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मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स की रक्षा करना

परिचय

मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स में अग्रिमों ने कई क्षमताओं को सक्षम किया है जो पहले से कहीं अधिक वाहनों में पैक किए गए इलेक्ट्रॉनिक्स को देखा है। जीपीएस, वाई-फाई, ब्लूटूथ, रडार, आई डिटेक्शन सिस्टम और इंफोटेनमेंट जैसी क्षमताएं, बस कुछ का नाम लेने के लिए, सड़कों पर सुरक्षा और दक्षता में सुधार करने और समग्र ड्राइविंग अनुभव को बढ़ाने के लिए।

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ऑटोमोबाइल में अधिक इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ, निरंतर विश्वसनीय प्रदर्शन एक बड़ी चुनौती बन जाता है। इस सब के लिए निर्बाध रूप से काम करने के लिए, मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स को उन सभी वातावरणों के माध्यम से मज़बूती से प्रदर्शन करने में सक्षम होना चाहिए जो वे उजागर कर रहे हैं।

मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन में इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल संरक्षण प्रमुख चिंता का विषय है, क्योंकि पूरे ऑटोमोबाइल में विभिन्न मॉड्यूलों में से किसी एक में विफलता अविश्वसनीय संचालन का कारण होगी, जिससे उपग्रह रेडियो काम नहीं कर रहा है, कार दुर्घटनाओं और यहां तक ​​कि मृत्यु जैसे चरम मामलों में भी अवांछित परिणाम हो सकते हैं। यही कारण है कि सर्किट संरक्षण और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI) फ़िल्टरिंग को हमेशा ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन में शामिल किया जाना चाहिए।

ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स के संभावित खतरे क्षणिक वोल्टेज हैं जो वायरिंग हार्नेस पर निर्मित इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज से आ सकते हैं, कार के अल्टरनेटर से डंप वोल्टेज को लोड करते हैं, और कुछ को नाम देने के लिए बिजली। इसके अलावा, EMI शोर को तारों को वायरलेस तरीके से जोड़ा जा सकता है, जिससे मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स के प्रदर्शन में भी बड़ी समस्या हो सकती है।

ESD सुरक्षा

वायरिंग हार्नेस पर निर्मित इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज पहले संपर्क पर एक इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के सर्किट्री में निर्वहन कर सकता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) आम तौर पर एक बार की घटना है और सिरेमिक कैपेसिटर का उपयोग करके इसे दबाया जा सकता है। कैपेसिटर एक बिजली के क्षेत्र में चार्ज करते हैं, और एक बार पूरी तरह से चार्ज होने के बाद वे एक खुले सर्किट की तरह बन जाते हैं और कैपेसिटर को डिस्चार्ज होने तक चार्ज नहीं किया जा सकता है।

संधारित्र एक बार की ईएसडी घटनाओं के लिए महान हैं क्योंकि वे अन्य सुरक्षा उपकरणों की तुलना में पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करते हैं और अपेक्षाकृत सस्ती हैं। अन्य डिवाइस जैसे मल्टीलेयर वेरिस्टर्स दोहराए जाने वाले हमलों (चित्रा 1) के खिलाफ सुरक्षा के लिए अधिक उपयुक्त हैं।

एवीएक्स जैसे निर्माता सिरेमिक कैपेसिटर की पेशकश करते हैं, जैसे ईएसडी-सेफ ™ श्रृंखला, विशेष रूप से मोटर वाहन अनुप्रयोगों में ईएसडी घटनाओं से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ESD-Safe ™ कैपेसिटर उनके आकार, समाई, अधिकतम निरंतर काम करने वाले वोल्टेज और अधिकतम ESD वोल्टेज क्षमता (डेटास्केप) के अनुसार निर्दिष्ट किए जाते हैं।

लोड डंप संरक्षण

लोड डंप ग्राहक वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए भी हानिकारक हैं, और आम तौर पर ईएसडी घटनाओं की तुलना में अधिक बार होता है। लोड डंप तब होता है जब एक ऑटोमोबाइल की बैटरी अचानक डिस्कनेक्ट हो जाती है, जिससे कार में विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल सीधे अल्टरनेटर से जुड़े होते हैं।

अल्टरनेटर आउटपुट करंट 50A से 300A तक वाहन के प्रकार पर निर्भर हो सकता है, 50A रेंज में 125A रेंज में गिरने वाली सामान्य पारिवारिक कार और 300A तक भारी ट्रकों और उपकरणों के साथ। अल्टरनेटर आउटपुट धाराओं में बहुत सारी ऊर्जा होती है जिसे ऑन-बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल को नुकसान पहुंचाने से बचाने के लिए दबाया जाना चाहिए।

संरक्षण को आमतौर पर अल्टरनेटर के वोल्टेज नियामक में शामिल किया जाता है, लेकिन सबसे खराब स्थिति में पूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल की इनपुट शक्ति पर आगे की सुरक्षा लागू की जानी चाहिए।

AVX से TransGuard® श्रृंखला की तरह बहुपरत संस्करण (MLV), लोड डंप के संक्रमण से बचाने के लिए सबसे अच्छे उपकरण हैं, क्योंकि वे उच्च ऊर्जा संक्रमण के लिए उच्च प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं और कई उच्च ऊर्जा हमलों का सामना करने में सक्षम हैं। बहुपरत varistors जस्ता ऑक्साइड आधारित सतह माउंट डिवाइस हैं। जस्ता ऑक्साइड एक अर्धचालक पदार्थ है जो सामान्य रूप से प्रतिरोधक होता है और पर्याप्त वोल्टेज लागू होने पर प्रवाहकीय हो जाता है।

