|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Urządzenie zabezpieczające prąd zasilania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze Opisane w tym artykule zabezpieczenie prądowe przeznaczone jest do źródła zasilania, którego opis można znaleźć w [1], współpracującego z miernikiem napięcia wyjściowego i prądu obciążenia [2]. Urządzenie różni się od innych podobnych urządzeń tym, że oprócz wykonywania funkcji zabezpieczeniowych umożliwia ustawienie i kontrolę progu zadziałania za pomocą miernika prądu obciążenia zasilacza bez jego obciążania. W większości zabezpieczeń prądowych próg zadziałania zmienia się za pomocą rezystora zmiennego ze skalą stopniowaną lub przełącznika z zestawem rezystorów. W pierwszym przypadku trudno jest dokładnie ustawić wymagany próg, w drugim liczba jego możliwych wartości jest ograniczona liczbą pozycji przełącznika. Ponadto jego styki muszą wytrzymywać maksymalny prąd obciążenia, a takie przełączniki są dość drogie. Zaprezentowane w artykule urządzenie zabezpieczające pozwala na ustawienie progu zabezpieczenia w całym zakresie pracy miernika prądu obciążenia z dokładnością, jaką zapewnia ten miernik, bez konieczności wykonywania jakichkolwiek kalibracji i doboru rezystorów. Urządzenie zabezpieczające działa w dwóch trybach – ograniczając prąd obciążenia i wyłączając napięcie wyjściowe po przekroczeniu progu (tryb wyzwalania). Jego schemat pokazano na ryc. 1. Jest zbudowany na wzmacniaczu operacyjnym DA1, podłączonym do nieodwracającego obwodu wzmacniacza.
Wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego otrzymuje napięcie odniesienia z dzielnika rezystancyjnego R4-R6. Jako sygnał wejściowy urządzenia zabezpieczającego [2] wykorzystano napięcie z wyjścia wzmacniacza jednostki pomiaru prądu. Gdy nie ma obciążenia, napięcie na wyjściu tego wzmacniacza, a zatem na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1, wynosi zero. Ponieważ napięcie na wejściu odwracającym jest powyżej zera, moc wyjściowa tego wzmacniacza operacyjnego jest poniżej zera, tranzystor VT1 jest zamknięty, a dioda LED HL1 jest wyłączona. Wraz z pojawieniem się prądu obciążenia wzrasta napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego. Gdy tylko przekroczy wartość standardową, napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego wzrośnie powyżej zera i otworzy tranzystor VT1. Ten ostatni, otwierając, zwiera wyjście równoległego regulatora napięcia DA1 (rys. 5 w [2]). Napięcie wyjściowe zasilacza, a wraz z nim prąd obciążenia, maleje, aż napięcie na nieodwracającym wejściu wzmacniacza operacyjnego DA1 będzie równe standardowemu. Prąd obciążenia będzie ograniczony do stanu ustalonego. Dioda HL1 sygnalizuje przejście do trybu ograniczenia prądu. Aby przejść do trybu wyzwalania, należy zamknąć styki przełącznika przyciskowego SB2. W takim przypadku, gdy prąd obciążenia przekroczy ustawioną wartość, tranzystor VT2 otworzy się i na wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego DA1 zostanie dostarczone napięcie -8 V. Na wyjściu wzmacniacza operacyjnego napięcie będzie ustawić na około +6 V, tranzystor VT1 otworzy się całkowicie, a napięcie wyjściowe źródła będzie bliskie zeru. Dioda LED w tym trybie sygnalizuje zadziałanie zabezpieczenia. Aby przywrócić źródło do trybu pracy, wystarczy na krótki czas przełączyć zabezpieczenie w tryb ograniczania prądu. Przy wartościach rezystorów R4-R6 wskazanych na schemacie, jego próg zadziałania można regulować w zakresie od 20 mA do 2 A. Aby zmienić ten przedział, wybiera się wspomniane rezystory. Obwód R11C7 służy do zapobiegania samowzbudzeniu wzmacniacza operacyjnego. Chociaż najprawdopodobniej nie da się tego całkowicie wyeliminować, obwód R11C7 znacznie zmniejsza amplitudę napięcia prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości na wyjściu wzmacniacza operacyjnego. Aby zapobiec wpływowi generacji na działanie innych węzłów, sygnał z wyjścia wzmacniacza operacyjnego jest podawany do podstawy tranzystora VT1 przez filtr R2C1. Rezystor R1 w obwodzie emitera VT1 wytwarza lokalne ujemne sprzężenie zwrotne prądu. Przetaczanie sekcji kolektor-emiter tranzystora VT1 (ryc. 5 w [1]) kondensatorem o pojemności 4,7 μF do napięcia 63 V pomoże również wyeliminować samowzbudzenie.To, że nie ma samowzbudzenia pośrednio wskazuje na brak hałasu akustycznego ze źródła. A samowzbudzeniu towarzyszą charakterystyczne dźwięki, które są dobrze odbierane przez ucho. W każdym razie należy za pomocą oscyloskopu monitorować zakres tętnień napięcia wyjściowego w trybie ograniczania prądu i dobierając układy korekcyjne minimalizować je. Może być konieczna stabilizacja napięcia zasilania wzmacniacza operacyjnego. Należy zaznaczyć, że nie zawsze wymagane jest zastosowanie obwodu R11C7 i rezystora R1. W jednym z egzemplarzy urządzenia zabezpieczającego w ogóle nie trzeba było ich instalować, chociaż amplituda tętnień o częstotliwości większej niż 200 kHz na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1 osiągnęła 100 mV. Kryterium stanowi amplituda pulsacji na wyjściu źródła. Jeżeli przy pracy w trybie ograniczania prądu nie przekracza ono 10...15 mV, działanie zabezpieczenia można uznać za zadowalające, gdyż taki tryb w większości przypadków uważany jest za awaryjny. Obwód R11C7 i rezystor R1 można również pominąć, jeśli nie oczekuje się, że źródło będzie działać w trybie ograniczania prądu, a wymagany jest jedynie tryb wyzwalania. W takim przypadku kolektor tranzystora VT2 należy podłączyć bezpośrednio do pinu 2 DA1, a przełącznik SB2 zastąpić przełącznikiem, podłączając go do przerwy w przewodzie łączącym rezystor R9 z pinem 3 DA1 zgodnie z pokazanym schematem na ryc. 2. Gdy zabezpieczenie wyzwalające jest wyłączone, prąd wyjściowy źródła [1] będzie ograniczony do około 2,5 A.
Ponieważ przy prądzie obciążenia równym progowi napięcia na wejściach wzmacniacza operacyjnego są równe, aby określić próg ochrony, wystarczy zmierzyć napięcie na silniku rezystora zmiennego R5 w stosunku do przewodu ujemnego ładunek. W tym celu w mierniku [2] należy przerwać obwód pomiędzy wyjściem wzmacniacza operacyjnego DA1 a rezystorem R10 i doprowadzić przewody do styków przełącznika SB1. Pomiar prądu ochronnego można wykonać w dowolnym trybie pracy. Urządzenie zabezpieczające zasilane jest z przetwornika napięcia wbudowanego w miernik [2]. Do tego wystarczy jego moc. Oczywiście najlepszą opcją jest zastosowanie zamiast przetwornicy dodatkowych uzwojeń wtórnych transformatora mocy z odpowiednimi prostownikami i stabilizatorami. Zasilacz zbudowany z zespołów opisanych w [1] i [2] z proponowanym urządzeniem zabezpieczającym nie jest pozbawiony wad. Po pierwsze, po podłączeniu do sieci na wyjściu pojawia się impuls napięciowy, którego amplituda nie przekracza ustawionego napięcia wyjściowego. Jest to konsekwencja zasilania zespołu zabezpieczającego z przetwornicy napięcia. Rozpoczyna się później niż źródło zasilania, dlatego stany nieustalone w jednostce zabezpieczającej występują z opóźnieniem. W momencie uruchomienia konwertera na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1 na krótko pojawia się napięcie +6 V i otwiera się tranzystor VT1, co powoduje pojawienie się impulsu. Kolejna wada wynika z tego samego powodu co pierwsza, ale pojawia się, gdy włączony jest tryb ochrony spustu. Po podłączeniu zasilania pojawia się impuls napięcia, którego amplituda nie przekracza ustawionego napięcia wyjściowego, a następnie źródło wyłącza się. Jeżeli zabezpieczenie i licznik zasilane są z dodatkowych uzwojeń transformatora sieciowego, efekty te pojawiają się w mniejszym stopniu. Aby wyeliminować wpływ tych niedociągnięć, nie można po prostu włączyć trybu wyzwalania i nie podłączać obciążenia, dopóki nie zostanie ustalone napięcie wyjściowe urządzenia. Ale obwód, którego schemat pokazano na ryc., pomoże ci całkowicie się ich pozbyć. 3. Po włączeniu urządzenia do sieci kondensator C9 jest rozładowywany, napięcie ujemne jest dostarczane przez diodę VD1 na nieodwracające wejście wzmacniacza operacyjnego DA1, więc na jego wyjściu nie pojawia się impuls. W miarę ładowania kondensatora napięcie na nim stopniowo wzrasta. Gdy stanie się większy niż na wejściu wzmacniacza operacyjnego, dioda VD1 zostanie zamknięta, a kondensator C9 zostanie naładowany przez rezystor R12 do całkowitego napięcia na wyjściach przetwornika (16 V) i nie będzie już miał wpływu na dalsze działanie urządzenia. Dioda VD2 służy do przyspieszenia rozładowania kondensatora C9 po wyłączeniu zasilania. Należy dobrać stałą czasową obwodu C9R12 tak, aby była minimalna, przy której w momencie załączenia źródła do sieci nie zadziała zabezpieczenie wyzwalające.
Nie opracowano płytki drukowanej dla modułu zabezpieczającego. Wyposażając zasilacz [1] w to urządzenie, zamiast rezystora zmiennego R11' (rys. 3 w [1]) zainstaluj stały o wartości nominalnej 3,6 kOhm i wyklucz rezystor R11''. Jednostka zabezpieczająca wykorzystuje rezystory MLT i importowane kondensatory tlenkowe. Rezystor zmienny - SP3-40. Tranzystory KT3102E można zastąpić SS9014, a zamiast wzmacniacza operacyjnego KR140UD708 można zastosować importowane analogi lub inne domowe wzmacniacze operacyjne, na przykład KR1408UD1A. Należy preferować wzmacniacze operacyjne o niskim współczynniku narastania. literatura
Autor: E. Gerasimov
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
▪ System ostrzegania o rekinach ▪ Inteligentna bateria naścienna do domu ▪ Oczy powiedzą Ci, jaka liczba jest ukryta ▪ Noworoczne prezenty Hi-Tec - tanie i przydatne
▪ sekcja serwisu Dozymetry. Wybór artykułu ▪ Artykuł Harveya Williama. Biografia naukowca ▪ artykuł Gdzie miały miejsce wydarzenia z powieści Robinson Crusoe? Szczegółowa odpowiedź ▪ Kierowca ciężarówki rozładowującej artykuły. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ artykuł Konwerter 27 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Skok karty. Sekret ostrości
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