বারবার ফিউজ পরিবর্তনের ঝামেলা থেকে মুক্তি চান? সার্কিট ওভারলোডের বিষয়ে চিন্তিত? সার্কিট সুরক্ষার "পুনরুজ্জীবন বর্ম"-এর সাথে পরিচিত হোন—পি পি টি সি রিসেটেবল ফিউজ। এই উদ্ভাবনী উপাদানটি কেবল ঐতিহ্যবাহী ফিউজের মতো সার্কিট রক্ষা করে না, বরং ফল্ট কন্ডিশন সমাধান হওয়ার পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে রিসেটও হয়, যা প্রকৌশলীদের জন্য একটি অপরিহার্য সরঞ্জাম এবং সকলের জন্য একটি সুবিধাজনক সমাধান তৈরি করে।
পি পি টি সি (পলিমারিক পজিটিভ টেম্পারেচার কোয়েফিসিয়েন্ট) ডিভাইস, প্রযুক্তিগতভাবে পলিমারিক পজিটিভ টেম্পারেচার কোয়েফিসিয়েন্ট থার্মিস্টর হিসাবে পরিচিত, মূলত পলিমার উপাদান থেকে তৈরি তাপ-সংবেদনশীল প্রতিরোধক। এদের অভ্যন্তরীণ গঠন একটি পলিমার ম্যাট্রিক্স নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে সুষমভাবে পরিবাহী কার্বন ব্ল্যাক কণাগুলি স্থাপন করা হয় (চিত্র ১)।
সাধারণ পরিস্থিতিতে, পি পি টি সি ডিভাইসগুলি কম প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখে, যা কারেন্টকে সার্কিটের মধ্য দিয়ে বাধাহীনভাবে প্রবাহিত হতে দেয়। যাইহোক, যখন অস্বাভাবিক ওভারকারেন্ট ঘটে, তখন পি পি টি সি I²R গরম হওয়ার কারণে গরম হতে শুরু করে। এই তাপ পলিমার ম্যাট্রিক্সকে প্রসারিত করে, পরিবাহী কার্বন ব্ল্যাক কণাগুলিকে আলাদা করে এবং ডিভাইসের প্রতিরোধ ক্ষমতা নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি করে। তাপমাত্রা প্রায় 125°C-এ বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে প্রতিরোধ ক্ষমতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় (চিত্র ২), যা কার্যকরভাবে কারেন্ট প্রবাহকে সীমিত করে।
ডিভাইসটি এই উচ্চ-প্রতিরোধ অবস্থায় থাকে যতক্ষণ না ফল্ট কন্ডিশনটি সরানো হয় (সাধারণত পাওয়ার বিভ্রাটের মাধ্যমে)। যেহেতু পি পি টি সি ঠান্ডা হয়, পলিমার ম্যাট্রিক্স সংকুচিত হয়, কার্বন ব্ল্যাক কণাগুলিকে পুনরায় সংযুক্ত করে এবং ডিভাইসটিকে তার আসল কম-প্রতিরোধ অবস্থায় ফিরিয়ে আনে। এই স্বয়ংক্রিয় রিসেট ক্ষমতা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, যা পি পি টি সি ডিভাইসগুলিকে তাদের "রিসেটেবল ফিউজ" উপাধি এনে দেয়।
উপযুক্ত পি পি টি সি ডিভাইস নির্বাচন করার জন্য বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ স্পেসিফিকেশন সাবধানে বিবেচনা করা প্রয়োজন:
সর্বোচ্চ কারেন্ট যা একটি পি পি টি সি ডিভাইস অনির্দিষ্টকালের জন্য ট্রিগার না হয়ে বহন করতে পারে, যা 23/25°C তাপমাত্রায় স্থির বাতাসে পরিমাপ করা হয়। এটি স্বাভাবিক অপারেটিং কারেন্ট সীমা নির্দেশ করে।
পি পি টি সি ডিভাইসটিকে ট্রিগার করার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন কারেন্ট, সাধারণত হোল্ড কারেন্টের ২-৩ গুণ।
