|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz stabilizowany tyrystorowo z możliwością regulacji i zabezpieczeniem przed przetężeniem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Zwracam uwagę czytelników na tyrystorowy regulowany regulator napięcia z zabezpieczeniem przed przeciążeniem. Taka konstrukcja będzie bardzo efektywna przy zasilaniu obciążeń, które nie są krytyczne dla tętnienia napięcia zasilania, np. dla silników prądu stałego i wszelkich innych urządzeń, które pobierają znaczną moc i wymagają stabilnego (średniej wartości) napięcia zasilania z możliwością regulacji. Jego ograniczające właściwości techniczne są określone przez charakterystykę dwóch fragmentów obwodu - tyrystora i mostka prostowniczego. Układ sterowania jest uniwersalny, jest zaprojektowany i wykonany w taki sposób, aby wykluczyć z projektu drogie i/lub rzadkie elementy. Schemat funkcjonalny pokazano na rys.1.
Od razu uprzedzam, że próby zasilania całego systemu z jednego źródła nie powiodły się. Wzajemne oddziaływanie różnych obwodów poprzez zasilanie jest zbyt duże, co znacznie pogarsza stabilność napięcia wyjściowego. A tworzenie zasilacza o niskiej impedancji wyjściowej w tej konstrukcji jest nieuzasadnione kosztowo i ilościowo. Schemat obwodu pokazano na ryc. 2, gdzie R1, R2, R4 to rezystory gaszące obwodów mocy, a rezystancja R4 może być około pięć razy większa niż rezystancja R1, R2 ze względu na prąd pobierany z kondensatora C3, który ma postać krótkiego impulsu. Przez resztę czasu C3 ładuje się.
Rezystory można obliczyć z prawa Ohma dla dowolnego napięcia zasilania urządzenia. Ogólnie R \uXNUMXd (U - Ust) / I, gdzie R jest wymaganym oporem; U jest skuteczną wartością przyłożonego napięcia; Napięcie stabilizacji Ust diody Zenera; I jest prądem wymaganym przez zasilany obwód i przepływającym przez ten rezystor. W przypadku dużego U i małego Ust wartość Ust można pominąć. Podczas obliczeń nie zapomnij o mocy rozpraszanej przez rezystor, P = UI, gdzie P to moc, W; U - skuteczna wartość przyłożonego napięcia, V; I prąd płynący przez rezystor, A. Przypominam, że dla niezawodnej pracy rezystora maksymalna moc rozpraszana na nim musi być o około dwadzieścia procent mniejsza niż nominalna. Pojedynczy wibrator jest montowany na C2 i A1, generując impuls o czasie trwania co najmniej 100 ms, który poprzez tranzystor buforowy VT2 zapala diodę optotyrystorową, otwierając ją. Schemat węzła A1 można wykonać zgodnie z rys. 3 lub 4.
Należy zauważyć, że obwód na ryc. 3 jest bardziej stabilny niż tranzystor jednozłączowy. Czas trwania impulsu powinien być około 10 razy dłuższy niż minimalny czas trwania impulsu paszportowego otwierającego tyrystora. Dioda VD3 zapewnia synchronizację pojedynczego wibratora z półfalami napięcia zasilającego, rozładowując C2 w czasie zerowego napięcia zasilającego. Węzeł R3, VT1 jest kontrolowanym źródłem prądu ładowania C2, co pozwala na płynną regulację czasu ładowania. Rezystor R6 określa szerokość impulsu pojedynczego wibratora. Należy zauważyć, że jego rezystancja powinna być mniejsza niż rezystancje R9, R10 dzielnika odniesienia. W przypadku zastosowania wariantu bloku A1 zgodnie z ryc. 3 rezystancja R9, R10 może wynosić 10 kOhm bez zauważalnego pogorszenia wydajności. W przypadku korzystania z opcji bloku A1 zgodnie z rys. 4, należy zainstalować wyjścia tranzystora jednozłączowego w odpowiednich otworach płytki drukowanej bez korekty okablowania, ponieważ płytka jest uniwersalna. Węzeł R4, VD4, C3 - optotyrystorowy obwód zasilania LED. Nadmiar napięcia jest „rozładowywany” przez diodę VD5. Dioda optotyrystorowa musiała być zasilana osobnym źródłem zasilania ze względu na duży znamionowy prąd zasilania, który dostarcza wódkę do reszty obwodu. O niestosowności wewnętrznego zasilacza o niskiej impedancji wyjściowej wspomniano powyżej. Rezystor R8 określa prąd diody LED optotyrystora. Nie