Σχεδιασμός σύγχρονου περιοριστή τάσης
Όποιος έχει διαβάσει προηγούμενες δημοσιεύσεις σχετικά με μια θεμελιωδώς νέα συσκευή προστασίας από υπέρταση - περίπου σύγχρονος περιοριστής, και ειδικά εκείνοι που είναι εξοικειωμένοι με την εναλλαγή τροφοδοτικών σύγχρονου υπολογιστή και άλλου εξοπλισμού, σκέφτηκαν αμέσως, προφανώς, τις δύο κύριες δυσκολίες που δεν είναι τόσο εύκολο να ξεπεραστούν. Αυτός είναι ένας πολύ υψηλός παλμός ρεύματος όταν είναι ενεργοποιημένη η ισχύς, ειδικά αν είναι συνδεδεμένες πολλές συσκευές στο ONS (και αυτό, κατά κανόνα, είναι) και, δεύτερον, απαγωγή θερμότητας στο έρμα, σε συνδυασμό με μια συμβατική αντίσταση έρματος (από την εμπειρία πολλών), Θεωρούνται ως τέτοιες που δημιουργούν αμφιβολίες για την ιδέα ενός τέτοιου περιορισμού τάσης.
Όσον αφορά το ζήτημα της θερμότητας, ο προγραμματιστής έχει ήδη δώσει κάποιες εξηγήσεις στο προηγούμενο άρθρο, τώρα θα τους συμπληρώσει με τα ακόλουθα σχόλια. Αν κοιτάξουμε έναν κλασικό αυτόματο μετασχηματιστή, τότε έχει επίσης απαγωγή θερμότητας και ακόμη και τέτοια μειονεκτήματα (σε σύγκριση με το ONS) όπως το βάρος και το πιθανό βουητό κατά τη λειτουργία. Εάν θεωρήσουμε έναν σύγχρονο σταθεροποιητή για 500 watt (το ελάχιστο επίπεδο ισχύος), τότε σύμφωνα με την απόδοση, η οποία είναι κατά μέσο όρο 97%, μπορούμε να υπολογίσουμε την ισχύ που διασκορπίζεται από τον μετασχηματιστή και αποδεικνύεται ότι είναι περίπου 15 watt σε ονομαστικό φορτίο και το πιο σημαντικό σε κανονική τάση (!) . Στο ONS, στο έρμα, με τέτοιο φορτίο και τάση δικτύου περίπου 255 V (το ONS αρχίζει να μειώνει το πλάτος ξεκινώντας από 245 στην πραγματική τάση) σύμφωνα με τον κατά προσέγγιση υπολογισμό, τον οποίο εξήγησε ο συγγραφέας νωρίτερα (λαμβάνοντας υπόψη τον κύκλο λειτουργίας των παλμών - κομμάτια "υπερβολικού πλάτους"), ξεχωρίστε περίπου 10 watt. Έκανε αυτή τη σύγκριση μόνο για να διαλύσει τις αμφιβολίες σχετικά με τον ορθολογισμό της χρήσης ενεργού έρματος για τον σύγχρονο περιορισμό τάσης. Φυσικά, η σύγκριση της κλασικής αρχής με την προτεινόμενη είναι για έναν συγκεκριμένο τόπο εφαρμογής. Σε τελική ανάλυση, όλα καθορίζονται από το ίδιο το δίκτυο, την αστάθεια, τη φύση των φορτίων, τη σταθερή και τυχαία και τις απαιτήσεις τάσης για τους καταναλωτές, άλλους παράγοντες. Επομένως, εξετάζουμε περαιτέρω το ζήτημα της εισροής ρεύματος.
Στα πρώτα πρωτότυπα, ο προγραμματιστής χρησιμοποίησε το τρανζίστορ KT818BM για έρμα και αντέχει το ρεύμα εκκίνησης δύο τηλεοράσεων έως και 100 Watt συνολικής ισχύος. Στη συνέχεια, ο συγγραφέας άρχισε να χρησιμοποιεί το τρανζίστορ Darlington στα 8-10 A στο πακέτο TO-220 (για μικρές θήκες), συμπεριλαμβανομένης της παράλληλης σύνδεσης. Δεν έθεσε το στόχο της επίτευξης μέγιστου ρεύματος εκκίνησης, καθώς υπήρχε ένα στάδιο δοκιμής του κυκλώματος σε άλλα ζητήματα, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου διακοπής ρελέ και διακοπής μέσω ελεγχόμενου διακόπτη (με κουμπί λειτουργίας). Μέχρι το τέλος του περασμένου έτους, ο προγραμματιστής κατάφερε να κάνει ένα κύκλωμα με το ρελέ να επιστρέψει στην κατάσταση λειτουργίας (αποσυνδεδεμένη) όταν η τάση μειώθηκε στην κανονική. Ένας τέτοιος περιοριστής εισήχθη σε προηγούμενο άρθρο. Στη συνέχεια, η ίδια θήκη προστέθηκε στην παρουσιαζόμενη θήκη, αλλά ήδη με ένα ψυγείο και έναν τρέχοντα μετασχηματιστή (από τον οποίο τροφοδοτείται ο ψύκτης) και πραγματοποιήθηκαν δοκιμές θερμοκρασίας.Έδειξαν ότι το ONS, σχεδιασμένο προσωρινά για φορτίο 250 watts με συχνές υπερτάσεις έως 250-255 V, αντιστοιχεί σε αυτό και μπορεί να αντέξει (από θερμότητα) βραχυπρόθεσμες υπερτάσεις αυτού του επιπέδου και με υψηλότερη ισχύ φορτίου, έως 400-500 watt. Νομίζω ότι πολλοί καταλαβαίνουν ότι η θερμοκρασία θέρμανσης του ψυγείου, και συνεπώς η απόλυτη ισχύς που απελευθερώνεται στο έρμα (ως μέρος της ισχύος φορτίου) καθορίζεται από την αποτελεσματική περιοχή του ψυγείου, την ψυχρότερη απόδοση και τα χαρακτηριστικά εξαερισμού της ίδιας της θήκης περιοριστή. Επομένως, ο συγγραφέας δεν παρέχει εδώ συγκεκριμένα αποτελέσματα θερμικών δοκιμών (όπως συνηθίζεται στην περιγραφή οποιουδήποτε προϊόντος αυτού του είδους). Παρουσιάζουμε μόνο ένα γράφημα που απεικονίζει το κύριο χαρακτηριστικό του ONS για ισχύ φορτίου περίπου 10 W:
Για περισσότερη ισχύ, χρειάζεστε έναν ισχυρό ρυθμιστή τάσης εισόδου. Όμως, δεν υπάρχει απολύτως καμία ανάγκη να γίνει αυτό, καθώς πρέπει να είναι σαφές σε όλους ότι σε υψηλά ρεύματα το χαρακτηριστικό ρύθμισης του τρανζίστορ έρματος θα είναι πιο απότομο, δηλαδή, το πάνω μέρος του γραφήματος θα είναι πιο απαλό.
Όμως, πίσω στο αρχικό ρεύμα. Μετά τις θερμικές δοκιμές, ο προγραμματιστής, χωρίς δισταγμό, ενεργοποίησε τον προσαρμογέα netbook μέσω του ONS, ο οποίος διακρίθηκε από την «σκληρή» εκκίνηση (που θυμήθηκα νωρίτερα από την ισχυρή του σπινθήρες) Μια επακόλουθη δοκιμή έρματος (με ένα μικρό κουμπί) έδειξε ότι το τρανζίστορ (σε TO-220) δεν μπορούσε να το αντέξει. Η μέτρηση του τρέχοντος παλμού με μια ειδική συσκευή έδειξε τιμή περίπου 20 A (λάβετε υπόψη αυτό στην πρακτική σας!). Στη συνέχεια, η απόφαση ελήφθη για την προστασία του τρανζίστορ, και ταυτόχρονα οι επαφές ρελέ και το θερμο-ρελέ από ένα shunt triac (της ίδιας έκδοσης). Το κύκλωμα είναι απλό, μεταξύ της καθόδου και του ηλεκτροδίου ελέγχου, ενεργοποιείται μια ισχυρή αντίσταση της τάξης των 0,47 Ohms. Με ένα ρεύμα εκκίνησης που διαρκεί περίπου 5 ms, το triac θα ανοίξει και θα περάσει το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος μέσω του. Όμως, το κύριο πράγμα είναι ότι αυτό θα διασφαλίσει την αξιοπιστία των παραπάνω επαφών. Το γεγονός είναι ότι παρόλο που οι επαφές ρελέ έχουν σχεδιαστεί για 10-16 Α, όλα τα ρελέ έχουν τη δυνατότητα να "απελευθερώνουν" αργά όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη, δηλαδή, οι επαφές σίγουρα θα σπινθήσουν (όπως μια αφρώδη υποδοχή) και μπορούν ακόμη και να συγκολληθούν μεταξύ τους. Οι επαφές θερμικού ρελέ είναι ακόμη πιο αδύναμες από αυτή την άποψη - στο πιο βολικό μοντέλο έχουν σχεδιαστεί για 5 A.
Έτσι, το σύστημα ONS επιτέλους (κατά πάσα πιθανότητα) καθιερώθηκε για την επίλυση όλων των βασικών χαρακτηριστικών της εφαρμογής του. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η επιλογή με ένα μικροσκοπικό ρελέ, το οποίο τώρα μπορεί να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση αναμονής, είναι η πιο περίπλοκη στο σχέδιο κυκλώματος και έχει το σημαντικό μειονέκτημα ότι το ρελέ πρέπει να διατηρηθεί για αόριστο μεγάλο χρονικό διάστημα. Πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν ότι μια υπόθεση είναι πιθανή. μηδενικός γκρεμός και την εμφάνιση στο δίκτυο διαμερισμάτων τάσης άνω των 300, ή ακόμα και των 380 βολτ (πιθανότατα, φυσικά, σε περίπτωση σοβαρών ατυχημάτων και φυσικών καταστροφών στην περιοχή του υποσταθμού σας ή σε ανοιχτή γραμμή). Παρόλο που το κύκλωμα ρελέ ONS, από υπολογισμό, πρέπει να αντέχει σε μια τέτοια υπέρταση, χωρίς να το επιτρέπει να φορτώσει, ο θερμικός τρόπος λειτουργίας των στοιχείων ισχύος ρελέ θα είναι αρκετά αγχωτικός. Επομένως, ο συγγραφέας της ανάπτυξης έστρεψε ωστόσο προς την επιλογή με ελεγχόμενο διακόπτη, σύντομα με ρελέ διακοπής ( ρελέ - ταξίδι). Το γεγονός είναι ότι το κύκλωμα σε αυτήν την εφαρμογή είναι απλούστερο και δεν έχει στοιχεία με θερμικό φορτίο, και το ρελέ διακοπής ελέγχεται από έναν θυρίστορ στη συσκευασία TO-92. Ο ίδιος ο θερμοδιακόπτης διαθέτει αξιόπιστες επαφές, οι οποίες, χάρη στον ειδικό σχεδιασμό, ανοίγουν και κλείνουν (μέσω του εξωτερικού κουμπιού) με υψηλή ταχύτητα. Αυτό το προϊόν δημιουργήθηκε μόλις (από αξιόπιστες εταιρείες) για αξιόπιστη λειτουργία ως απελευθέρωση ηλεκτροφόρου δικτύου. Όλα τα παραπάνω και η θετική εμπειρία εξευγενισμού του διακόπτη για παροχή εξωτερικού ελέγχου ενέπνευσαν τώρα τον προγραμματιστή να βελτιώσει περαιτέρω αυτό το προϊόν, το οποίο είναι πολύ βολικό για το ONS, να δημιουργήσει ένα πλήρες ρελέ διακοπής, με έλεγχο για απενεργοποίηση και ενεργοποίηση.Με βάση τα αποτελέσματα που θεωρούνται ήδη θετικά (από την εμπειρία), ο συγγραφέας σίγουρα θα κάνει ένα άλλο μήνυμα. Εν κατακλείδι, παρέχουμε ορισμένα αποτελέσματα που απεικονίζουν περαιτέρω τα οφέλη του ONS. Όσον αφορά το σχεδιασμό, όπως φαίνεται παρακάτω, το πλεονέκτημα είναι ότι μπορεί να ενσωματωθεί στα περισσότερα από τα υπάρχοντα κτίρια, δηλαδή, δεν έχει νόημα να δημιουργηθεί μια ειδική θήκη (με ελκυστικά "πράγματα"). Όπως φαίνεται νωρίτερα, το ONS μπορεί να ενσωματωθεί σε κουτιά διακλάδωσης, ακόμη και για επίπεδη τοποθέτηση. Ας ξεκινήσουμε την εικόνα με το τελευταίο κιτ που δοκιμάστηκε, εδώ είναι:
Στο κάτω διαμέρισμα υπάρχει ένα ψυγείο με μετασχηματιστή ρεύματος, ένας πυκνωτής φιλτραρίσματος (μπορεί να υπάρχουν βαρίστορ) και μια τρισδιάστατη διακλάδωση. Αυτός ο σχεδιασμός έχει σχεδιαστεί μόνο για δοκιμές και προσωπική χρήση στο μέλλον. Για τον γενικό καταναλωτή, θα πρέπει φυσικά να είναι διαφορετικό. Για παράδειγμα, οι ανώτερες φωλιές πρέπει να αποκλειστούν, καθώς είναι επικίνδυνες για τα παιδιά. Μην το κάνετε ποτέ στα δημιουργικά σας εργαστήρια!
Και εδώ είναι ένα βίντεο που δείχνει την ευκολία των δοκιμών με κουμπιά, ειδικά πριν από την παράδοση (πώληση) ενός προϊόντος σε έναν καταναλωτή:
Και εδώ είναι ένα βίντεο που δείχνει την ευκολία μιας «ομαλής» δοκιμής σε ένα από τα πρώτα μου σχέδια ρελέ διακοπής:
Τώρα δείτε πώς είναι δυνατόν να ενσωματωθεί το ONS στο σώμα ενός διαχωριστή φίλτρου 9 εξόδων που κατασκευάζεται από την V.I.-TOK, για τρεις ξεχωριστές εξόδους:
Και ακόμη και σε μια τέτοια περίπτωση (καλοριφέρ ταινίας με τρανζίστορ συνδεδεμένα παράλληλα βρίσκονται στις πλευρές):
Και εδώ είναι πώς το ONS μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα κουτί κάτω από μια διπλή πρίζα, με ένα ψυγείο 40x10 mm, για κρυφή εγκατάσταση σε έναν άφλεκτο τοίχο:
Ο προγραμματιστής έκανε όλες τις ηλεκτρονικές πλακέτες, φυσικά, με ογκομετρική εγκατάσταση, χωρίς στοιχεία smd, επομένως, με κανονική σύγχρονη εγκατάσταση, οι επιλογές διάταξης, φυσικά, θα είναι ακόμη υψηλότερες.
Λοιπόν, τώρα μοιραζόμαστε την παρεπόμενη εμπειρία που θα είναι χρήσιμη σε πολλούς. Ο προγραμματιστής χρησιμοποιεί το πολύμετρο DT-838, καθώς μετρά επίσης τη θερμοκρασία χρησιμοποιώντας θερμοστοιχείο χαμηλής αδράνειας, το οποίο είναι πολύ βολικό για τη δοκιμή του. Έτσι, ακόμη και νωρίτερα, ο διακόπτης συχνά ανεπιθύμητα, και στη συνέχεια σταμάτησε να απενεργοποιεί τη συσκευή, αν και μετρήθηκε κανονικά. Αυτό αναγκάστηκε να τοποθετήσει έναν μικροδιακόπτη διακόπτη στο κύκλωμα ισχύος. Και μόλις πρόσφατα (στη ζέστη των δοκιμών), ο συγγραφέας της ανάπτυξης κολλήσει μια συσκευή 220 V, μετρώντας μια αντίσταση στο όριο του 2000 πριν από αυτό. Ήρθε στις αισθήσεις του εγκαίρως χρησιμοποιώντας μια σειρά αριθμών, αλλά οι μετρήσεις αντίστασης εξαφανίστηκαν. Σε άλλα όρια, τίποτα δεν ενοχλήθηκε (με μεγάλη έκπληξη). Μετά την αυτοψία, η κατεστραμμένη αντίσταση smd (R15) βρέθηκε, ανιχνεύτηκε στα φόρουμ και αναγνώρισε την κατά προσέγγιση τιμή - 1,5 k, βρήκε μόνο 1,87 (ακρίβεια), συγκολλήθηκε και στη συνέχεια μέτρησε την ίδια - η απόκλιση είναι μικρότερη από 0,01. Έλεγξε όλα τα άλλα όρια και ήταν ακόμη πιο έκπληκτος - τι καταπληκτική επιβίωση (ένας όρος από τη θεωρία της αξιοπιστίας!). Στην προσοχή σας ένα οπτικό παράδειγμα:
Φόρτωση ...
