग्री सेल्सियस पर रेट किया जाता है। यदि ईएसआर महत्वपूर्ण है तो उच्च तापमान रेटिंग कम ईएसआर या आवश्यक से अधिक क्षमता वाले हिस्से का विनिर्देश हो सकता है। कम ईएसआर संधारित्र रेटिंग के लिए कोई मानक नहीं है। | उच्च तापमान संचालन के लिए और बुनियादी उपभोक्ता-ग्रेड भागों की तुलना में उच्च गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र वृद्धि के कारण समय से पहले अनुपयोगी होने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। सस्ते इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को 85 डिग्री सेल्सियस पर रेट किया जाता है। यदि ईएसआर महत्वपूर्ण है तो उच्च तापमान रेटिंग कम ईएसआर या आवश्यक से अधिक क्षमता वाले हिस्से का विनिर्देश हो सकता है। कम ईएसआर संधारित्र रेटिंग के लिए कोई मानक नहीं है। | ||
[[पॉलिमर कैपेसिटर|पॉलिमर संधारित्र]] में | [[पॉलिमर कैपेसिटर|पॉलिमर संधारित्र]] में साधारणतया समान मूल्य के गीले-इलेक्ट्रोलाइटिक की तुलना में कम ईएसआर होता है और अलग-अलग तापमान के तहत स्थिर होता है। पॉलिमर संधारित्र उच्च तरंग धारा को संभाल सकते हैं। बेहतर गुणवत्ता वाले कंप्यूटर मदरबोर्ड के लिए केवल पॉलिमर संधारित्र का उपयोग करना सामान्य था जहां इलेक्ट्रोलाइटिक्स का उपयोग किया गया था।<ref name=caplab>[http://www.capacitorlab.com/capacitor-types-polymer/ Capacitor Lab - Types of Capacitors - Polymer Capacitors].</ref>1μF से बड़े संधारित्र [[विद्युत परिपथ|परिपथ]] में ईएसआर मीटर से आसानी से मापा जाता है। | ||
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* [https://web.archive.org/web/20130916071935/http://lowesr.com/QT_LowESR.pdf Application note of ESR of capacitors] | * [https://web.archive.org/web/20130916071935/http://lowesr.com/QT_LowESR.pdf Application note of ESR of capacitors] | ||
* [http://www.ieca-inc.com/images/Equivalent_Series_Resistnace_ESR.pdf "Capacitors: Equivalent Series Resistance (ESR)"], [[General Atomics]] Engineering Bulletin, pp. 2–9 | * [http://www.ieca-inc.com/images/Equivalent_Series_Resistnace_ESR.pdf "Capacitors: Equivalent Series Resistance (ESR)"], [[General Atomics]] Engineering Bulletin, pp. 2–9 | ||
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Latest revision as of 11:52, 7 August 2023
विद्युत परिपथ में उपयोग किए जाने वाले व्यवहारिक संधारित्र व अधिष्ठापन के साथ आदर्श घटक नहीं हैं। विद्युत परिपथ में उपयोग किए जाने वाले व्यावहारिक संधारित्र और प्रेरक केवल धारिता या कुचालक सहित अन्य कोई घटक नहीं है I इस प्रतिरोध को समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ईएसआर) के रूप में परिभाषित किया गया है। यदि अन्यथा निर्दिष्ट नहीं किया गया है तो "ईएसआर" एसी "एयर कंडीशनर" प्रतिरोध है जिसका अर्थ निर्दिष्ट आवृत्तियों को मापना हैI बिजली आपूर्ति घटकों के लिए 100 किलोहर्ट्ज रैखिक बिजली आपूर्ति घटकों के लिए 120 हर्ट्ज और सामान्य के लिए इसकी स्व-अनुनाद आवृत्ति पर मापा जाता है। इसके अतिरिक्त ऑडियो घटक 1000 हर्ट्ज़ पर अन्य बातों के साथ-साथ ईएसआर को शामिल करते हुए क्यू कारक की रिपोर्ट स्पष्ट करते हैं।
