מיתוג ספק כוח למלחם עם תרמוסטט. תכנית, תיאור

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

מיתוג ספק כוח למלחם עם תרמוסטט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / Ham Radio Technologies

הלחמה עם מלחם חשמלי הייתה ונשארה, אולי, הפעולה הנפוצה ביותר בעבודתו של חובב רדיו. טמפרטורת החוד, ויסותו ויציבותו, מהירות החימום של המלחם - אלו הם הפרמטרים העיקריים הקובעים את איכות ההלחמה וקלות השימוש.

ספרות רדיו חובבנית [1,2] כבר תיארה את העיצובים של מלחמים וספקי כוח עבורם, שבהם חיישן טמפרטורת הקצה הוא צמד תרמי. כולם ראויים לתשומת לב ויש להם יתרונות וחסרונות.

המלחם החשמלי המתואר ב-[1], למרות שמחובר לאספקת החשמל באמצעות כבל דו-חוטי, אינו יכול לספק יציבות טמפרטורה מקסימלית, שכן לצמד התרמי אין מגע ישיר עם קצה המלחם.

אספקת החשמל בכללותה מתבררת כמורכבת למדי: רק הרגולטור האלקטרוני משתמש ב-5 מעגלים משולבים, בנוסף, יש צורך לספק 3 מתחי אספקה, שניים מהם חייבים להיות בעלי המייצבים הפשוטים ביותר.

עיצוב מוצלח יותר הוצע ב[2]. הודות לחיבור הלא שגרתי של המגבר התפעולי (ללא OOS, ספק כוח עם מתח פועם), המחבר הצליח למזער את מספר החלקים באספקת החשמל. העיצוב של המלחם התברר כפשוט אך אמין. כל זה חשוב עבור חובב רדיו מתחיל. כל מי שיש לו קצת ניסיון בתכנון ספקי כוח מיתוג יכול ליצור יחידה אלקטרונית עם ויסות רוחב דופק (PW) של כוח מלחם. בשל היעדר שנאי בתדר נמוך, לאספקת החשמל יש פחות משקל וממדים. בנוסף, בניגוד לתכנונים שתוארו קודם לכן הפועלים על עיקרון "חימום תקופתי - קירור", כאן נעשה שימוש בשינוי חלק בהספק באמצעות בקרת PID, שבגללה אין תנודות טמפרטורה תקופתיות.

מעגל אספקת החשמל של מלחם מוצג באיור 1. מטעמי נוחות, ניתן לחלק אותו לשתי יחידות פונקציונליות: אנלוגית ודיגיטלית.

(לחץ להגדלה)

הבסיס של החלק האנלוגי הוא מגבר דיפרנציאלי המורכב על המגבר התפעולי DA1.

מובילי הצמד התרמי של המלחם מחוברים בקוטביות המצוינת לפינים 1-2 של מחבר X1 דרך נגדים R5, R6 לכניסות המגבר. המפריד R2, R3 יוצר בית מלאכותי - חוט משותף אנלוגי. אם זוגות הנגדים R4, R9 ו-R5, R6 שווים, הרווח נקבע על ידי היחס R4/R5 או R9/R6. האות ממוצא DA1 דרך מסנן המעבר הנמוך R14 C10 R15 מסופק לפולט של הטרנזיסטור VT3, ומתח הייחוס שנלקח מהמחוון של הנגד R19 מסופק לבסיס שלו. עם ערכי הנגדים R18-R20 המצוינים בתרשים, ניתן לשנות את מתח הייחוס מ-3,8 ל-11,2 וולט (ביחס לפין 4 של DA1).

אות הצמד התרמי המוגבר בפין 6 של DA1 אמור להשתנות בערך באותם גבולות כאשר טמפרטורת המלחם משתנה בטווח הטמפרטורות שצוין. למטרה זו, נעשה שימוש באיזון אופ-מגבר באמצעות פינים 1 או 5 (במקרה זה פין 1). כדי להבטיח את יציבות המגבר ולחסל הפרעות מממיר המתח, נעשה שימוש בקבלים C2-C5, C8, C9. הם מצמצמים את רצועת התדרים המוגברת "מלמעלה", משפרים את דחיית המצב הנפוץ, אך אינם משפיעים על הרווח, מכיוון שהמעגל הוא מגבר זרם ישר (למען האמת, מגבר זרם משתנה לאט).

הבה נשקול את פעולת הצומת הדיגיטלי - מעגל הפקת אותות PSI - באמצעות אוסצילוגרמות מפושטות המוצגות באיור 2.

