שיפור ווסת החשמל. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

שיפור ווסת החשמל. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום

למעלה מ-15 שנה אני משתמש במכשיר המתואר במאמרו של ש' לוקשנקו "ווסת כוח שאינו יוצר הפרעות" ("רדיו", 1987, מס' 12, עמ' 22, 23) כדי לשלוט בעוצמתו של המחמם החשמלי של המעשנה. באופן כללי, עיצוב טוב, אבל, למרבה הצער, לא נטול פגמים.

ראשית, זרם פועם זורם דרך העומס, מה שאומר שניתן להפעיל רק עומס פעיל מהווסת. שנית, במיקומים מסוימים של המתג SA1, מספר אי זוגי של חצאי מחזורים של זרם הרשת זורם דרך העומס, מה שמשפיע לרעה על העומס בעל אופי אינדוקטיבי הכלול ברשת. שלישית, האמינות הבלתי מספקת של המכשיר נחשפה: שבב K176J1E5 נכשל מספר פעמים.

ישנן שתי סיבות: המתח העולה על תדר השעון בכניסות של אלמנט DD1.1 של מתח האספקה (על ידי ירידת המתח על פני דיודה VD4), שאינו מומלץ, ו"פתוח" במעגל הכניסה של אלמנט DD1.4 (פין 8) בעת מיתוג כוח - במשך זמן מה של המגע הנייד של המתג SA1, המסקנה הזו "תלויה" באוויר, וזה לא מקובל. החסרונות כוללים גם היעדר אינדיקציה שהווסת מחובר לרשת (הוא הסתבך מספר פעמים בגלל תקלה בכבל מאריך הרשת) וצריכת זרם עצמית גדולה למדי: הספק משמעותי מתפזר ב-VD5-VD8 גשר דיודה ונגד R1. לבסוף, הגבלת הספק העומס ל-2 קילוואט אינה מאפשרת שימוש בווסת במקרים רבים המתרחשים בפועל.

אורז. 1 (לחץ להגדלה)

כדי לבטל את החסרונות הללו, התוכנית עוצבה מחדש (איור 1). אספקת החשמל של המכשיר המשופר עשויה ללא שנאי עם קבל נטל C1, הנגד R3 מגביל את פולסי הזרם המתרחשים כאשר המכשיר מחובר לרשת לרמה בטוחה עבור גשר הדיודה VD2-VD5. המתח המיושר מיוצב על ידי מייצב פרמטרי על דיודת זנר VD6. הפעלת ה-HL1 LED בסדרה איפשרה להכניס חיווי הפעלה, תוך "חיסכון" של הנגד מגביל הזרם וכמה מיליאמפר מזרם המוצא של ספק כוח נמוך. קבלים C2 ו-C3 - סינון (C2 מבטל את רכיב התדר הנמוך של המתח המיושר, C3 - תדר גבוה, כמו גם רעש מיתוג במעגלי החשמל המתרחשים במהלך פעולתם של מעגלים דיגיטליים). הפחתת צריכת הזרם (בהשוואה לאב-טיפוס) הפחיתה את הקיבול של קבל התחמוצת C2.

על הנגדים R1, R2 ודיודת הזנר VD1, נוצר מחולל דופק שעון בתדר של 50 הרץ (בניגוד לאב הטיפוס, שבו התדר שלהם הוא 100 הרץ). באמצעות מעגל זה, הקבל C1 נפרק גם כאשר המכשיר מנותק מהרשת, מה שמגביר את הבטיחות החשמלית של המכשיר. המשרעת של פעימות השעון היא כמעט 2 V (נפילת מתח על פני נורית HL1) פחותה ממתח האספקה. הדק Schmitt על האלמנטים DD.1 ו-DD1.2 משפר את צורת פעימות השעון (איור 2, תרשים 1).

שיפור ווסת החשמל
איור. מספר

מונה עשרוני בינארי עם מפענח DD2 מופעל על ידי קצה הפולסים של השעון, ויוצר פולסים חיוביים ביציאות עם משך הזמן השווה לתקופת מתח הרשת, המוזז אחד ביחס לשני על ידי משך התקופה. RS-trigger על האלמנטים DD1.3 ו-DD1.4 מופעל על ידי החזית של פולסי הכניסה. כאשר מופיע מונה ברמה גבוהה DD0 ביציאה 2 (איור 2, תרשים 2), מתגי הכפכף RS, ואותה רמה מופיעה במוצא שלו (תרשים 4). במקרה זה, הטרנזיסטור VT1 נפתח, הדיודה הפולטת של האופטוסימיסטר U1 נדלקת, והיא נכנסת למצב מוליך. כתוצאה מכך, התיריסטורים VS1 ו- VS2 המחוברים באנטי-מקבילים נפתחים בתורם: הראשון מהם מעביר חצי גלים חיוביים של זרם החשמל לתוך העומס, השני - שליליים (תרשים 5). התיריסטורים פתוחים עד שמופיעה רמה גבוהה במוצא המונה DD2, אליו מחובר המגע הנייד של מתג SA1 (לדוגמה, ביציאה 3 - דיאגרמה 3). בקצה הדופק הזה, כפכף ה-RS נכבה, והזרם דרך העומס מפסיק. הכנסת הנגד R6 אפשרה להימנע מפעולת האלמנט DD1.4 עם כניסת "תלויה".

מיתוג תיריסטורים מתרחש ברגעים שבהם משרעת מתח הרשת אינה עולה על 10 וולט, בעוד שההפרעה מינימלית. כאשר מתג SA1 מכוון למצב "100%", הדק RS אינו עובר, התיריסטורים פתוחים כל הזמן ומלא הספק משתחרר על העומס.

בכל מיקום של המתג SA1, עובר בעומס מספר זוגי של חצאי מחזורים של זרם החשמל, מה שלא כולל את המראה של הרכיב הקבוע שלו. זה, כמו גם השימוש בשני תיריסטורים גב אל גב, אפשרו להגדיל את הספק העומס ל-4 קילוואט, וזה מספיק למטרות ביתיות. זרימת זרם חילופין דרך העומס אפשרה לכלול לא רק עומסים פעילים, אלא גם אינדוקטיביים לתוך שקע XS1. לדוגמא, באמצעות שנאי מטה, לווסת את הספק של עומס במתח נמוך - מתפתל חשמלי, סכין דבורה לפתיחת חלות דבש וכו' (בעבר היה צורך להשתמש ב-LATR מגושם וכבד למטרה זו). ועל ידי חיבור מאוורר למכשיר, לווסת את מהירות המנוע החשמלי שלו (בעת הזנת מתח, הוא מאיץ, במהלך הפסקות הוא מאט, כתוצאה מכך, מהירות הסיבוב יורדת).

בייצור המכשיר נעשה שימוש במעגל מודפס (איור 3 במאמר הנזכר), ממנו פורקו החלקים R1, VD1-VD4, C1.

החלקים החדשים שהוצגו מונחים על שבר של לוח לחם אוניברסלי במידות של 20x55 מ"מ, המותקן אנכית במקום החלקים המפורקים. תיריסטורים VS1, VS2 מותקנים על גופי קירור עם שטח קירור של 150 ס"מ. דיודות VD2 ו-VD7 מולחמות ישירות למסופים שלהן.

קבל C1 הוא מדכא רעשי סרט, ניתן להחליפו בשני קבלים K73-17 המחוברים בסדרה בקיבולת של 0,47 מיקרון ומתח נקוב של 630 V, נגדים R1 ו-R3 הם MLT-0,5, השאר מכל סוג .

זרם הפעולה של אופטוזימיסטור לא יעלה על 10 mA, ומתח המיתוג המותר לא חייב להיות נמוך מ-500 וולט (MOC3052, MOC3053, MOC3062, MOC3063, MOC3082, MOC3083 עומדים בדרישות אלה).

המכשיר אינו דורש התאמה.

ווסת החשמל המשופר פועל כבר יותר מחמש שנים, תוך שהוא מרוצה מעבודתו.

מחבר: ק' מורוז

ראה מאמרים אחרים סעיף ווסת כוח, מדי חום, מייצבי חום.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ננו חיישן תת עורי 07.11.2013

תחמוצת החנקן (NO) היא אחת המולקולות החשובות ביותר בתאים חיים. הוא אחראי על העברת אותות בתוך ובין תאים, ומתאם את עבודת המערכת החיסונית. לתאי סרטן רבים יש רמות חריגות של תחמוצת החנקן, אבל מדענים לא יודעים בדיוק איך הגז הזה עובד. לכן, לדבריהם, תפקידה של תחמוצת החנקן בהתקדמות הסרטן שנוי במחלוקת מאוד, ומדענים זקוקים לכלים חדשים כדי להבין את התהליך.

חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס פיתחו כלי חדש למדידת רמות תחמוצת החנקן בגוף בזמן אמת. החיישן שתוכנן על ידי מהנדסים יכול להיות מושתל בגוף (מתחת לעור) במשך יותר משנה ולשלוט בתהליך הדלקת - התהליך שבמהלכו נוצר NO.

עבודה זו היא ההוכחה הראשונה לכך שניתן להשתמש בחיישני ננו ישירות בגוף למשך תקופה ממושכת. חיישנים העשויים מננו-צינוריות פחמן צפויים לשמש, בין היתר, לזיהוי מולקולות אחרות, כמו גלוקוז. כבר עכשיו צוות חוקרים עובד על חיישן לחולי סוכרת שיעקוב אחר רמות הסוכר והאינסולין ללא צורך בנטילת דגימות דם.

ננו-צינוריות פחמן בעובי ננומטר אחד, מדענים רואים בהבטחה לייצור חיישנים. חוקרים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס פיתחו לאחרונה חיישני צינור פחמן למולקולות שונות, כולל מי חמצן וסארין. חיישנים כאלה משתמשים בקרינה של ננו-צינוריות פחמן: כאשר ננו-צינורית נקשרת למולקולה מסוימת, היא זוהרת בהירה יותר או עמומה יותר.

בעבודה החדשה, החוקרים שינו את הננו-צינור כדי ליצור שני סוגים שונים של חיישנים: האחד להחדרה לזרם הדם לניטור קצר טווח, והשני להשתלה ארוכת טווח מתחת לעור.

כדי לשפר את ביצועי החיישן, מדענים השתמשו בפולימר תואם ביולוגי (פוליאתילן גליקול), המונע מחלקיקים להיצמד זה לזה בזרם הדם. ניסויים בעכברים הראו שבמקרה זה, החלקיקים יכולים לעבור דרך הריאות והלב מבלי לגרום נזק. רוב החלקיקים מצטברים בכבד, שם הם משמשים לניטור רמות NO. יחד עם זאת, החוקרים מציינים כי עד כה הם חקרו רק את הכבד, אך כעת הם רואים שהחלקיקים נשארים בדם. המשמעות היא שאפשר לחקור אזורים שונים בגוף בעזרת ננו-חלקיקים.

החיישן למגורים לטווח ארוך בגוף מורכב מננו-צינוריות המוטבעות בג'ל אלגינט (פולימר שמקורו באצות). לאחר השתלה מתחת לעור של עכברים, הג'ל נשאר במקומו ותפקד במשך 400 ימים. אבל החוקרים מציעים שניתן להאריך את חיי החיישן. בעתיד, חיישן כזה יהיה שימושי לניטור סרטן או מחלות דלקתיות אחרות, ולזיהוי תגובות חיסוניות בחולים עם ירכיים מלאכותיות או מכשירים מושתלים אחרים.

מדענים עובדים כעת על התאמת טכנולוגיה זו לזיהוי גלוקוז. ההנחה היא שננו-צינורות יחליפו חיישנים אלקטרוכימיים למדידת רמות הסוכר בדם, שאינם פועלים לאורך זמן, וגם יגבירו את הסיכון לזיהום עקב חדירת האלקטרודה מתחת לעור. אבל החיישן החדש יקבע את רמת הסוכר בזמן אמת, ומשאבת האינסולין המחוברת אליו תספק את ההורמון בכמות הנכונה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ צמיג אופניים מטל

▪ בוסט חשמלי היברידי

▪ הרצון לחבק הוא בגנים של נשים.

▪ כונן קשיח של Western Digital Black 6 TB

▪ שבבי זיכרון ניידים של 4 Gb LPDDR8 DRAM

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע קושחה של האתר. בחירת מאמרים

▪ מאמר משפיעים על מקורות של מצבי חירום טבעיים. יסודות חיים בטוחים

▪ מאמר כיצד דג Macropinna microstoma מגן על עיניו? תשובה מפורטת

▪ מאמר יערה כחולה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר אוזניות מיקרופון לתחנת רדיו ניידת. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה חידות על פרחים וצמחים

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר