|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Bronimy się...w żywieniu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochrona urządzeń przed awaryjną pracą sieci, zasilaczami awaryjnymi Podczas zasilania sprzętu z sieci prądu przemiennego zdarza się wiele sytuacji, gdy awaria zasilacza „zarządza długą żywotność” pozostałej części sprzętu. Przejdźmy do obwodu zasilania (PSU) pokazanego na ryc. jeden.
Prąd przemienny o napięciu 220 V przepływa w obwodzie pierwotnym transformatora T1 poprzez zwarte styki wyłącznika sieciowego SA1 i bezpiecznik FU1, który zabezpiecza zasilacz przed całkowitym zniszczeniem w przypadku awarii transformatora T1. Filtr mocy C5-L1-L2-C6 nie pozwala na zakłócenia z sieci do urządzenia i odwrotnie, zakłócenia występujące podczas pracy zasilanego sprzętu radiowego w sieci. Prostownik i filtr pojemnościowy są podłączone do uzwojenia wtórnego T1, kondensatory, w których przy wysokich prądach roboczych mają dużą pojemność (C9 -100000 uF). Kiedy są ładowane w momencie włączenia, pojawia się bardzo duży impuls prądowy, który może nie tylko spalić bezpiecznik FU1, ale także przedrzeć się przez diody prostownicze (VD2, VD3), co doprowadzi do przepływu prądu przemiennego przez je do kondensatorów filtra, podgrzewając je i powodując eksplozję. Aby się przed tym zabezpieczyć, należy ograniczyć prąd rozruchowy zasilacza poprzez włączenie szeregowo rezystora R1 do uzwojenia pierwotnego T7, które po kilku sekundach zostaje zwarte za pomocą styków przekaźnika K1.1, znamionowego (dla niezawodności) na prąd z 5 ... 10 A. Czas opóźnienia włączenia zasilacza jest określony przez rezystancję R11 i pojemność C11. Natychmiast po włączeniu C11 zwiera uzwojenie przekaźnika K1, uniemożliwiając jego pracę. W miarę ładowania C11 napięcie na nim wzrasta, a gdy osiągnie napięcie zadziałania przekaźnika K1, ten ostatni włącza się i zwiera R1.1 ze stykami K7, zapewniając prąd roboczy w uzwojeniu pierwotnym transformatora T1. Dioda VD7 ma za zadanie tłumić przepięcia na uzwojeniu przekaźnika po jego uruchomieniu. Stosowanie mostków diodowych w prostownikach prądu przemiennego jest bardzo wygodne, zwłaszcza że występują one w wersji blokowej i są łatwe w montażu. Jednak wraz ze wzrostem prądu podawanego przez zasilacz do obciążenia pojawia się kwestia „spadku* napięcia zasilania pod obciążeniem, które w obwodzie mostka wzrasta na skutek dwóch diod połączonych szeregowo (całkowity spadek napięcia na wynosi ona do 1.4 V dla diod krzemowych lub do 0,8 V dla diod germanowych i Schottky’ego). Zmieniając prostownik z mostka na obwód punktu środkowego, uzyskujemy spadek napięcia o około 0,7 V dla diod krzemowych i 0,3…0,4 V dla diod germanowych i Schottky’ego. Zastosowanie diod Schottky'ego jest również uzasadnione tym, że rozprasza się na nich mniejsza moc, a to zmniejsza wielkość grzejników, na których instalowane są diody przy dużych prądach prostowniczych. Wygodniej jest nawijać uzwojenie wtórne transformatora mocy, ponieważ zmniejsza się średnica drutu uzwojenia (prąd płynący w każdej połowie uzwojenia jest połowa całkowitego prądu na wyjściu prostownika). To prawda, że \uXNUMXb\uXNUMXbbędziesz musiał nawinąć dwa razy więcej zwojów, ale przy niskim napięciu wyjściowym nie jest to zbyt trudne, ponieważ nie ma wielu zwojów. W prostownikach wysokiego napięcia bardziej celowe jest stosowanie mostków prostowniczych. Kondensator (C7, C8) jest podłączony równolegle do każdej diody prostowniczej. Kondensatory te chronią zasilacz przed tzw. „multiplikatywnym” tłem, kiedy diody prostownicze reagują na zakłócenia RF z sieci niczym anteny. Do działania tranzystora regulującego szeregowego stabilizatora liniowego umieszczonego za filtrem wymagana jest pewna minimalna różnica napięcia kolektor-emiter w przypadku tranzystorów bipolarnych (BT) lub dren-źródło w przypadku tranzystorów polowych (FET), przy której nadal działają . W przypadku mocnych BT jest to 3 ... 5 V, a dla mocnych FET - 0,5 ... 3 V. Wynika z tego, że przy maksymalnym prądzie obciążenia 30 A i napięciu wyjściowym stabilizatora 13,8 V napięcie u źródła tranzystora VT2 nie powinno spaść poniżej 13,8 + 0,5 = 14,3 (B). W ten sposób można wybrać minimalną wymaganą pojemność C9 w gotowym zasilaczu, ładując jego wyjście maksymalnym prądem (na przykład 30 A) i mierząc spadek napięcia na tranzystorze regulacyjnym. Zasilanie tego napięcia oczywiście nie zaszkodzi w sensie kompensacji spadku napięcia sieciowego, ale jest obarczone wzrostem mocy rozpraszanej na tranzystorze VT2, co doprowadzi do konieczności zwiększenia rozmiar grzejnika, na którym ten tranzystor jest zainstalowany. Rzeczywiście, przy prądzie 30 A i spadku napięcia o 0,5 V, 2-0,5 \u30d 15 (W) jest rozpraszane na VT3 i przy tym samym prądzie, ale spadek o 3 V - 30 · 90 \uXNUMXd XNUMX (W ). Różnica jest bardzo znacząca! Schemat opisywanego stabilizatora (bez zabezpieczenia) zapożyczono z [1] (dodatkowe szczegóły stanowią kontynuację oznaczeń referencyjnych z oryginału). Wysoka jakość charakterystyki danego stabilizatora wynika z zastosowania mocnego tranzystora polowego z kanałem p IRL2505. Aby zwiększyć współczynnik stabilizacji w zasilaczu, zastosowano „regulowaną diodę Zenera” - mikroukład TL431 (krajowy odpowiednik to KR142EN19). Ten mikroukład jest produkowany w pakiecie TO-92 (ryc. 2). Wewnętrzną strukturę układu scalonego pokazano na ryc. 3, a maksymalne dopuszczalne parametry podano w tabeli. Charakterystykę sterowania TL431 przedstawiają wykresy na ryc. 4.
Tranzystor VT1 w zasilaczu (rys. 1) jest pasującą diodą Zenera VD1 stabilizującą napięcie w obwodzie bazowym. Napięcie wyjściowe stabilizatora można obliczyć ze wzoru: Uout=2.5(1+R5/R6) Stabilizator działa w następujący sposób. Załóżmy, że po podłączeniu obciążenia napięcie wyjściowe stabilizatora spadło. Następnie napięcie spadnie również w punkcie środkowym dzielnika R5-R6. Układ DA1. jako stabilizator równoległy będzie pobierał mniej prądu, a spadek napięcia na jego obciążeniu (rezystor R2) będzie się zmniejszał. Rezystor ten znajduje się w celu emitera tranzystora VT1, dlatego przy ustabilizowanym napięciu opartym na VT1 tranzystor zamknie się, zapewniając wzrost napięcia na bramce tranzystora regulacyjnego VT2, który otworzy się bardziej i skompensuje spadek napięcia na wyjściu zasilacza. Rezystor R6 ustala napięcie wyjściowe. Dioda Zenera VD6, podłączona między źródłem a bramką VT2. służy do ochrony tranzystora FET przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia bramka-źródło i jest niezbędnym elementem stabilizatorów o podwyższonym napięciu wejściowym (od 15 V i więcej). Stabilizator jest dobry dla każdego, ale co się stanie, jeśli prąd obciążenia przekroczy wartość graniczną dla tranzystora regulacyjnego (nastąpi zwarcie)? Postępując zgodnie z algorytmem swojego działania, VT2 całkowicie się otworzy, a następnie ulegnie awarii z powodu przegrzania kanału. Aby ograniczyć maksymalny prąd przez FET, możesz wybrać tryb pracy tranzystora VT1. ale nadal bardziej niezawodne jest zastosowanie specjalnej ochrony. Na przykład na transoptorze, jak opisano w [2]. Ochrona ta jest przedstawiona w nieco zmodyfikowanej formie w proponowanym PB. Stabilizator parametryczny na diodzie Zenera VD4 zapewnia napięcie 6,2 · 8. Aby uzyskać większą stabilność tego napięcia, stosując rezystor obciążający R8, punkt pracy VD4 zbliża się do środka jego charakterystyki (IVD410 mA). Szum diody Zenera jest blokowany przez kondensator SU. Napięcie wyjściowe stabilizatora porównuje się z uzyskanym napięciem odniesienia w łańcuchu: dioda LED transoptora VU 1 - dioda VD5 - rezystor ograniczający R10. Podczas gdy napięcie wyjściowe stabilizatora jest wyższe (bardziej ujemne) niż napięcie odniesienia, dioda VD5 jest zablokowana, przez diodę LED nie przepływa żaden prąd. W przypadku zwarcia zacisków wyjściowych na prawym (wg schematu) wyjściu rezystora R10 zniknie napięcie ujemne, odniesienie otworzy diodę VD5, zaświeci się dioda transoptora, fototriak transoptora zadziała, co zamknie bramę VT2 ze źródłem, a tranzystor się zamknie. Prąd wyjściowy stabilizatora zatrzyma się. Aby uruchomić zasilacz należy go wyłączyć wyłącznikiem zasilania SA1. usuń zwarcie i włącz go ponownie. Ochrona powraca do stanu pierwotnego. Zastosowanie takich stabilizatorów na tranzystorze FET eliminuje konieczność stosowania obwodu zabezpieczającego przed przepięciami wynikającymi z przebicia tranzystora regulacyjnego, ponieważ tutaj napięcie to wzrośnie tylko o 0.5…1 V. Dla bardziej krytycznego sprzętu możemy zaoferować „twardy” „obwód ogranicznika, zwany na Zachodzie „łomem”. Zasadą ochrony w przypadku przekroczenia ustawionego progu napięcia na wyjściu stabilizatora jest przepalenie bezpiecznika połączonego szeregowo z obciążeniem za pomocą mocnego tyrystora. W razie potrzeby takie zabezpieczenie można wprowadzić do innych stabilizatorów. Stabilizator umieszczony jest na płytce drukowanej o wymiarach 52x55 mm. Rysunek tablicy pokazano na ryc. 5, a rozmieszczenie elementów na ryc. 6. Na ryc. 1, węzeł ten jest zakreślony linią przerywaną. Tablica wykonana jest z dwustronnej folii z włókna szklanego o grubości 1...1.5 mm. Folia znajdująca się na spodniej stronie deski jest połączona z szyną ujemną stabilizatora. Swobodnych wniosków transoptora VU1 nie można lutować. Dodatkowe elementy zabezpieczające można montować poprzez montaż powierzchniowy, wykorzystując jako stojaki np. łaty z folii z włókna szklanego przyklejone do grzejnika VT2. Jako K1 w zasilaczu można zastosować przekaźnik RES9 z uzwojeniem 12 V łącząc jego grupy styków równolegle. Filtr sieciowy składa się z dwóch kondensatorów o pojemności 0,01 mikrofaradów dla napięcia roboczego 630 V i dwóch cewek połączonych między nimi. Cewki nawinięte są płaskim przewodem zasilającym na pręcie ferrytowym o średnicy 8...10 mm i długości 140...160 mm od anteny magnetycznej odbiornika radiowego. To samo jednoczesne nawijanie cewek na pierścień ferrytowy o przepuszczalności 2000 ... 10000 i średnicy 32 ... 60 mm jest możliwe przed napełnieniem. Transformator dla takiego zasilacza musi mieć całkowitą moc Rg rzędu 500 watów. Właściwie, policzmy. Napięcie wyjściowe stabilizatora wynosi 13.8 V, maksymalny prąd wynosi 30 A. Spadek napięcia na tranzystorze sterującym, diodach i przewodach łączących wyniesie łącznie około 1 V. Moc na uzwojeniu wtórnym transformatora T1 P będzie wynosić: P \u13.8d (1 + 30) 444 \u1d 10 ( W) Bierzemy pod uwagę straty związane z ponownym namagnesowaniem rdzenia T44,4 - 444%. lub 44.4 watów. Wtedy Pg=488,4+500=1 (W). Resztę /P do 1 W zostawiamy w rezerwie na potrzeby własne zasilacza. Na przykład przekrój poprzeczny rdzenia S dla rdzenia w kształcie litery W T2 będzie wynosić: S=(P)22,4/2=500 (cm220). Prąd w uzwojeniu pierwotnym będzie wynosił 2.27/1=0.8 (A). Pierwotna średnica drutu: d1=2(I)0.8/1,5= 1,2-30= 15 (mm). Podobnie rozważamy średnicę drutu uzwojenia wtórnego, biorąc pod uwagę, że w obwodzie prostowniczym z punktem środkowym prąd w półuzwojeniach wtórnych jest o połowę mniejszy (nie 16, ale 2 A. Weźmy mały margines, w tym na „własne potrzeby” PSU. i założymy, że po uzwojeniach wtórnych „chodzi” prąd o natężeniu 0.8 A. Stąd średnica drutu: d16 = 1(2)3.2/1 = 1(MM). Zastosowanie przewodów o mniejszym przekroju doprowadzi do wzrostu „spadku” napięcia na wejściu stabilizatora, co nie pozwoli na uzyskanie maksymalnego prądu z zasilacza. dla którego jest przeznaczony. Obliczenie liczby zwojów transformatora w naszym przypadku również nie jest trudne. Liczba zwojów w uzwojeniach T1 na XNUMX V - wXNUMX: w1 = 50/S = 50/22,36 = 2.24. Liczba zwojów uzwojenia I -W1: W1=w1Ui= 2.24-220= 493 (zwój), uzwojenia 2 (wtórne identyczne uzwojenia - dwa) - W2: W2 \u1d w2U2,24 \u14,8d 33-XNUMX \uXNUMXd XNUMX (obrót). Aby poprawić parametry zasilacza po nawinięciu uzwojeń wtórnych należy koniecznie zbilansować napięcia wyjściowe T1 tak, aby obie połówki uzwojenia wtórnego dawały dokładnie to samo napięcie. Przed montażem zasilacza należy sprawdzić parametry wszystkich części i ich przydatność do użytku. Równolegle ze wszystkimi kondensatorami tlenkowymi, bezpośrednio do ich zacisków należy przylutować kondensatory niepolarne o pojemności 0,1 ... 0,22 μF. W przypadku wykorzystania zasilacza jako laboratorium wygodniej jest wyświetlić oś R6 na przednim panelu urządzenia, a także wyposażyć zasilacz w głowice pomiarowe do pomiaru napięcia i prądu. Wygląd mojego bloku pokazany jest na rys. 7. Podczas pracy ze sprzętem nadawczym radiowym należy wykluczyć zakłócenia w częściach stabilizatora i przewodach. Na zaciskach wyjściowych zasilacza zaleca się załączenie filtra podobnego do filtra sieciowego (rys. 1), z tą tylko różnicą, że cewki muszą być nawinięte na pierścień ferrytowy lub rurkę ferrytową, stosowaną w starych monitorach i obcych -wykonane telewizory i zawierają tylko 2-3 zwoje izolowanego drutu o dużym przekroju, a kondensatory są zaprojektowane na niższe napięcie robocze. Źródła informacji
Autor: V.Besedin, UA9LAQ, Tiumeń
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ Philips Xenium E580 Super Standalone Telefon komórkowy ▪ Jowisz nie krąży wokół Słońca ▪ Małe psy żyją dwa razy dłużej niż duże psy
▪ sekcji witryny internetowej poświęconej sprzętowi wideo. Wybór artykułów ▪ artykuł Normalna anatomia człowieka. Notatki do wykładów ▪ Artykuł Krwawienie. Przestań krwawić. Pierwsza pomoc. Opieka zdrowotna ▪ artykuł Obliczanie induktorów. 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