MLV में वैकल्पिक रूप से जस्ता ऑक्साइड और धातु इलेक्ट्रोड की परतें होती हैं, जो उन्हें बहुपरत सिरेमिक कैपेसिटर (आंकड़ा 2) की तरह आंतरिक निर्माण प्रदान करती हैं। यह विशेषता MLV को उनके ऑफ स्टेट में संधारित्र की तरह व्यवहार करने की अनुमति देती है और उनके राज्य में एक क्षणिक वोल्टेज दबानेवाला यंत्र की तरह।

लोड डंप से बचाने के लिए एमएलवी का उपयोग करना अपेक्षाकृत सरल है; बस उपकरण को इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल में शामिल करें ताकि इसे मॉड्यूल की विद्युत लाइन (आंकड़ा 3) के समानांतर से जोड़कर संरक्षित किया जा सके।

एमएलवी का उपयोग करते समय अपेक्षाकृत सीधा आगे है, सबसे अच्छा एमएलवी का चयन करना उतना सरल नहीं है और यह ध्यान रखना चाहिए कि किस एमएलवी का उपयोग करते समय चयन करना चाहिए। चिंता की बात यह है कि अपेक्षित क्षणिक नाड़ी की ऊर्जा सामग्री की तुलना में एमएलवी की ऊर्जा हैंडलिंग क्षमता।

एमएलवी को बिना घटना के क्षणिक नाड़ी को संभालने में सक्षम होना चाहिए। एवीएक्स जैसे निर्माता लोड डंप ग्राहकों (डेटाशीट) के खिलाफ सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किए गए एमएलवी की पेशकश करते हैं और ग्राहकों की विशिष्टताओं और ग्राहकों के विनिर्देशों के परीक्षण उपकरणों के सावधानीपूर्वक विचार के माध्यम से उपयोग करने के लिए ग्राहकों को नियमित सुरक्षा उपकरण निर्धारित करने में मदद करते हैं। एप्लिकेशन नोट और श्वेत पत्र भी यह निर्धारित करने में मदद के लिए उपलब्ध हैं कि कौन सा उपकरण एप्लिकेशन के लिए सबसे उपयुक्त है।

हाई स्पीड कम्युनिकेशंस लाइन्स प्रोटेक्शन

ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स विभिन्न नेटवर्क द्वारा कार्यक्षमता के आधार पर जुड़े हुए हैं। स्थानीय इंटरकनेक्ट नेटवर्क (लिन) किलोबाइट्स-प्रति-सेकंड (केबीपीएस) रेंज में काम करते हैं और बिजली की खिड़कियों, दरवाजों के ताले, दर्पण और सरल सेंसर को संचालित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

नियंत्रक क्षेत्र नेटवर्क (CAN) मेगाबिट्स-प्रति सेकंड (mbps) रेंज में काम करते हैं और अधिक परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे एंटीलॉक ब्रेकिंग सिस्टम (ABS), इंजन कंट्रोल यूनिट (ECU), और एयरबैग कंट्रोल मॉड्यूल (ACM) को नियंत्रित करने की अधिक क्षमता प्रदान करते हैं। कुछ नाम। अन्य नेटवर्क में FlexRay, MOST और TTP शामिल हैं। ब्लूटूथ और वाई-फाई ऑटोमोबाइल में इंफोटेनमेंट क्षमताओं को सक्षम करते हैं।

उच्च गति नेटवर्क के क्षणिक वोल्टेज का दमन भी महत्वपूर्ण है क्योंकि CAN, फ्लेक्सरे और RF घटक जैसे ब्लूटूथ और वाई-फाई हानिकारक ट्रांजिस्टर के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं। उच्च गति लाइनों की रक्षा करना अद्वितीय चुनौतियों का अपना सेट प्रस्तुत करता है, क्योंकि बढ़ती अखंडता के साथ सिग्नल अखंडता खो जाती है। नीचे दिए गए नेत्र चार्ट से पता चलता है कि कैसे समाई में वृद्धि 2.5GHz सिग्नल (चित्रा 4) के संकेत विरूपण का कारण बनती है।

AVX जैसे सौभाग्य से घटक निर्माताओं ने उच्च आवृत्ति और उच्च डेटा गति अनुप्रयोगों (चित्रा 5) के लिए कम समाई संरक्षण विकसित किया है। कम क्षमता वाले MLV, जैसे CAN सीरीज़ (डेटाशीट), 0.47pF से 200pF की सीमा में समाई प्रदर्शित करते हैं, जो उन्हें उच्च गति ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

http://www.avx.com/docs/masterpubs/transgrd.pdf

निष्कर्ष

ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स क्षमताओं और सुविधाओं की एक विस्तृत श्रृंखला की पेशकश करते हैं जो ड्राइविंग अनुभव, सुरक्षा और विश्वसनीयता सड़क वाहनों को बढ़ाते हैं। ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स की संवेदनशीलता के लिए आवश्यक है कि निरंतर सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन के लिए अच्छी सुरक्षा तकनीकों को शामिल किया जाए।

विभिन्न घटक निर्माताओं द्वारा की पेशकश की सुरक्षा उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला है, लेकिन आवेदन आवश्यकताओं और घटक क्षमताओं, कैपेसिटर और बहुपरत varistorscan के सावधानीपूर्वक विचार के साथ सर्किट सुरक्षा समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को हल करते हैं और अधिकांश मोटर वाहन अनुप्रयोगों के लिए मजबूत सुरक्षा प्रदान करते हैं।

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