সর্বোচ্চ ভোল্টেজ যা পি পি টি সি তার রেট করা কারেন্ট (Imax) বহন করার সময় ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে।
সর্বোচ্চ কারেন্ট যা ডিভাইসটি তার রেট করা ভোল্টেজের সংস্পর্শে আসার সময় ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে, যা সুরক্ষা ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
স্বাভাবিক অপারেটিং পরিস্থিতিতে ডিভাইসের বিদ্যুতের ব্যবহার, যা তাপীয় কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।
নির্দিষ্ট ওভারকারেন্ট অবস্থার সংস্পর্শে আসার সময় ডিভাইসের কারেন্টকে তার প্রাথমিক মানের 50% এ কমাতে প্রয়োজনীয় দীর্ঘতম সময়কাল, যা প্রতিক্রিয়ার গতি নির্দেশ করে।
দ্রষ্টব্য: সোল্ডারিং-পরবর্তী প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণত বৃদ্ধি পায়, যা ট্রিপ সময় পরিমাপকে প্রভাবিত করে, যা এক-ঘণ্টার স্থিতিশীলতা সময়কালের পরে নেওয়া উচিত।
উপযুক্ত পি পি টি সি নির্বাচন করার জন্য অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তাগুলির সতর্ক বিশ্লেষণ প্রয়োজন:
নির্বাচিত ডিভাইসের হোল্ড কারেন্ট সার্কিটের সর্বোচ্চ স্বাভাবিক অপারেটিং কারেন্টের চেয়ে বেশি হতে হবে, তাপমাত্রা প্রভাব বিবেচনা করে। টেবিল ১-এ দেখানো হয়েছে, হোল্ড কারেন্ট আশেপাশের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়, যার জন্য যাচাই করা প্রয়োজন যে ডিভাইসটি সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রায় পর্যাপ্ত কারেন্ট ক্ষমতা বজায় রাখবে।
পি পি টি সির ভোল্টেজ রেটিং সার্কিটের সর্বোচ্চ কার্যকরী ভোল্টেজের সমান বা তার বেশি হতে হবে। সুরক্ষা মোডে, প্রায় সম্পূর্ণ সার্কিট ভোল্টেজ পি পি টি সির জুড়ে প্রদর্শিত হয়। অপর্যাপ্ত ভোল্টেজ রেটিং ফল্ট ক্লিয়ারেন্সের পরে সঠিক রিসেট প্রতিরোধ করতে পারে এবং ডিভাইসের জীবনকাল হ্রাস করতে পারে।
সার্জ সুরক্ষা ডিভাইসের সামনে ব্যবহার করা হলে, পি পি টি সিগুলিকে ট্রানজিয়েন্ট ভোল্টেজ স্পাইকগুলি সহ্য করতে হবে, যার জন্য উচ্চতর ভোল্টেজ রেটিং বা প্রাথমিক সার্জ সুরক্ষা উপাদানগুলির পরে কৌশলগত স্থাপন প্রয়োজন।
পি পি টি সি ডিভাইসগুলি অসংখ্য সার্কিট সুরক্ষা পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:
সাধারণত শর্ট সার্কিট এবং অতিরিক্ত কারেন্টের বিরুদ্ধে পাওয়ার লাইন, যোগাযোগ ইন্টারফেস এবং I/O পোর্ট রক্ষার জন্য যোগাযোগ, নিরাপত্তা, শিল্প, স্বয়ংচালিত এবং গ্রাহক ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত হয়। প্রচলিত ফিউজের তুলনায়, পি পি টি সি রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজনীয়তা দূর করে (চিত্র ৩)।