odważę się podać jednoznacznej metody wyliczenia tego rezystora ze względu na to, że trafiłem na optotyrystory o dużym rozstawie parametrów LED. Po prostu wybierz ten element. Graniczna wartość paszportowa stałego prądu diody LED optotyrystora TO125 wynosi 80 mA. Węzeł VD7, C4 zapewnia integratorowi sygnału sprzężenia zwrotnego stabilne zasilanie. Rezystor R11 prostuje charakterystykę regulacji napięcia wyjściowego. Bez tego regulacja napięcia wyjściowego w obszarze niskiego napięcia będzie płynniejsza, ale ostrzejsza w obszarze wysokich częstotliwości. Węzeł VT3, R12 to kolejny klucz zarządzany. Jego funkcją jest blokowanie VT1 w przypadku przeciążenia. Stopień wpływu sygnałów sprzężenia zwrotnego na integrator określa rezystancja rezystora R12. Węzeł C5, R14 jest właściwie integratorem. Napięcie na obciążeniu jest całkowane, którego wartość określa rezystor R15. Należy zauważyć, że przy zasilaniu urządzenia z wysokich napięć, takich jak napięcie sieciowe 220 V, konieczne jest albo pobranie drutu R15, albo zwiększenie jego rezystancji około 10-krotnie. Łatwo to zweryfikować, obliczając moc rozpraszaną na tym rezystorze, korzystając ze wzoru podanego powyżej do obliczania mocy rezystorów gaszących w obwodach mocy. Rezystor R13 poprawia parametry integratora dla prądu upływu C5. Możesz eksperymentować z tym rezystorem lub całkowicie go wyeliminować, ale to nie poprawi parametrów obwodu. Zaleca się zainstalowanie diody Zenera VD8, gdy urządzenie pracuje w obszarze wysokiego napięcia, ale jest to element bezpieczeństwa, który nie jest obowiązkowy. Dlatego miejsce instalacji na płycie nie jest przewidziane. Węzeł VT4, VT5 - wzmacniacz sygnału czujnika prądu. Tranzystory otwierają się, jeśli napięcie na bazie VT5 jest o około 1,2 V wyższe niż na emiterze VT4. Podczas eksperymentowania nie polecam mylenia obciążeń kolektorów. Po włączeniu, jak pokazano na schemacie, prąd baza-emiter VT5 jest prawie stały, podczas gdy VT4 ma znaczne tętnienia. Teraz zastanów się, co się stanie, jeśli zamienisz miejscami obciążenia kolektorów tych tranzystorów. Węzeł R19, C7 - integrator sygnału czujnika prądu. Jeśli przy użyciu bloku A2 i małych prądów obciążenia nadal można się bez niego obejść, to przy braku A2 cały kondycjoner sygnału czujnika prądu zaczyna działać w trybie pulsacyjnym. Dlatego działanie całego systemu jest zaburzone. Rezystor R20 - czujnik prądu (rezystor drutowy). Wybierz go według własnego uznania, ale pamiętaj, że jeśli system zabezpieczenia nadprądowego będzie działał przy średnim prądzie większym niż dopuszczalne średnie prądy mostka diodowego lub tyrystora, to nie ma to sensu. Napięcie zadziałania zabezpieczenia wynosi 1,2 V i na tej podstawie obliczyć rezystancję R20 zgodnie z prawem Ohma: R = 1, 2 / Imax, gdzie R to rezystancja rezystora, Ohm, Imax to wymagana wartość prądu średniego w ładunku. Tranzystor VT6 steruje diodą LED VD9, która wskazuje tryb przetężenia. Kondensator C6 eliminuje migotanie VD9 i zmiękcza działanie wzmacniacza sygnału czujnika prądu. Węzeł R1, VD1, C1, VD6 - obwód zasilania diody LED VD9. Jeśli nie planujesz wskazać stanu przeciążenia, możesz wykluczyć elementy R1, VD1, C1, C6, R16, VT6, R18, VD9, VT4. W takim przypadku podłącz emiter VT5 bezpośrednio do wspólnego przewodu. W takim przypadku napięcie działania zabezpieczenia pobrane z R20 wyniesie około 0,6 V, co należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu rezystancji rezystora R20. Schemat blokowy A2 pokazano na ryc.5. Zapewnia poziom składowej DC w obciążeniu. Dławik L1 służy jako balast. Gdy tyrystor się otwiera, diody mostka prostowniczego działają w trybie prądu zwarciowego, ładując kondensatory filtra. W tym momencie L1 tworzy w obwodzie reaktancję, która chroni diody mostkowe i tyrystor przed skokami prądu przekraczającymi dopuszczalną granicę, a także chroni je przed przegrzaniem i zwiększa trwałość układu.
Dioda eliminuje samoindukujące się skoki napięcia, co zapobiega awariom w układzie sterowania. Cewka indukcyjna L2 działa jako rezystor balastowy dla elementu zmiennego. Cechy konstrukcyjne Możesz zastąpić R18 diodą Zenera KS133 lub inną diodą LED. Ma to sens dla bardziej stabilnej pracy optotyrystora i, jeśli to konieczne, obecności drugiej diody LED, na przykład dla dodatkowego wskazania. VD6 można również zastąpić łańcuchem dwóch lub trzech diod LED połączonych szeregowo. Możesz wymienić diodę LED i diodę Zenera KS133, połączone szeregowo. Wskażą obecność zasilania w obwodach blokowych. Zamiast VD5 można zainstalować diodę Zenera o napięciu stabilizującym 4 ... 4,7 V między katodą VD6,2 a wspólnym przewodem.Możesz zmieniać te obwody według własnego uznania, ale nie naruszaj warunków, w których wszystkie obwody bloki są zasilane napięciem z zakresu 4,7...6,2 V. Zamiast czujnika prądu R20 można zainstalować rezystor zmienny lub dostrajający, najlepiej drutowy. Daje to możliwość płynnej regulacji poziomu bieżącego działania zabezpieczenia. O funkcjach tablicy Układ płytki drukowanej od strony torów pokazano na rys.6.
Jest zaprojektowany w taki sposób, że jeśli blok A2 nie jest potrzebny, można go po prostu skrócić. Linia do skrócenia jest oznaczona przerywaną linią przerywaną. Istnieje możliwość zamontowania elementów obwodu zasilającego pod dodatkową diodę LED np. wskazującą napięcie sieciowe lub dowolne inne wysokie napięcie AC. Schemat ideowy tego obwodu pokazano na ryc.7.
Otwory o dużej średnicy zaznaczono kropką w kółku. Wszystkie otwory, których średnica nie jest wskazana na rysunku, mają średnicę 2 mm. Zdecydowanie zaleca się przebicie tych otworów. Pozwoli to uniknąć wielu drobnych problemów podczas instalacji i eksploatacji urządzenia. Płytka jest podłączona do obwodów zewnętrznych za pomocą złącza RP10-15. Złącze to jest dość powszechne, przepuszcza prądy do 10 A na styk, a rekompensując niewielką niedogodność przewodowego podłączania jego styków do obwodu, umożliwia łatwe usunięcie dowolnego potrzebnego elementu z płytki. Na przykład zainstaluj VS1 na radiatorze i usuń R20 z płyty, czyniąc go zmiennym. Łącznik mocuje się do płytki za pomocą dwóch narożników, pod którymi wykonuje się dwa otwory w płytce. Bardziej niezawodne i wygodniejsze jest umieszczenie żeńskiej części złącza na płytce. Częściej dostają się do niego śmieci i oczywiście wygodniej jest je czyścić na usuniętej płycie, a nie na obudowie, do której dostęp jest trudniejszy. Na płytce przewidziano miejsca do montażu rezystorów dostrajających typu SP3-38b (leżących). Jeśli planujesz eksploatację urządzenia na zewnątrz lub w agresywnej atmosferze nasyconej oparami kwasów, zasad, dużej wilgotności lub pyłu, zainstaluj hermetycznie zamknięte rezystory. Zgodnie z położeniem ich kołków, dostosuj położenie otworów i podkładek montażowych dla nich. Sam bloczek pokryj lakierem np. UR, Sherlak, w skrajnych przypadkach kalafonią rozcieńczoną alkoholem. Nie bądź leniwy, aby zamocować kondensatory filtra bloku A2 na płycie za pomocą wspornika z drutu. W tym celu odpowiednie otwory są specjalnie pozostawione. Aby poprawić odprowadzanie ciepła elementów R1, R2, R4, R20 podczas montażu należy pozostawić je wystające ponad płytę o około 5 mm. Rdzenie dławików filtrowych A2 mocuje się do płytki śrubami M4x25 przez odpowiednie otwory. Aby zapobiec pękaniu rdzenia, należy umieścić między nim a śrubą miękką podkładkę, może to być tekstolit. W prostowniku mocy zastosowano diody KD213 (podczas pracy z napięciami poniżej 200 V) lub dowolne inne o wystarczającej mocy. Proste w produkcji i dość wydajne grzejniki pokazano na rys. 8.
Konstrukcja składa się ze wspornika w kształcie litery U z miękkiego aluminium o grubości 2 ... 3 mm oraz płyty dociskowej wykonanej z duraluminium o tej samej grubości z gwintowanymi otworami. Płyta dociskowa może być również wykonana z innego materiału, ale wpłynie to negatywnie na odprowadzanie ciepła. Ta konstrukcja radiatora jest przystosowana do diod KD213, KD212 lub podobnych. W przypadku zastosowania innych diod może zaistnieć konieczność dostosowania położenia i wymiarów otworów montażowych. Optotyrystor TO125 jest mocowany do płytki za pomocą dwóch śrub M3 przez odpowiednie otwory. Te same śruby zapewniają kontakt elektryczny między anodą a obwodem. Optotyrystorowa dioda LED jest podłączona do odpowiednich styków na płytce za pomocą przewodu i rezystora R8, jako elementu wiszącego. Szczegóły Wszystkie rezystory typu MLT, MT, VS, C2-XX o mocach odpowiadających tym wskazanym na schemacie. Kondensatory elektrolityczne typu K53-1, K53-4. Posiadają klimatyczny design. Możesz oczywiście wziąć K50-XX, ale zdecydowanie nie radzę ci tego robić. Koszt obciążenia i niezawodności może być znacznie wyższy. Diody Zenera - na napięcie 4,7 ... 6,2 V z dowolnymi indeksami literowymi i najlepiej wszystkie tego samego typu (KS147, KS447, KS156, KS456, KS162). Możesz zamienić: KT502 na KT203, KT209, KT3107, KT501 na dowolną literę, KT503 na KT3102 na dowolną literę, KT3102 na KT342, gorzej z KT503. Wszystkie z dowolnymi indeksami literowymi. KD522 na KD521 lub jakikolwiek inny o stałym prądzie przewodzenia do 50 mA i napięciu wstecznym co najmniej 15 V. Dławiki bloku A2 są uzwojone na rdzeniach pancernych B30 ... B36. L1 zawiera 10...30 zwojów drutu PEL 0,8...PEL 1,2, L2 zawiera 50...100 zwojów drutu PEL 0,6...PEL 1,0. W tych dławikach pożądane jest ustawienie niemagnetycznej szczeliny 0,1 ... 0,5 mm. Aby to zrobić, delikatnie przeszlifuj koniec kubka i pokryj go dowolnym wodoodpornym klejem. Następnie przyklej kubek na kartce zwykłego, a najlepiej kondensatorowego papieru. Po wyschnięciu kleju usuń nadmiar papieru, aby cewka swobodnie weszła do kubka. Tę operację można wykonać za pomocą obu kubków. Wszystko zależy od grubości dostępnego papieru. Aby uniknąć nieprzyjemnego brzęczenia zwojów lub kubków cewki indukcyjnej przy dużych prądach obciążenia, zanurz zmontowany i dokręcony cewkę indukcyjną w stopionym wosku, parafinie, stearynie na 3 ... 5 sekund. Pozwól, aby nadmiar wypełniacza swobodnie spłynął. regulacja Prawidłowo obliczona i zmontowana jednostka wymaga odpowiedniej instalacji rezystorów dostrajających. Najpierw ustaw suwaki rezystorów R3, R12, R15 w pozycji środkowej. Jeśli urządzenie nie działa, sprawdź napięcie zasilania. W razie potrzeby wybierz rezystancję rezystorów gaszących w obwodach mocy. Możliwe, że prąd diody LED optotyrystora jest zbyt niski. Następnie podnieś R8. Zamiast tego można przylutować obwód składający się z rezystorów 10 omów stałych i 100 omów zmiennych połączonych szeregowo. Nie wybieraj ekstremalnych wartości prądu LED. Cały ten proces najlepiej monitorować za pomocą oscyloskopu. Przypominam, że graniczna wartość paszportowa prądu stałego diody LED dla TO125 mieści się w granicach 80 mA. Na koniec chcę wyrazić nadzieję, że producenci układów scalonych zwrócą uwagę na ten schemat. Wtedy można poważnie pomyśleć o jednym, bardziej złożonym, ale mocniejszym obwodzie zasilającym z jednym elementem gaszącym i dwoma lub trzema zewnętrznymi kondensatorami dla całego obwodu. Dla nas, programistów i opiekunów, praca z jednym tanim układem scalonym w takim bloku będzie znacznie łatwiejsza. A rynek takiego stabilizatora może być dość duży. Autor: V.B.Efimenko
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Ultrafiolet sprawia, że mózg jest mądrzejszy ▪ Znalazłem najzimniejsze miejsce w Układzie Słonecznym
▪ sekcja witryny Nadzór audio i wideo. Wybór artykułu ▪ artykuł Ludwiga van Beethovena. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Kto założył pierwszą na świecie bibliotekę? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Konserwacja komór fermentacyjnych. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ artykuł Otwory na skórę. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Elektroniczny przełącznik anteny. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony