התקן הגנת זרם של ספק כוח. תכנית, תיאור

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

התקן הגנת זרם של ספק כוח. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

יחידת ההגנה על הזרם המתוארת במאמר זה מיועדת למקור מתח, שאת התיאור שלו ניתן למצוא ב-[1], הפועל בשילוב עם מד מתח מוצא וזרם עומס [2]. הצומת שונה ממכשירים דומים אחרים בכך שבנוסף לביצוע פונקציות הגנה, הוא מאפשר לך להגדיר ולשלוט בסף התגובה על ידי מד זרם העומס של ספק הכוח מבלי לטעון אותו.

ברוב מכשירי ההגנה הנוכחיים, הסף משתנה על ידי נגד משתנה עם סולם מדורג או מתג עם סט נגדים. במקרה הראשון, קשה להגדיר את הסף הנדרש במדויק; במקרה השני, מספר הערכים האפשריים שלו מוגבל על ידי מספר עמדות המתגים. בנוסף, המגעים שלו חייבים לעמוד בזרם העומס המרבי, ומתגים כאלה הם די יקרים.

התקן המגן המוצג במאמר זה מאפשר לך להגדיר את סף ההגנה בכל טווח הפעולה של מד זרם העומס בדיוק שמספק מד זה ללא כל כיול ובחירת נגדים.

התקן המגן פועל בשני מצבים - הגבלת זרם העומס וכיבוי מתח המוצא בעת חריגה מהסף (מצב טריגר). הסכימה שלו מוצגת באיור. 1. הוא בנוי על מגבר OP DA1, הנכלל בתוכנית של מגבר שאינו מתהפך.

אורז. 1. דיאגרמת מכשיר מגן (לחץ להגדלה)

מתח לדוגמה מסופק לכניסה ההפוכה של המגבר המבצעי מהמחלק ההתנגדות R4-R6. המתח מיציאת המגבר של יחידת מדידת הזרם [2] שימש כאות הכניסה של התקן ההגנה. אמנם אין עומס, אבל ביציאה של מגבר זה, ולכן בכניסה הלא-הפוכה של המגבר OP-DA1, המתח הוא אפס. מכיוון שהמתח בכניסה ההפוכה שלו הוא מעל אפס, המתח במוצא של מגבר הפעלה זה נמוך מאפס, הטרנזיסטור VT1 סגור ונורית HL1 כבויה.

עם הופעת זרם העומס, המתח בכניסה הלא-הפוכה של מגבר ההפעלה עולה. ברגע שהוא חורג מהדוגמה, המתח במוצא ה-Op-amp יהפוך מעל לאפס ויפתח את הטרנזיסטור VT1. האחרון, הנפתח, מרחף את הפלט של ווסת המתח המקביל DA1 (איור 5 ב-[2]). מתח המוצא של ספק הכוח, ואיתו זרם העומס, יורד עד שהמתח בכניסה הלא-הפוכה של ה-Op-amp DA1 שווה לזה המופתי. זרם העומס יהיה מוגבל למצב יציב. LED HL1 מסמן את המעבר למצב הגבלה הנוכחי.

כדי לעבור למצב הדק, עליך לסגור את המגעים של מתג הלחצן SB2. במקרה זה, כאשר זרם העומס חורג מהערך שנקבע, הטרנזיסטור VT2 ייפתח ומתח של -1 וולט יסופק לכניסת ההיפוך של המגבר OP DA8. מתח של כ +6 וולט יהיה מוגדר במוצא ה-Op-amp, הטרנזיסטור VT1 ייפתח במלואו, מתח המוצא של המקור יתקרב לאפס. הנורית במצב זה מסמנת את פעולת ההגנה. כדי להחזיר את המקור למצב הפעלה, מספיק להעביר את ההגנה למצב הגבלת הנוכחי לזמן קצר. עם ערכי הנגדים R4-R6 המצוינים בתרשים, ניתן לכוונן את הסף לפעולתו מ-20 mA ל-2 A. כדי לשנות מרווח זה, נבחרים הנגדים שהוזכרו.

מעגל R11C7 משמש למניעת עירור עצמי של מגבר ההפעלה. למרות שסביר להניח שלא ניתן לבטל אותו לחלוטין, מעגל R11C7 מפחית משמעותית את המשרעת של מתח החילופין בתדר גבוה ביציאה של מגבר ההפעלה. כדי שהדור לא ישפיע על פעולת הצמתים הנותרים, האות מהפלט של המגבר המופעל על בסיס הטרנזיסטור VT1 דרך המסנן R2C1. הנגד R1 במעגל הפולט VT1 יוצר משוב זרם שלילי מקומי.

הרחבת קטע הקולטור-פליט של הטרנזיסטור VT1 (איור 5 ב-[1]) עם קבל של 4,7 μF למתח של 63 וולט יסייע גם בביטול עירור עצמי. היעדר רעש מקור אקוסטי מעיד בעקיפין על כך שאין ריגוש עצמי. ועירור עצמי מלווה בצלילים אופייניים, נתפסים היטב באוזן. בכל מקרה, עליך לבדוק את טווח אדוות מתח המוצא במצב הגבלת הזרם עם אוסילוסקופ, ועל ידי בחירת מעגלים מתקינים, למזער אותו. ייתכן שיהיה צורך לייצב את מתח האספקה של מגבר ההפעלה.

יש לציין שלא תמיד נדרש שימוש במעגל R11C7 ובנגד R1. באחד מהעותקים של התקן ההגנה לא היה צורך להתקין אותם כלל, אם כי משרעת האדוות בתדר של יותר מ-200 קילו-הרץ במוצא המגבר OP-DA1 הגיעה ל-100 mV. הקריטריון הוא משרעת הפעימות במוצא המקור. אם במהלך פעולתו במצב הגבלת הזרם, הוא אינו עולה על 10 ... 15 mV, פעולת צומת ההגנה יכולה להיחשב משביעת רצון, שכן מצב כזה נחשב חירום ברוב המקרים.

ניתן להשמיט את מעגל R11C7 ואת הנגד R1 גם אם המקור אינו צפוי לפעול במצב הגבלת הזרם, אלא נדרש רק מצב ההדק. במקרה זה, יש לחבר את הקולט של הטרנזיסטור VT2 ישירות לפין 2 של DA1, ואת המתג SB2 יש להחליף במתג על ידי הפיכתו לשבר בחוט המחבר את הנגד R9 לפין 3 של DA1 לפי תרשים המוצג באיור. 2. כאשר הגנת ההדק מושבתת, זרם המוצא של מקור [1] יוגבל לכ-2,5A.

התקן הגנת זרם של ספק כוח
אורז. 2. דיאגרמת החיבור של הנגד R9 עם פין 3 DA1

מכיוון שבזרם עומס השווה לסף, המתחים בכניסות המגבר שווים, כדי לקבוע את הסף לפעולת ההגנה, מספיק למדוד את המתח על המנוע של הנגד המשתנה R5 יחסית אל חוט העומס השלילי. לשם כך, במד [2] עליך לשבור את המעגל בין הפלט של המגבר OP-DA1 לבין הנגד R10 ולהביא את החוטים למגעי המתג SB1. ניתן למדוד את זרם ההגנה בכל מצב פעולה.

התקן ההגנה מופעל על ידי ממיר מתח המובנה במונה [2]. הכוח שלו מספיק בשביל זה. כמובן, האפשרות הטובה ביותר היא להשתמש בפיתולים משניים נוספים של שנאי הכוח עם מיישרים ומייצבים מתאימים במקום הממיר.

ספק הכוח, שנבנה מהצמתים המתוארים ב-[1] ו-[2], עם התקן ההגנה המוצע אינו חף מחסרונות. ראשית, כאשר הוא מחובר לרשת, מופיע פולס מתח במוצא, שהמשרעת שלו אינה עולה על מתח המוצא שנקבע. זו תוצאה של אספקת החשמל של יחידת ההגנה מממיר המתח. הוא מתחיל מאוחר יותר מאספקת הכוח, כך שחולפים בצומת ההגנה מתרחשים באיחור. ברגע שהממיר מופעל, מופיע לזמן קצר מתח של +1 V במוצא המגבר DA6 והטרנזיסטור VT1 נפתח, מה שגורם להופעת פולס.

חסרון נוסף נובע מאותה סיבה כמו הראשונה, אך הוא מתבטא כאשר מצב הגנת ההדק פועל. כאשר מתח מופעל, מופיע דופק מתח, שהמשרעת שלו אינה עולה על מתח המוצא שנקבע, ואז המקור נכבה. אם צומת ההגנה והמונה מופעלים מפיתולים נוספים של שנאי החשמל, ההשפעות הללו פחות בולטות.

כדי לבטל את ההשפעה של חסרונות אלה, אתה פשוט לא יכול להפעיל את מצב ההדק ולא לחבר את העומס עד להקמת מתח המוצא של היחידה. אבל כדי להיפטר מהם לחלוטין יעזור למעגל, שהתרשים שלו מוצג באיור. 3. ברגע שהיחידה מחוברת לרשת, הקבל C9 נפרק, מתח שלילי מסופק לכניסה הבלתי מתהפכת של ה-Op-amp DA1 דרך הדיודה VD1, כך שלא מופיע פולס במוצא שלה . ככל שהקבל נטען, המתח עליו גדל בהדרגה. כאשר הוא הופך להיות גדול יותר מאשר בכניסת המגבר, הדיודה VD1 תיסגר, והקבל C9 דרך הנגד R12 ייטען למתח הכולל ביציאות הממיר (16 V) ולא יהיה עוד להשפיע על המשך הפעולה של המכשיר. דיודה VD2 משמשת להאצת פריקת הקבל C9 כאשר החשמל כבוי. יש לבחור את קבוע הזמן של מעגל C9R12 להיות המינימום שבו הגנת ההדק לא פועלת ברגע שהמקור מחובר לרשת.

התקן הגנת זרם של ספק כוח
אורז. 3. דיאגרמת מעגל

המעגל המודפס עבור צומת ההגנה לא פותח. כאשר מציידים את ספק הכוח [1] בצומת זה, במקום הנגד המשתנה R11' (איור 3 ב-[1]), הגדר ערך קבוע של 3,6 קילו אוהם, והסר את הנגד R11''.

יחידת ההגנה משתמשת בנגדי MLT ובקבלי תחמוצת מיובאים. נגד משתנה - SP3-40. ניתן להחליף טרנזיסטורים KT3102E ב-SS9014, ובמקום המגבר KR140UD708, השתמשו באנלוגים מיובאים או במגברי הפעלה ביתיים אחרים, למשל, KR1408UD1A. יש להעדיף מגבר הפעלה עם קצב סלווה נמוך.

ספרות

Gerasimov E. ספק כוח מעבדה מספק כוח של מדפסת מטריקס. - רדיו, 2016, מס' 7, עמ'. 24-26.
Gerasimov E. מד מתח וזרם. - רדיו, 2016, מס' 5 עמ'. 29-31.

מחבר: E. Gerasimov

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי כוח.

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

מכונית חשמלית עירונית קומפקטית Microlino Lite 05.03.2024

בתערוכת ז'נבה חשפה מיקרו את גרסת הייצור של הרכב החשמלי הדו-מושבי החדשני שלה, ה-Microlino Lite, המיועד לנסיעה עירונית ברחובות צרים ועמוסים.

Microlino Lite אידיאלי לנסיעות יומיות בעיר, לנסיעות מהירות לשוק, לקחת ילדים לבית הספר ולהסעת חיות מחמד. בשל גודלו הקומפקטי, מקום חניה אחד בעיר יכול להכיל עד שלושה Microlino Lites, מה שהופך אותו לפתרון נוח לערים עסוקות. במדינות מסוימות, אפילו בני נוער מעל גיל 14 יכולים לנהוג ברכב חשמלי כזה אם יש להם רישיון לטוסטוס.

ה-Microlino Lite, בעל מבנה מונוקוק מתכתי, הוא רכב מסוג L6e, המאפשר לנהוג בו על ידי אנשים בעלי רישיון טוסטוס מסוג AM. המכונית החשמלית מגיעה למהירויות של עד 45 קמ"ש ומצוידת בגג שמש ובתא מטען בנפח 230 ליטר.

בתצורה הבסיסית, Microlino Lite מצויד בסוללה של 5,5 קילוואט-שעה, המספקת כ-100 ק"מ של טווח אוטונומי. זמינה גם סוללה של 11 קילוואט, שמגדילה את הטווח ל-177 ק"מ. ניתן לטעון את הסוללה של 5,5 קילוואט-שעה מ-0 ל-80% תוך שעתיים בלבד ממטען של 2 קילוואט-שעה מסוג 2, בעוד שהסוללה הגדולה יותר אורכת כ-2,2 שעות.

ה-Microlino Lite יהיה זמין להשכרה בתעריף היכרות של 149 CHF לחודש למשך 48 חודשים לטווח של 5000 ק"מ בשנה. זה בערך כפול ממה שעולה מנוי לאופניים חשמליים של Swapfiets.

המכונית תופיע באירופה בקיץ הקרוב.

עוד חדשות מעניינות:

▪ אספלט עם ננו-צינורות

▪ שיא תחזוקת טמפרטורת הכור התרמו-גרעיני

▪ בלוק מים EK-Vector RX 5700 + XT

▪ רדאר בידי מציל

▪ הכוכב הבהיר ביותר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר כלים ומנגנונים לחקלאות. מבחר מאמרים

▪ מאמר אלכוהוליזם ושיכרות. יסודות חיים בטוחים

▪ מאמר מדוע בחרו הנאצים בחום כאחד הסמלים שלהם? תשובה מפורטת

▪ מאמר הכשרת תאונות תעשייה

▪ מאמר אלקטרוניקה לצרכן. שיחות וסימולטורים אודיו. מַדרִיך

▪ מאמר מלפפון ומפית. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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