মাল্টি-স্টেজ সার্জ সুরক্ষা সিস্টেমে, পি পি টি সি ডিভাইসগুলি প্রাথমিক (MOV/GDT) এবং সেকেন্ডারি (TVS/ESD) সুরক্ষকদের মধ্যে আদর্শ সিরিজ উপাদান হিসাবে কাজ করে। তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা কার্যকর সার্জ শক্তি ব্যবস্থাপনার জন্য সঠিক ভোল্টেজ বিভাজন নিশ্চিত করতে সহায়তা করে (চিত্র ৪)।
ওভারভোল্টেজ সুরক্ষকদের সাথে যুক্ত পি পি টি সিগুলি দুর্ঘটনাক্রমে উচ্চ-ভোল্টেজ সংযোগের বিরুদ্ধে সার্কিট রক্ষা করতে পারে। উপযুক্ত ওভারভোল্টেজ উপাদানগুলির সাথে মিলিত হলে, পি পি টি সি দ্রুত কারেন্টকে সীমিত করে দীর্ঘমেয়াদী ফল্ট পরিস্থিতিতে সুরক্ষকের ক্ষতি প্রতিরোধ করে (চিত্র ৫)।
ডিসি পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে সিরিজ ডায়োড ভোল্টেজ ড্রপগুলি অগ্রহণযোগ্য, সেখানে পি পি টি সি ডিভাইসগুলি ইউনিডাইরেকশনাল টিভিএস ডায়োডের সাথে মিলিত হয়ে উল্লেখযোগ্য ভোল্টেজ হ্রাস ছাড়াই কার্যকর বিপরীত-সংযোগ সুরক্ষা প্রদান করে (চিত্র ৬)।
তাদের সুরক্ষা এবং স্বয়ংক্রিয় রিসেট ক্ষমতার অনন্য সমন্বয়ের সাথে, পি পি টি সি রিসেটেবল ফিউজ আধুনিক ইলেকট্রনিক সার্কিট ডিজাইনে অপরিহার্য উপাদান হয়ে উঠেছে। তাদের অপারেটিং নীতি, স্পেসিফিকেশন এবং অ্যাপ্লিকেশন কৌশলগুলির সঠিক ধারণা প্রকৌশলীদের নির্ভরযোগ্য, রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত সার্কিট সুরক্ষা সমাধানগুলি বাস্তবায়নে সক্ষম করে।
বারবার ফিউজ পরিবর্তনের ঝামেলা থেকে মুক্তি চান? সার্কিট ওভারলোডের বিষয়ে চিন্তিত? সার্কিট সুরক্ষার "পুনরুজ্জীবন বর্ম"-এর সাথে পরিচিত হোন—পি পি টি সি রিসেটেবল ফিউজ। এই উদ্ভাবনী উপাদানটি কেবল ঐতিহ্যবাহী ফিউজের মতো সার্কিট রক্ষা করে না, বরং ফল্ট কন্ডিশন সমাধান হওয়ার পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে রিসেটও হয়, যা প্রকৌশলীদের জন্য একটি অপরিহার্য সরঞ্জাম এবং সকলের জন্য একটি সুবিধাজনক সমাধান তৈরি করে।
পি পি টি সি (পলিমারিক পজিটিভ টেম্পারেচার কোয়েফিসিয়েন্ট) ডিভাইস, প্রযুক্তিগতভাবে পলিমারিক পজিটিভ টেম্পারেচার কোয়েফিসিয়েন্ট থার্মিস্টর হিসাবে পরিচিত, মূলত পলিমার উপাদান থেকে তৈরি তাপ-সংবেদনশীল প্রতিরোধক। এদের অভ্যন্তরীণ গঠন একটি পলিমার ম্যাট্রিক্স নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে সুষমভাবে পরিবাহী কার্বন ব্ল্যাক কণাগুলি স্থাপন করা হয় (চিত্র ১)।
সাধারণ পরিস্থিতিতে, পি পি টি সি ডিভাইসগুলি কম প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখে, যা কারেন্টকে সার্কিটের মধ্য দিয়ে বাধাহীনভাবে প্রবাহিত হতে দেয়। যাইহোক, যখন অস্বাভাবিক ওভারকারেন্ট ঘটে, তখন পি পি টি সি I²R গরম হওয়ার কারণে গরম হতে শুরু করে। এই তাপ পলিমার ম্যাট্রিক্সকে প্রসারিত করে, পরিবাহী কার্বন ব্ল্যাক কণাগুলিকে আলাদা করে এবং ডিভাইসের প্রতিরোধ ক্ষমতা নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি করে। তাপমাত্রা প্রায় 125°C-এ বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে প্রতিরোধ ক্ষমতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় (চিত্র ২), যা কার্যকরভাবে কারেন্ট প্রবাহকে সীমিত করে।
ডিভাইসটি এই উচ্চ-প্রতিরোধ অবস্থায় থাকে যতক্ষণ না ফল্ট কন্ডিশনটি সরানো হয় (সাধারণত পাওয়ার বিভ্রাটের মাধ্যমে)। যেহেতু পি পি টি সি ঠান্ডা হয়, পলিমার ম্যাট্রিক্স সংকুচিত হয়, কার্বন ব্ল্যাক কণাগুলিকে পুনরায় সংযুক্ত করে এবং ডিভাইসটিকে তার আসল কম-প্রতিরোধ অবস্থায় ফিরিয়ে আনে। এই স্বয়ংক্রিয় রিসেট ক্ষমতা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, যা পি পি টি সি ডিভাইসগুলিকে তাদের "রিসেটেবল ফিউজ" উপাধি এনে দেয়।
উপযুক্ত পি পি টি সি ডিভাইস নির্বাচন করার জন্য বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ স্পেসিফিকেশন সাবধানে বিবেচনা করা প্রয়োজন:
সর্বোচ্চ কারেন্ট যা একটি পি পি টি সি ডিভাইস অনির্দিষ্টকালের জন্য ট্রিগার না হয়ে বহন করতে পারে, যা 23/25°C তাপমাত্রায় স্থির বাতাসে পরিমাপ করা হয়। এটি স্বাভাবিক অপারেটিং কারেন্ট সীমা নির্দেশ করে।
পি পি টি সি ডিভাইসটিকে ট্রিগার করার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন কারেন্ট, সাধারণত হোল্ড কারেন্টের ২-৩ গুণ।
সর্বোচ্চ ভোল্টেজ যা পি পি টি সি তার রেট করা কারেন্ট (Imax) বহন করার সময় ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে।
সর্বোচ্চ কারেন্ট যা ডিভাইসটি তার রেট করা ভোল্টেজের সংস্পর্শে আসার সময় ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে, যা সুরক্ষা ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
স্বাভাবিক অপারেটিং পরিস্থিতিতে ডিভাইসের বিদ্যুতের ব্যবহার, যা তাপীয় কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।
নির্দিষ্ট ওভারকারেন্ট অবস্থার সংস্পর্শে আসার সময় ডিভাইসের কারেন্টকে তার প্রাথমিক মানের 50% এ কমাতে প্রয়োজনীয় দীর্ঘতম সময়কাল, যা প্রতিক্রিয়ার গতি নির্দেশ করে।
দ্রষ্টব্য: সোল্ডারিং-পরবর্তী প্রতিরোধ ক্ষমতা সাধারণত বৃদ্ধি পায়, যা ট্রিপ সময় পরিমাপকে প্রভাবিত করে, যা এক-ঘণ্টার স্থিতিশীলতা সময়কালের পরে নেওয়া উচিত।
উপযুক্ত পি পি টি সি নির্বাচন করার জন্য অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তাগুলির সতর্ক বিশ্লেষণ প্রয়োজন:
নির্বাচিত ডিভাইসের হোল্ড কারেন্ট সার্কিটের সর্বোচ্চ স্বাভাবিক অপারেটিং কারেন্টের চেয়ে বেশি হতে হবে, তাপমাত্রা প্রভাব বিবেচনা করে। টেবিল ১-এ দেখানো হয়েছে, হোল্ড কারেন্ট আশেপাশের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়, যার জন্য যাচাই করা প্রয়োজন যে ডিভাইসটি সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রায় পর্যাপ্ত কারেন্ট ক্ষমতা বজায় রাখবে।
পি পি টি সির ভোল্টেজ রেটিং সার্কিটের সর্বোচ্চ কার্যকরী ভোল্টেজের সমান বা তার বেশি হতে হবে। সুরক্ষা মোডে, প্রায় সম্পূর্ণ সার্কিট ভোল্টেজ পি পি টি সির জুড়ে প্রদর্শিত হয়। অপর্যাপ্ত ভোল্টেজ রেটিং ফল্ট ক্লিয়ারেন্সের পরে সঠিক রিসেট প্রতিরোধ করতে পারে এবং ডিভাইসের জীবনকাল হ্রাস করতে পারে।
সার্জ সুরক্ষা ডিভাইসের সামনে ব্যবহার করা হলে, পি পি টি সিগুলিকে ট্রানজিয়েন্ট ভোল্টেজ স্পাইকগুলি সহ্য করতে হবে, যার জন্য উচ্চতর ভোল্টেজ রেটিং বা প্রাথমিক সার্জ সুরক্ষা উপাদানগুলির পরে কৌশলগত স্থাপন প্রয়োজন।
পি পি টি সি ডিভাইসগুলি অসংখ্য সার্কিট সুরক্ষা পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়:
সাধারণত শর্ট সার্কিট এবং অতিরিক্ত কারেন্টের বিরুদ্ধে পাওয়ার লাইন, যোগাযোগ ইন্টারফেস এবং I/O পোর্ট রক্ষার জন্য যোগাযোগ, নিরাপত্তা, শিল্প, স্বয়ংচালিত এবং গ্রাহক ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত হয়। প্রচলিত ফিউজের তুলনায়, পি পি টি সি রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজনীয়তা দূর করে (চিত্র ৩)।
মাল্টি-স্টেজ সার্জ সুরক্ষা সিস্টেমে, পি পি টি সি ডিভাইসগুলি প্রাথমিক (MOV/GDT) এবং সেকেন্ডারি (TVS/ESD) সুরক্ষকদের মধ্যে আদর্শ সিরিজ উপাদান হিসাবে কাজ করে। তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা কার্যকর সার্জ শক্তি ব্যবস্থাপনার জন্য সঠিক ভোল্টেজ বিভাজন নিশ্চিত করতে সহায়তা করে (চিত্র ৪)।
ওভারভোল্টেজ সুরক্ষকদের সাথে যুক্ত পি পি টি সিগুলি দুর্ঘটনাক্রমে উচ্চ-ভোল্টেজ সংযোগের বিরুদ্ধে সার্কিট রক্ষা করতে পারে। উপযুক্ত ওভারভোল্টেজ উপাদানগুলির সাথে মিলিত হলে, পি পি টি সি দ্রুত কারেন্টকে সীমিত করে দীর্ঘমেয়াদী ফল্ট পরিস্থিতিতে সুরক্ষকের ক্ষতি প্রতিরোধ করে (চিত্র ৫)।
ডিসি পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে সিরিজ ডায়োড ভোল্টেজ ড্রপগুলি অগ্রহণযোগ্য, সেখানে পি পি টি সি ডিভাইসগুলি ইউনিডাইরেকশনাল টিভিএস ডায়োডের সাথে মিলিত হয়ে উল্লেখযোগ্য ভোল্টেজ হ্রাস ছাড়াই কার্যকর বিপরীত-সংযোগ সুরক্ষা প্রদান করে (চিত্র ৬)।
তাদের সুরক্ষা এবং স্বয়ংক্রিয় রিসেট ক্ষমতার অনন্য সমন্বয়ের সাথে, পি পি টি সি রিসেটেবল ফিউজ আধুনিক ইলেকট্রনিক সার্কিট ডিজাইনে অপরিহার্য উপাদান হয়ে উঠেছে। তাদের অপারেটিং নীতি, স্পেসিফিকেশন এবং অ্যাপ্লিকেশন কৌশলগুলির সঠিক ধারণা প্রকৌশলীদের নির্ভরযোগ্য, রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত সার্কিট সুরক্ষা সমাধানগুলি বাস্তবায়নে সক্ষম করে।