מיתוג ספק כוח למלחם עם תרמוסטט

מחולל הפולסים המלבני (איור 2א) מורכב באמצעות אלמנטים לוגיים DD1.1, DD1.2. תדר הפולס נקבע על ידי האלמנטים R1, C1 וכאשר הוא מוגדר כ-40 קילו-הרץ. בקצה של כל פולס המגיע לכניסת השעון של ההדק DD2.1, האחרון עובר למצב יחיד (בפין 13 - רמה גבוהה, בפין 12 - נמוך). מרגע זה, הטעינה של הקבל C7 מתחילה דרך R12, R16, VT2. כאשר המתח ב-C7 יגיע לסף איפוס ההדק בכניסה R, DD2.1 יעבור למצב אפס, והמתח ברמה הגבוהה בפין 12 יפתח את הטרנזיסטור VT1, אשר פורק במהירות את הקבל C7. שרשרת R8C6 מאיצה את התהליך הזה. זמן הטעינה של C7, ולפיכך רוחב הפולסים שנוצרים על ידי ההדק, מווסת על ידי טרנזיסטור VT2.

באיור 2b, עקומה 1 מתארת את מתח המוצא של המגבר התרמי (פין 6 של DA1), קו ישר 2 מתאים למתח על המנוע של הנגד R19. בפרק הזמן הראשוני, כאשר מלחם קר מחובר לחשמל, הטמפרטורה שלו עולה ללא הרף, והמתח של המגבר DA1 יורד. כאשר מתח זה הופך ל-1-1,2 V פחות ממתח הייחוס שנקבע במחוון הנגד R19, הטרנזיסטור VT3 נפתח. זרם האספן VT3 הוא זרם הבסיס של הטרנזיסטור VT2, הנפתח במהלך רמת מתח גבוהה בפין 13 של DD2.1, מגדיל את קצב הטעינה של הקבל C7 למתח הסף (איור 2c). במקרה זה, הפולסים שנוצרו על ידי הדק DD2.1 הופכים לקצרים יותר (איור 2d). פולסים אלה ממוצא 13 של DD2.1 מסופקים לכניסות של אלמנטים 2I-NOT DD1.3 ו-DD1.4. פולסים ממוצא 12 של DD2.1 מוזנים למחלק DD2.2.

מחולקים ב-2, אותות נגד פאזה מסופקים לכניסות אחרות של אלמנטים DD1.3, DD1.4. פעולת המעגל מומחשת על ידי האוסילוגרמות המתאימות באיור 2, נלקחות ביחס לפלט של 7 ICs דיגיטליים DD1, DD2, למעט האוסילוגרמה האחרונה. איור 2,k מציג את צורת המתח המופעל על פיתול 1-2 של שנאי T1. פולסים של קוטביות מתחלפת עם הפסקות ביניהם דרך T1 מופעלות על הבסיסים של טרנזיסטורי המפתח VT4 ו-VT5 של ממיר חצי גשר ופותחים אותם לסירוגין. כפי שניתן לראות מאיור 2, כאשר המלחם מחומם, ההפסקות בין הפולסים הן מינימליות (הן נחוצות כדי לבטל את זרם המעבר VT4, VT5), והכוח המשתחרר על ידי גוף החימום הוא הגדול ביותר. ברגע שקצה המלחם התחמם לטמפרטורה שנקבעה, ההפסקות גדלות, הפולסים מתקצרים באותה כמות, וכתוצאה מכך ההספק יורד והטמפרטורה מתייצבת.

המעגל כולו מופעל על ידי מתח מתוקן של 220 וולט, העובר דרך המסנן L1 L2 C17 C18. גוף החימום של המלחם מחובר לפיתול 3-4 של שנאי T2. סלילה נפרדת 1-2 משמשת גם לבידוד גלווני של הצמד התרמי. המתח של פיתול זה מתוקן על ידי גשר VD4, הטעינה קבל C13 למתח קרוב למשרעת של הפולסים ותלוי מעט ברוחבם. מתח מסופק למעגלי המיקרו מ-C13 דרך המייצב הפרמטרי R21 VD3.

כדי להפעיל את הממיר, עליך ללחוץ קצרות על כפתור SA1. במקרה זה, מתח של 300 וולט מהקבל C16 מחובר דרך נגדים מגבילי זרם R22, R26 לדיודת הזנר VD3, המספקים את מתח האספקה הראשוני למעגלי המיקרו. הממיר, לאחר שהתחיל, מספק כוח למעגל מפיתול 12 T2 לאחר שחרור כפתור SA1. למרות ש-R23, R26 מספקים בטיחות חשמלית, כדאי להימנע מלגעת בקצה המלחם ולחיצה בו-זמנית על כפתור ההפעלה. לאחר שחרור האחרון, למלחם יש בידוד גלווני מוחלט מהרשת. נורית HL12 מחוברת לליפוף 2 של שנאי T22 באמצעות R1, היא לא רק מסמנת שהמלחם מופעל, אלא גם משמשת כמעין אינדיקטור של מצב הפעולה של המייצב התרמי: כאשר המלחם מופעל; , ה-LED נדלקת בבהירות הגבוהה ביותר (הספק המרבי), כאשר החוד מחומם לטמפרטורת הייצוב, בהירות הזוהר יורדת מעט, מה שמסמן שהמלחם מוכן לשימוש.

המכשיר יכול להשתמש נגדי MLT המצוינים בתרשים ההספק. R19 - כל משתנה בגודל קטן. יש לציין כי התלות של הטמפרטורה בזווית הסיבוב של כפתור R19 תהיה זהה להתנגדות, לכן, אם רוצים סולם טמפרטורה ליניארי, השתמשו נגד קבוצה A C14, C15, C17, C18 סוג K73-17; C12, C13, C16 - K50-27, K50-29, K50-35. השאר קרמיקה. טרנזיסטורים VT4, VT5 ניתנים להחלפה ב-KT858A, KT859A, KT872A ומיקרו-מעגלים אחרים במתח גבוה K561LA7, K561TM2 - עם המקבילים מסדרת 564, 164 Switch SA1 - כל גודל קטן ללא תיקון. סלילים L1, L2 מלופפים על ליבה מגנטית טורואידלית K16x10x4,5 העשויה מפריט M2000HM1 ומכילים 20 סיבובים של חוט PELSHO-0,25 מקופל לשניים.

עבור שנאי T1, אותה ליבה משמשת כמו ב-L1, L2. פיתול 1-2 מכיל 150 פיתולים של חוט PELSHO-0,15, פיתולים 3-4, 5-6 - 14 סיבובים של PELSHO-0,25 כל אחד. שנאי T2 מלופף על טבעת K28x16x9 העשויה מפריט M2000HM1. ראשית, פיתול של 5-6 - 230 סיבובים של חוט PELSHO0,25 נפתל. פיתול 1-2 מכיל 53 סיבובים של PELSHO-0,15. הפיתול האחרון מפותל 3-4 עם חוט PEV-2 1,0. עבור מלחם עם התנגדות גוף חימום של 15 אוהם, פיתול 3-4 מכיל 42 סיבובים, וההספק המרבי הוא כ-40 וואט. כדי שניתן יהיה להפעיל ברזי הלחמה עם התנגדות מחמם שונה מהגוש המיוצר, פיתול 3-4 נעשה עם ברזים.

העיצוב של ספק הכוח הוא שרירותי. הכל תלוי בטעם וביכולות של חובב הרדיו. הצלחתי להניח את המכשיר במארז בגודל 85x80x20 מ"מ, מודבק מפוליסטירן וסגור במכסה מתכתי. ההתקנה התבררה כצרה מאוד - מודפסת ומותקנת. היחידה האלקטרונית הורכבה מראש, מותאמת ונבדקה על לוח לחם.

ניתן לייצר את המלחם באמצעות הטכנולוגיה המתוארת ב[2]. נכון, לדעתי, הבחירה במעמד אספקת הזרם לנורה לייצור צמד תרמי לא לגמרי מוצלחת: החוט שם עבה מדי ואורכו אינו מספיק. למטרה זו, נוח יותר להשתמש בחוט בקוטר של 0,2-0,3 מ"מ.

כדי להגדיר את המכשיר, מקור DC חיצוני של 30-35 V מחובר לקבל C13 (ה"פלוס" של המקור הוא ל"פלוס" של C13), הצמד התרמי של מלחם מחובר לשקעים 1-2 ( בקוטביות המצוינת) של מחבר X1. כדי להתאים את הטמפרטורה של המלחם, מתח מה-LATR מסופק לגוף החימום שלו. ראשית, מגבר ההפעלה מאוזן עם הנגד R11 ובמידת הצורך, ההגבר מותאם על ידי בחירת נגדים R5 ו-R6, תוך שמירה על השוויון שלהם. כאשר המצב מוגדר נכון, המתח בפין 6 ביחס לפין 4 של DA1 משתנה מ-10-11V (בטמפרטורה המינימלית של קצה הברזל) ל-3-4V (במקסימום). כדי לקבוע את הטמפרטורה, אתה יכול, למשל, להשתמש בהמסה של פוליאתילן (גבול תחתון) ועופרת (גבול עליון). לאחר מכן, באמצעות אוסילוסקופ, בדוק את נוכחותן של אוסצילוגרמות מתאימות בנקודות אופייניות (איור 2). יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לרוחב הפולסים (איור 2e), המתאים למרווח השמירה t3 - פרק הזמן שבו הטרנזיסטורים VT4 ו-VT5 סגורים, t3 מוגדר שווה ל-4-5 μs עם מלחם קר על ידי בחירת R16.

לבסוף, מקור הכוח החיצוני מנותק מ-C13, מחמם המלחם מחובר לשקעים 3-4 של מחבר X1 ולאחר חיבור אספקת החשמל לרשת, הוא מופעל על ידי לחיצה על כפתור SA1, ונורית HL1 צריכה להדליק. ברז מתפתל 3-4 T2 נבחר כך שהמלחם מתחמם לטמפרטורת הפעולה תוך 30-50 שניות, ואספקת החשמל נמצאת במצב ייצוב טמפרטורה בכל מיקום של כפתור הרגולטור R19. אתה יכול לאמת זאת בדרך זו. במצב יציב, סובב את כפתור בקרת הטמפרטורה בזווית קטנה בכיוון אחד ואז בכיוון השני, בעוד בהירות הנורית אמורה לרדת באופן ניכר במקרה אחד ולעלות במקרה השני.

לאחר הנחת המכשיר במארז, כייל את סקאלת ווסת הטמפרטורה.

ספרות:

Kuzichev L. מייצב תרמי למלחם חשמלי // Radio.1985.-No.3.-P.26, 27.
Konoplev I. מלחם חשמלי עם מייצב תרמי // רדיו 1995.-מס' 2.-P.38-40.

מחבר: I.N. Tanasiychuk

ראה מאמרים אחרים סעיף Ham Radio Technologies.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אוזניות יתריעו על אובדן הכרה 18.06.2023

סטארטאפ הבריאות הדיגיטלי STAT Health פיתח אוזניות חדשניות שיכולות לעקוב אחר זרימת הדם לראש ולהזהיר מפני התעלפות. פתרון טכנולוגי זה יכול להיות שימושי במיוחד עבור אנשים הסובלים ממחלות הקשורות לסחרחורת, ומאפשר לחזות את ההידרדרות בבריאותם.

לדברי מנכ"ל STAT Health, דניאל לי, רופאים רבים מתקשים לקבוע את הגורם לתסמינים לא נוחים כמו סחרחורת מכיוון שאין שיטות מדידה מדויקות. עם זאת, בעזרת אוזניות חדשות, ניתן לאשר את נוכחותן של בעיות ולאסוף מידע אמין על מצב החולים.

חשוב לציין שאוזניות אלו אינן סוג של טיפול, אלא משמשות ככלי מידע המאפשר לאנשים הסובלים ממצבים רפואיים חמורים הגורמים לסחרחורת והפסקות חשמל לעקוב אחר מדדי הבריאות שלהם.

המכשיר קטן וממוקם בחלק העליון של האוזן. ניתן לשלב אותו בקלות עם מכשירים אחרים כגון משקפיים או אוזניות אחרות. רמקול האוזניות כולל חיישן אופטי, מד תאוצה, חיישן לחץ וחיישני טמפרטורה. קיבולת הסוללה מאפשרת שימוש באוזניות יותר משלושה ימים, בנוסף הן מצוידות בפאנל סולארי קטן לטעינה אוטומטית. כך, משתמשים יכולים להישאר מחוברים ולקבל נתונים גם בזמן שינה או מקלחת.

STAT Health אמרו שמנוי לשימוש במוצר שלהם יעלה 50$ לחודש, אולם תהיה הנחה למנויים לטווח ארוך. החברה מקבלת כעת הזמנות מראש הדורשות הפקדה של $1.

עוד חדשות מעניינות:

▪ HLG-320H-C - דרייבר לד 320W עם ייצוב זרם

▪ מטרה זוהרת של המנתח

▪ אספלט מנקה את האוויר

▪ 5G עלול לפגוע בתחזיות מזג האוויר

▪ שבבי DDR8 של סמסונג בנפח 4 גיגה-בייט ומודולי DDR32 בנפח 4 גיגה-בייט

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של אתר גרלנד. מבחר מאמרים

▪ מאמר סטטיסטיקה כלכלית. עריסה

▪ מאמר באיזו טמפרטורה מים קופאים? תשובה מפורטת

▪ מאמר המפעיל של מכונת הצמה (אורג). הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר מקודד ומפענח של ערוץ הרדיו של השומר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר זמזם לאספקת החשמל. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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