Ograniczenie prądu ładowania kondensatora prostownika sieciowego SMPS. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Ograniczenie prądu ładowania kondensatora prostownika sieciowego SMPS

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne

Komentarze do artykułu

Jednym z istotnych problemów w sieciowych zasilaczach impulsowych jest ograniczenie prądu ładowania kondensatora wygładzającego o dużej pojemności, instalowanego na wyjściu prostownika sieciowego. Jego maksymalna wartość, określona przez rezystancję obwodu ładowania, jest ustalona dla każdego konkretnego urządzenia, ale we wszystkich przypadkach jest bardzo znacząca, co może prowadzić nie tylko do przepalenia bezpieczników, ale także do awarii elementów obwodu wejściowego. Autor artykułu proponuje prosty sposób rozwiązania tego problemu.

Rozwiązywaniu problemu ograniczenia prądu rozruchowego poświęcono wiele prac, w których opisano urządzenia tzw. „miękkiego” przełączania [1 - 3]. Jedną z szeroko stosowanych metod jest zastosowanie obwodu ładowania o charakterystyce nieliniowej. Zazwyczaj kondensator jest ładowany przez rezystor ograniczający prąd do napięcia roboczego, a następnie ten rezystor jest zamykany kluczem elektronicznym. Najprostsze jest takie urządzenie przy zastosowaniu trinistora [4].

Rysunek przedstawia typowy schemat węzła wejściowego zasilacza impulsowego. Przeznaczenie elementów, które nie są bezpośrednio związane z proponowanym urządzeniem (filtr wejściowy, prostownik sieciowy) nie jest opisane w artykule, ponieważ ta część jest wykonywana w sposób standardowy [5].

Ograniczenie prądu ładowania kondensatora prostownika sieciowego SMPS

Kondensator wygładzający C7 jest ładowany z prostownika sieciowego VD1 przez rezystor ograniczający prąd R2, równolegle z którym połączony jest trinistor VS1. Rezystor musi spełniać dwa wymagania: po pierwsze jego rezystancja musi być wystarczająca, aby prąd płynący przez bezpiecznik podczas ładowania nie doprowadził do jego przepalenia, a po drugie rozpraszanie mocy rezystora musi być takie, aby nie uległ awarii przed pełnym naładowaniem kondensator C7.

Pierwszy warunek spełnia rezystor o rezystancji 150 omów. Maksymalny prąd ładowania w tym przypadku jest w przybliżeniu równy 2 A. Eksperymentalnie ustalono, że dwa rezystory o rezystancji 300 omów i mocy 2 W każdy, połączone równolegle, spełniają drugie wymaganie.

Pojemność kondensatora C7 660 μF dobiera się z warunku, że amplituda tętnienia wyprostowanego napięcia przy maksymalnej mocy obciążenia 200 W nie powinna przekraczać 10 V. Wartości elementów C6 i R3 oblicza się jako następuje. Kondensator C7 zostanie prawie całkowicie naładowany przez rezystor R2 (95% maksymalnego napięcia) w czasie t=3R2 C7=3 150 660 10-6 -0,3 s. W tym momencie trinistor VS1 powinien się otworzyć.

Trinistor włączy się, gdy napięcie na jego elektrodzie sterującej osiągnie 1 V, co oznacza, że \u6b\u0,3bkondensator C1 musi zostać naładowany do tej wartości w ciągu 0,3 s. Ściśle mówiąc, napięcie na kondensatorze rośnie nieliniowo, ale ponieważ wartość 310 V wynosi około 6% maksymalnego możliwego (około XNUMX V), ten początkowy odcinek można uznać za prawie liniowy, więc pojemność kondensatora CXNUMX oblicza się za pomocą prostego wzoru: C \uXNUMXd Q /U, gdzie Q=l t jest ładunkiem kondensatora; I - prąd ładowania.

Określmy prąd ładowania. Powinien być nieco większy niż prąd elektrody sterującej, przy której włącza się trinistor VS1. Wybieramy trinistor KU202R1, podobny do dobrze znanego KU202N, ale o niższym prądzie włączenia. Parametr ten w partii 20 trinistorów mieścił się w zakresie od 1,5 do 11 mA, a dla zdecydowanej większości jego wartości nie przekraczał 5 mA. Do dalszych eksperymentów wybrano urządzenie o prądzie włączania 3 mA. Wybieramy rezystancję rezystora R3 równą 45 kOhm. Wtedy prąd ładowania kondensatora C6 wynosi 310 V / 45 kOhm = 6,9 mA, czyli 2,3 razy więcej niż prąd włączenia trinistora.

Obliczamy pojemność kondensatora C6: C \u6,9d 10 3-0,3 1 / 2000-1000 μF. W zasilaczu zastosowano mniejszy kondensator 10 mikrofaradów na napięcie 0,15 V. Jego czas ładowania został skrócony o połowę, do około 7 s. Musiałem zmniejszyć stałą czasową obwodu ładowania kondensatora C2 - rezystancja rezystora R65 została zmniejszona do 310 omów. W tym przypadku maksymalny prąd ładowania w momencie włączenia wynosi 65 V / 4,8 Ohm = 0,15 A, ale po czasie 0,2 s prąd spadnie do około XNUMX A.

Wiadomo, że bezpiecznik ma znaczną bezwładność i może przepuszczać krótkie impulsy, znacznie większe niż jego prąd znamionowy, bez uszkodzeń. W naszym przypadku średnia wartość dla czasu 0,15 s to 2,2 A i bezpiecznik przenosi to "bezboleśnie". Dwa rezystory o rezystancji 130 omów i mocy 2 W każdy, połączone równolegle, również poradzą sobie z takim obciążeniem. Podczas ładowania kondensatora C6 do napięcia 1 V (0,15 s) kondensator C7 zostanie naładowany o 97% wartości maksymalnej.

Tym samym spełnione są wszystkie warunki bezpiecznej eksploatacji. Wieloletnia eksploatacja zasilacza impulsowego wykazała wysoką niezawodność działania opisywanego węzła. Należy zauważyć, że płynny wzrost napięcia na kondensatorze wygładzającym C0,15 przez 7 s korzystnie wpływa na pracę zarówno przetwornika napięcia, jak i obciążenia.

Rezystor R1 służy do szybkiego rozładowania kondensatora C6, gdy zasilacz jest odłączony od sieci. Bez niego ten kondensator rozładowałby się znacznie dłużej. Jeśli w takim przypadku szybko włączysz zasilanie po jego wyłączeniu, trinistor VS1 może nadal być otwarty i bezpiecznik się przepali.

Rezystor R3 składa się z trzech, połączonych szeregowo, o rezystancji 15 kOhm i mocy 1 W każdy. Rozpraszają około 2 watów mocy. Rezystor R2 - dwa MLT-2 połączone równolegle o rezystancji 130 omów, a kondensator C7 - dwa, o pojemności 330 mikrofaradów dla napięcia znamionowego 350 V, połączone równolegle. Przełącznik SA1 - przełącznik dźwigienkowy T2 lub przełącznik przyciskowy PkN41-1. Ten ostatni jest preferowany, ponieważ pozwala odłączyć oba przewody od sieci. Trinistor KU202R1 jest wyposażony w aluminiowy radiator o wymiarach 15x15x1 mm.

literatura

Źródła zasilania wtórnego. Instrukcja obsługi. - M.: Radio i łączność, 1983.
. Eranosyan S. A. Zasilacze sieciowe z przetwornicami wysokiej częstotliwości. - L.: Energoatomizdat, 1991.
3. Frolov A. Ograniczenie prądu ładowania kondensatora w prostowniku sieciowym. - Radio, 2001, nr 12, s. 38, 39, 42.
4. Mkrtchyan Zh. A. Zasilanie komputerów elektronicznych. - M.: Energia, 1980.
5. Układy scalone zagranicznego domowego sprzętu wideo. Instrukcja obsługi. - S.-Pb: Lan Victoria, 1996.

Autor: M.Dorofiejew, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Na Urana pada deszcz diamentów 01.02.2000

Grupa fizyków kierowana przez R. Bendetti z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (USA) poddała mieszaninę metanu, amoniaku i pary wodnej pod ciśnieniem 10-50 gigapaskali w temperaturach od dwóch do trzech tysięcy kelwinów. Pojawiły się długołańcuchowe węglowodory, amorficzny węgiel i małe diamenty.

To właśnie te warunki panują w głębinach atmosfery Urana i Neptuna. Dlatego zakłada się, że na stałe jądra tych planet nieustannie spadają kryształy diamentu.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Oko mikroskopu wolumetrycznego

▪ Foki też chorują na grypę

▪ Tryb osiowy Higgsa

▪ Elektryczny liniowiec na krótkie loty

▪ Biopaliwo jest nieopłacalne

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Oświetlenie. Wybór artykułu

▪ artykuł Statek bez żagla i śmigła. Wskazówki dla modelarza

▪ artykuł Co zrobili adwokaci diabła w Kościele katolickim? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Mechanik maszyny barowej. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł C-tester. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Głowice elektrodynamiczne i głośniki. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn