מערכת הגנה UMZCH. תכנית, תיאור

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

מערכת הגנה UMZCH. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגברי כוח טרנזיסטור

נכון להיום, כל מגבר כוח שמע מודרני (UMPA) מכיל מערכת להגנה על שלב הפלט (VC) מפני זרם יתר במקרה של קצר חשמלי בעומס (SC) או התנגדות נמוכה של מערכת הרמקולים (AS). אותה מערכת מגנה על רמקולים ממתח קבוע במוצא ה-UMZCH ותנודות בתדרים אינפרא-קוליים. בנוסף, UMZCH איכותי מספק עיכוב בחיבור הרמקול ליציאת UMZCH (למשך תהליכים חולפים), הכרחי כדי להגן על הרמקול מפני קליקים בעת הפעלתו, כמו גם ניתוק אוטומטי של ה-UMZCH מ רשת החשמל במקרה של תקלה כלשהי.

אחת הדרכים הפשוטות והנפוצות ביותר להגן על הרמקולים מפני רכיב קבוע ביציאת ה-UMZCH היא לחבר נתיך בסדרה עם הרמקול. בנוכחות מתח קבוע במוצא ה-UMZCH, זרם ישר זורם דרך פלט המחובר באופן גלווני לפלט של הראש הדינמי של UMZCH (DG), לרוב בתדר נמוך. אם הזרם מספיק כדי לפוצץ את הפתיל, אז הרמקול מנותק מה-UMZCH. עם זאת, דרך כל כך פשוטה, כמובן. לא אופטימלי, שכן לפני שהפתיל נשרף, ה-AC נמצא במתח קבוע במשך זמן מה. כדי להפחית את זמן התגובה, הזרם הנקוב של הנתיך צריך להיות קטן פי שלושה מהזרם השורף אותו, ופי כמה מהזרם המרבי שה-AC יכול לעמוד בו.

במבט ראשון, אין כאן בעיות מיוחדות, שכן במקרה של התמוטטות של אחד הטרנזיסטורים של שלב המוצא של ה-UMZCH, מתח המוצא יהיה קרוב למתח האספקה של ה-VC. אז, במתח של 32 וולט, הזרם דרך רמקול עם התנגדות נומינלית של 4 אוהם יהיה בערך 8 A. ונתיך של 2 אמפר ישלים את המשימה שלו בהצלחה. אבל מה אם יתברר שהפלט אינו 32 וולט בכלל, אלא, נגיד, 7 וולט? במקרה זה, הנתיך של 2 אמפר לא ינתק את הרמקול מה-UMZCH, וסליל הקול של ה-DG יתחמם בהדרגה, מה שעלול להוביל לכשל שלו.

בנוסף, להגנה על רמקולים באמצעות נתיכים יש עיוותים תרמיים, הרמוניים ואינטרמודולציה, אשר מחמירים את מדדי האיכות של ה-UMZCH כולו [1]. ניתן למזער עיוות זה על ידי שימוש בנתיכים בעלי דירוג זרם גבוה יותר, אך אז ההגנה הופכת ללא יעילה. בנוסף, שיטה זו אינה מגינה על רמקולים מפני רעידות אינפרא-קוליות, שעלולות לפגוע במפזרי DG.

דרך נוספת להגן על רמקולים היא שימוש במעגלים אלקטרוניים מיוחדים המזהים במהירות נוכחות של מתח קבוע או תנודות בתדר אינפרא-קולי ביציאת UMZCH ומכבים את הרמקול. עם זאת, יכול לקרות שאם ה-VC נכשל (כאשר מערכת הגנת AC נכתבת מאותו מקור מתח כמו ה-VC) עקב נפילת מתח באספקת החשמל, מערכת הגנת AC לא תפעל, אך ניתן לבטל את החיסרון הזה על ידי באמצעות ספק כוח מקור נפרד עבור מערכת ההגנה.

באשר להגנה על ה-VC מפני זרם יתר, אותן שתי שיטות אפשריות כאן: נתיכים ומעגלים אלקטרוניים. עם זאת, ניסיונות להגן על התקני מוליכים למחצה עם נתיכים הם חסרי תועלת: מוליך למחצה טיפוסי ייכשל בגלל זרם יתר הרבה לפני שהנתיך נמס; רק מעגלים אלקטרוניים במהירות גבוהה יכולים לספק הגנה אמינה מפני עומס יתר.

אבל מכל מה שנאמר לעיל, לא יוצא שצריך לשכוח מנתיכים. רצוי נתיכים במעגל המתפתל המשני של שנאי כוח כדי להגן מפני התחממות יתר במהלך קצר חשמלי במיישר הגשר. נתיכים לרשת הם חובה. נתיכים ראשיים ומשניים חייבים להיות מושהים בזמן (איטיים) כדי שלא יישרפו במהלך עליות זרם הנגרמות מטעינת קבלי אחסון וזרם ההתנעה של השנאי בעת הפעלת החשמל.

יש להזכיר גם על המאבק נגד זרמי הכניסה של ה-UMZCH. למטרה זו, מערכות התחלה רכה (SPP, Soft Start) נמצאות יותר ויותר בשימוש במערכות UMZCH עוצמתיות. מטרת התחלה רכה היא להפחית את זרם ההתנעה, להאריך את חיי מגעי מתג החשמל ולמנוע התפוצצות מיותרת של נתיכים.

במגברי הספק בינוני, ניתן ליישם SPP באמצעות נגד מקדם טמפרטורה שלילי (NTC). מחובר בסדרה עם הפיתול העיקרי של שנאי הרשת. כאשר המגבר מופעל, כשהתרמיסטור מתחמם, ההתנגדות שלו בתוך כמה עשיריות השניה יורדת מהערך הראשוני, הגדול יחסית, לכמעט אפס, ובכך מגבילה את גל הזרם. היתרון של פתרון זה הוא השימוש באלמנט נוסף אחד בלבד. יחד עם זאת, החיסרון העיקרי של מעגל SPP המבוסס על נגד NTC הוא הקירור האיטי של התרמיסטור לאחר כיבוי ה-UMZCH. לכן, כאשר אתה מפעיל את המגבר הבא מיד לאחר כיבויו, אין לנגד ה-NTC זמן להתקרר, והגל הזרם מוחלק רק באופן חלקי.

בציוד רדיו תעשייתי וחובבני, נעשה שימוש נרחב במפלי הגבלת זרם, בהם נגד חזק מחובר בסדרה עם הפיתול העיקרי של שנאי הכוח כדי להילחם בנחשול זרם. לאחר זמן מה, הנגד הזה מנותק על ידי מגעי הממסר [2J. במקרה זה, אין חיסרון של מעגל עם נגד NTC, אך המורכבות של מעגל דיכוי נחשולי הזרם עולה, וכך גם העלות שלו. כדי למנוע תהליכים ארעיים גדולים בעלי אופי אינדוקטיבי המתרחשים בעת חיבור שנאי לרשת האספקה, מותקן מעגל של נגד וקבל המחוברים בסדרה במקביל לפיתול הראשוני של השנאי או למגעי מתג ההפעלה [3, 4].

מערכת הגנה UMZCH, שהתרשים שלה מוצג באיור. 1, נבנה תוך התחשבות בהערות הנ"ל. בניגוד לתכנית ההגנה מ-[5], היא פשוטה יותר. מערכת ההגנה מופעלת מאספקת חשמל נפרדת (PS), העשויה על אלמנטים T1, VD19, C13. אותו IP פועל כמקור למתח המתנה (12 V), הדרוש להפעלת מעגל המיתוג (DD2, K1, SB1 וכו'), המאפשר להפעיל/לכבות את ה-UMZCH על ידי לחיצה על כפתור אחד בלבד ללא נְעִילָה. בשל כך, ניתן לשלוט במצב המגבר על ידי הפעלת פולס בודד על פין 1 של תקע XP5, למשל, ממערכת שלט רחוק.

(לחץ להגדלה)

כאשר המכשיר מחובר לרשת, מתח ההמתנה +12 V מהמוצא של מיישר VD19, C13 מסופק ל-D-trigger DD2, המוגדר ל-"11" באמצעות השרשרת C19-H0. מצב זה מתאים למתח של כ+12 וולט בפין 2, השומר על הטרנזיסטור VT7 במצב סגור. כתוצאה מכך, המתח על פיתול הלפת K1 הוא אפס, המגעים K1.1 ו-K1.2 פתוחים, וה-UMZCH מובטל. כאשר לוחצים קצרות על כפתור SB1 בפין 3 של DD2, נוצר פולס קצר שמשנה את מצב DD2 ("0. בפין 2 של DD2) טרנזיסטור VT7 נפתח ומחליף ממסר K1, מגעי הממסר נסגרים ומחברים את ה-UMZCH לרשת.במקביל למגעים repeK1.1 ו-K1.2 כולל שרשראות R21-C15 ו-R22-C16, הבולמות תהליכים חולפים המתרחשים בעת הפעלת שנאי הכוח.

כאשר מסופק כוח למעגל ההתחלה הרכה (R20, SY, VD16, VT6, K2, VD17, R23...R25), מתרחשת טעינה איטית (כ-0,5...1 s) של הקבל SY. ברגע שהמתח ב-SY הופך מספיק לפתיחת VT6, ממסר K2 מופעל ועם המגעים שלו עוקף את הנגד החזק המרוכב R23. ..R25. משמש לבלימת זרם הנחשול כאשר ה-UMZCH מופעל.

במקביל, מתח +12 V מסופק לצמתים הנותרים של המעגל. על אלמנטים R3. R4, C1. C2, VT1, VT3 (R5, R6, C3, C4. VT2, VT4) מורכב משווה דו-סף, על אלמנטים R3, C1, R4, C2 (R5, C3. R6. C4) - אינפרא-נמוך- לעבור מסנן. מתחי הסף הם בקירוב +0.65 V ו-0,65 V. המרכיב או המתח הקבועים של תנודות אינפרא-קוליות במוצא ה-UMZCH מושווים לערכי סף אלו. עם חריגה מרמת הסף, אחד הטרנזיסטורים נפתח, וכתוצאה מכך הקבל C6 נפרק.

קבל C6 נפרק גם אם הגנת זרם VK מופעלת (VD1...VD8. R7...R10, VU1, VU2). ניתן לכוונן את סף הפעולה של הגנת הזרם על ידי שינוי ההתנגדות R7 (R9). עם הדירוגים המצוינים, הגנת הזרם מופעלת כאשר המתח בין המגעים 1.2 - 3, 4 XRZ (XP4) הוא בערך 6 V, המתאים לזרם של 6 A (אם מותקנים נגדים של 0,47 אוהם במעגל הפולטים או מקורות של טרנזיסטורים VK). כדי למנוע מעידה של הגנת זרם בשיא האות, יש לו אינרציה מסוימת.

מכיוון שברגע ההפעלה, עקב תהליכים חולפים ב-UMZCH, עשוי להופיע במוצא רכיב קבוע עם רמה העולה על ערך הסף (0,65 V), יש צורך לחסום את פעולת המערכת לניתוק המגבר מרשת האספקה (DD1.1, DD1.2, DD1.4. 14). לשם כך מסופקת שרשרת R8-C8. עד שהמתח ב-C1 יגיע לרמה "4" (בערך 4 שניות), פעולת מעגל הכיבוי נחסמת. במקרה שבו משך התהליכים החולפים בעת הפעלת ה-UMZCH עולה על 14 שניות, יש להגדיל את קבוע הזמן R8-CXNUMX.

המערכת האקוסטית מחוברת לפלט של ה-UMZCH בהשהיה של כ-12, וזה מספיק כדי לסיים לחלוטין את התהליכים החולפים ב-UMZCH. זמן ההשהיה נקבע על ידי קבוע הזמן של מעגל R7-CXNUMX. הרמקול מנותק מה-UMZCH במקרים בהם הגנת הזרם של ה-VK מופעלת או שרכיב ה-DC במוצא ה-UMZCH חורג מערך הסף.

מחבר: מ' שושניב, נובוסיבירסק

ראה מאמרים אחרים סעיף מגברי כוח טרנזיסטור.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

זיכרון המחשב עוזר לאדם 22.12.2014

כדי לזכור טוב יותר משהו חדש, נסה להוריד את הזיכרון שלך על ידי הזנת מידע ישן מהמוח שלך למחשב.

על ידי אחסון מידע על כונן קשיח של מחשב או על "כונן הבזק", מוטב שנזכור את פיסת המידע הבאה - זו המסקנה אליה הגיעו בעבודתם בנג'מין סי סטורם ושון מ' סטון מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה. קרוז (ארה"ב).

XNUMX סטודנטים השתתפו בניסויים של פסיכולוגים, שנאלצו ללמוד שני קבצי PDF כדי לזכור כמה שיותר מהכתוב בהם. לכל קובץ הייתה רשימה של שמות עצם, והרשימה הראשונה נסגרה מיד לאחר הקריאה. במקביל, לחלק נאמר פשוט לסגור אותו, בעוד שאחרים נאמר לשמור אותו במקום מסוים במחשב. הקובץ השני נקרא במשך אותו פרק זמן כמו הראשון, אך לאחר הניסוי המשתתפים היו צריכים לומר מיד כמה מילים הם זוכרים ממנו. ורק אז נבדקו לגבי הרשימה הראשונה - זו שסגרו לאחר קריאה ועברו לשנייה.

התברר שרוב המילים מהרשימה השנייה נזכרו אם הראשונה לא נסגרה רק, אלא נשמרה במיוחד בכונן הקשיח. כלומר, בזיכרון של אדם, נראה היה כאילו התפנה מקום נוסף לחלק חדש של מילים, כי הוא שמר את הקודמות ב"מדיום חיצוני". התוצאות אושרו בניסוי דומה אחר עם פי שניים יותר מתנדבים. עם זאת, הפעם היו כמה ניואנסים. אז אם נאמר לתלמידים שהרשימה השמורה לא כל כך חשובה, שכמובן צריך לשמור אותה, אבל אם היא הופכת פתאום לא זמינה, אז זה בסדר, אז במקרה הזה הם שיננו את הרשימה השנייה ללא שום יתרונות , כאילו את הרשימה הראשונה הם פשוט סגרו בלי לשמור.

בעבודות קודמות על האינטראקציה בין זיכרון מחשב לזיכרון חי, נאמר שכאשר אנו מאחסנים מידע במחשב, קשה לנו יותר לזכור אותו בעצמנו. זיכרון עצבי לטווח ארוך עם מידע ישן הופך לבלתי נגיש - כי אנחנו יודעים ש"העתקנו" אותם לכונן הקשיח. אולם, כפי שמתברר, יש כאן גם צד חיובי: במקביל, אנו מפנים משאבים קוגניטיביים ופסיכולוגיים למשהו חדש.

למרות שפסיכולוגים השתמשו רק בזיכרון מחשב בניסויים, ייתכן שאותו השפעה מתרחשת אם נכתוב משהו על פיסת נייר. עם זאת, האם זה נכון או לא, האם סוג ה"נשא החיצוני" ממלא תפקיד כלשהו ניתן לברר רק לאחר ניסויים נוספים – כמו גם את המנגנון העצבי העומד בבסיס התופעה המתוארת.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מנהל התקן אוניברסלי GP-LC7028-Q5D

▪ אינטרנט לדיג

▪ ביזון ממבחנה

▪ גרינלנדים הגיעו מסיביר

▪ סורקים ביומטריים לסמארטפונים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר Consumer Electronics. בחירת מאמרים

▪ מאמר האם העולם ייכשל, או שאסור לי לשתות תה? ביטוי עממי

▪ מאמר למה הלבה לוהטת? תשובה מפורטת

▪ מאמר כוסמת. אגדות, טיפוח, שיטות יישום