समीक्षा
विद्युत् प्रतिरोध सिद्धांत आदर्श प्रतिरोधों व संधारित्र से संबंधित होते हैंI प्रत्येक विद्युत परिपथ को प्रतिरोध या अधिष्ठापन के लिए जाना जाता है। हालाँकि सभी घटकों में इनमें से प्रत्येक पैरामीटर का मान शून्य होता है। विशेष रूप से संयुक्त उपकरण परिमित विद्युत प्रतिरोध वाली सामग्रियों से निर्मित होते हैं ताकि भौतिक घटकों में अन्य गुणों के अतिरिक्त भी कुछ प्रतिरोधक तत्व सम्मिलित हो। ईएसआर की उत्पत्ति मूल उपकरण पर निर्भर करती है।
परिपथ विश्लेषण में अंतर्निहित प्रतिरोधों से निपटने का तरीका प्रत्येक भौतिक घटक को श्रृंखला में छोटे अवरोधक और ईएसआर के संयोजन के रूप में व्यक्त करने के लिए मॉडल तत्व का उपयोग किया जाता है I
क्यू Q कारक जो ईएसआर से संबंधित हैI कभी-कभी यह वास्तविक प्रेरकों के उच्च-आवृत्ति की गणना में उपयोग करने के लिए ईएसआर की तुलना में अधिक सुविधाजनक पैरामीटर हैI संधारित्र, कुचालक और प्रतिरोधक साधारणतया अन्य मापदंडों के लिए रेखांकित किए जाते हैं। उदाहरण के लिए प्रतिरोधक का अधिष्ठापन इतना सूक्ष्म है कि यह परिपथ ऑपरेशन को प्रभावित नहीं करता है।
घटक मॉडल
शुद्ध संधारित्र और इंडक्टर्स ऊर्जा को नष्ट नहीं करते हैंI कोई भी घटक जो ऊर्जा नष्ट करता है उसे एक या अधिक प्रतिरोधकों को शामिल करने वाले समकक्ष परिपथ मॉडल में उसका निरीक्षण किया जाना चाहिएI समतुल्य परिपथ के कुछ घटक आवृत्ति और तापमान के साथ भिन्न होते हैंI
यदि प्रत्यावर्ती धारा घटक मॉडल द्वारा संचालित किए जाते हैं तो घटक को इसके सम्मिश्र चर विद्युत प्रतिबाधा द्वारा चित्रित किया जाता हैI घटक मॉडल में कई छोटे प्रतिरोधक और प्रेरक तत्व शामिल होते हैं। ये छोटे विचलन कुछ शर्तों के तहत महत्वपूर्ण हो सकते हैंI साधारणतया उच्च आवृत्ति जहां छोटे कैपेसिटेंस और इंडक्शन की विद्युत प्रतिक्रिया परिपथ ऑपरेशन का महत्वपूर्ण तत्व बन सकती है। आवश्यक सटीकता के आधार पर कम या अधिक सम्मिश्रता के मॉडल का उपयोग किया जा सकता है। कई उद्देश्यों के लिए ईएसआर के साथ श्रंखलीय अधिष्ठापन साधारण या बेहतर मॉडल हैI
इंडक्टर्स
प्रारंभिक संवाहक विद्युतरोधी तार होता है जो साधारणतया फेरोमैग्नेटिक कोर के चारों ओर लिपटा होता है i इंडक्टर्स में धातु कंडक्टर में अंतर्निहित प्रतिरोध होता है, जिसे डेटाशीट्स में डीसीआर के रूप में उद्धृत किया जाता है। यह धात्विक प्रतिरोध छोटे अधिष्ठापन मूल्यों के लिए छोटा हैI ट्रांसफॉर्मर और सामान्य प्रारंभ करनेवाला डिजाइन में डीसी तार प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है क्योंकि यह घटक के प्रतिबाधा में योगदान देता है और उस प्रतिरोध के माध्यम से बहने वाली धारा अपशिष्ट गर्मी के रूप में फैल जाती है, और ऊर्जा परिपथ से प्रवाहित होती है I इसे प्रारम्भिक श्रृंखला में अवरोधक के रूप में तैयार किया जा सकता हैI प्रायः डीसी प्रतिरोध को ईएसआर के रूप में संदर्भित किया जाता है। हालांकि यह सटीक रूप से सही उपयोग नहीं हैI ईएसआर के महत्वहीन तत्वों को प्रायः परिपथ चर्चा में उपेक्षित किया जाता है क्योंकि ईएसआर के सभी तत्व किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण हैं।
संधारित्र
ठोस इलेक्ट्रोलाइट के साथ गैर विद्युत अपघटनी संधारित्र और इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र में धातु प्रतिरोधक ईएसआर का कारण बनता है। सिरेमिक संधारित्र के लिए साधारणतया ईएसआर के उद्धृत मूल्य 0.01 और 0.1 के बीच होते हैं। गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र का ईएसआर स्थिर होता हैIअधिकांश उद्देश्यों के लिए वास्तविक गैर-इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को आदर्श घटकों के रूप में माना जा सकता है।
गैर-ठोस इलेक्ट्रोलाइट वाले एल्यूमीनियम और टैंटलम संधारित्र इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र में बहुत अधिक ईएसआर मान होते हैंI आवृत्ति के साथ संधारित्र की स्व-आवृत्ति घट जाती है। विशेष रूप से एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक्स के साथ ईएसआर का उपयोग अधिक किया जाता हैI ईएसआर परिपथ घटक क्षति का कारण बनने के लिए पर्याप्त रूप से बढ़ सकता हैI उच्च तापमान और बड़े तरंग प्रवाह समस्या को बढ़ा देते हैं।
उच्च तापमान संचालन के लिए और बुनियादी उपभोक्ता-ग्रेड भागों की तुलना में उच्च गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र वृद्धि के कारण समय से पहले अनुपयोगी होने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। सस्ते इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र को 85 डिग्री सेल्सियस पर रेट किया जाता है। यदि ईएसआर महत्वपूर्ण है तो उच्च तापमान रेटिंग कम ईएसआर या आवश्यक से अधिक क्षमता वाले हिस्से का विनिर्देश हो सकता है। कम ईएसआर संधारित्र रेटिंग के लिए कोई मानक नहीं है।
पॉलिमर संधारित्र में साधारणतया समान मूल्य के गीले-इलेक्ट्रोलाइटिक की तुलना में कम ईएसआर होता है और अलग-अलग तापमान के तहत स्थिर होता है। पॉलिमर संधारित्र उच्च तरंग धारा को संभाल सकते हैं। बेहतर गुणवत्ता वाले कंप्यूटर मदरबोर्ड के लिए केवल पॉलिमर संधारित्र का उपयोग करना सामान्य था जहां इलेक्ट्रोलाइटिक्स का उपयोग किया गया था।[1]1μF से बड़े संधारित्र परिपथ में ईएसआर मीटर से आसानी से मापा जाता है।
| प्रकार | 22 µF | 100 µF | 470 µF |
|---|---|---|---|
| स्टैण्डर्ड एलुमिनियम | 7–30 Ω | 2–7 Ω | 0.13–1.5 Ω |
| लो -ईएसआर एलुमिनियम | 1–5 Ω | 0.3–1.6 Ω | |
| ठोस एल्युमीनियम | 0.2–0.5 Ω | ||
| संयो एस-कॉन | 0.04–0.07 Ω | 0.03–0.06 Ω | |
| स्टैण्डर्ड सॉलिड टैंटलम | 1.1–2.5 Ω | 0.9–1.5 Ω | |
| लो इएसआर | 0.2–1 Ω | 0.08–0.4 Ω | |
| वेट फॉयल टैंटलम | 2.5–3.5 Ω | 1.8–3.9 Ω | |
| स्टैक्ड-फॉयल फिल्म | < 0.015 Ω | ||
| सिरेमिक | < 0.015 Ω |
यह भी देखें
- संधारित्र प्लेग
- पॉलिमर संधारित्र
- अपव्यय कारक
- आरसी परिपथ
- आउटपुट प्रतिबाधा
- समतुल्य श्रृंखला अधिष्ठापन (ESL)
