Sinchroninio įtampos ribotuvo projektavimas
Visi, perskaitę ankstesnius įrašus apie iš esmės naują apsaugos nuo viršįtampio įrenginį sinchroninis ribotuvas, ir ypač tie, kurie yra susipažinę su šiuolaikinio kompiuterio ir kitos įrangos maitinimo šaltiniais, iškart, aišku, pagalvojo apie du pagrindinius sunkumus, kuriuos ne taip lengva įveikti. Tai yra labai didelis srovės impulsas, kai įjungiama energija, ypač jei prie ONS yra prijungti keli įrenginiai (ir tai, kaip taisyklė, yra), ir, antra, šilumos išsiskyrimas ant balasto, kartu su įprastu balasto rezistoriumi (iš daugelio patirties), jie vertinami kaip keliantys abejones pačiai tokio įtampos ribojimo idėjai.
Šilumos klausimu kūrėjas jau pateikė keletą paaiškinimų ankstesniame straipsnyje, dabar jis juos papildys toliau pateiktomis pastabomis. Jei pažvelgsime į klasikinį autotransformatorių, tada jis taip pat turi šilumos išsisklaidymą ir netgi tokius trūkumus (lyginant su ONS) kaip svoris ir galimas sustingimas darbo metu. Jei apsvarstysime šiuolaikinį 500 vatų stabilizatorių (minimalų galios lygį), tada pagal efektyvumą, kuris yra vidutiniškai 97%, galime apskaičiuoti transformatoriaus išsklaidytą galią, o ji paaiškėja apie 15 vatų esant vardinei apkrovai, o svarbiausia - esant normaliai įtampai (!). . ONS, ant balasto, esant tokiai apkrovai ir maždaug 255 V tinklo įtampai (ONS pradeda mažinti amplitudę nuo efektyviosios įtampos nuo 245) pagal apytikslį skaičiavimą, kurį autorius paaiškino anksčiau (atsižvelgiant į impulsų darbo ciklą - „perteklinės amplitudės“ gabalus). išsiskiria apie 10 vatų. Jis padarė šį palyginimą tik tam, kad išsklaidytų abejones dėl aktyvaus balasto naudojimo racionalumo sinchroninei įtampai riboti. Žinoma, palyginti klasikinį principą su siūlomu konkrečiai taikymo vietai. Galų gale viską lemia pats tinklas, jo nestabilumas, apkrovų pobūdis, pastovus ir atsitiktinis, vartotojams keliama įtampa, kiti veiksniai. Todėl toliau svarstome įsibrovimo srovės problemą.
Pirmuosiuose prototipuose kūrėjas balastui panaudojo tranzistorių KT818BM, jis atlaikė dviejų televizorių pradinę srovę iki 100 vatų bendrosios galios. Vėliau autorius pradėjo naudoti „Darlington“ tranzistorių esant 8–10 A TO-220 pakete (mažiems dydžiams), įskaitant lygiagretųjį ryšį. Jis neužsibrėžė tikslo pasiekti maksimalią pradinę srovę, nes buvo bandoma grandinė kitais klausimais, įskaitant relės išjungimo ir išjungimo valdymą valdomu pertraukikliu (su maitinimo mygtuku). Iki praėjusių metų pabaigos kūrėjui pavyko padaryti grandinę, kai relė grįžo į darbinę (atjungtą) būseną, kai įtampa buvo sumažinta iki normalios. Toks ribotuvas buvo įvestas ankstesniame straipsnyje. Tada tas pats atvejis buvo pridėtas prie pateikto, bet jau su aušintuvu ir srovės transformatoriumi (iš kurio aušintuvas maitinamas) ir buvo atlikti temperatūros testai.Jie parodė, kad ONS, preliminariai suprojektuota 250 vatų apkrovai, kai dažni viršįtampiai yra iki 250–255 V, atitinka tai ir gali atlaikyti (šiluma) tokio lygio trumpalaikius viršįtampius ir didesnę apkrovos galią - iki 400–500 vatų. Manau, daugelis supranta, kad radiatoriaus šildymo temperatūra, taigi ir maksimali balastų išleidžiama galia (kaip apkrovos galios dalis) yra nustatoma pagal paties radiatoriaus efektyvųjį plotą, aušintuvo veikimą ir ventiliacijos savybes. Todėl autorius čia nepateikia konkrečių šiluminių bandymų rezultatų (kaip įprasta apibūdinant bet kurį tokio tipo produktą). Pateikiame tik grafiką, iliustruojantį pagrindinę ONS charakteristiką, kai apkrovos galia yra apie 10 W:
Norint gauti daugiau energijos, reikia galingo įvesties įtampos reguliatoriaus. Bet to visiškai nereikia daryti, nes visiems turėtų būti aišku, kad esant didelėms srovėms balastinio tranzistoriaus charakteristika bus griežtesnė, ty viršutinė grafiko dalis bus švelnesnė.
Bet, grįžtant prie pradinės srovės. Po šiluminių bandymų kūrėjas be jokių dvejonių įjungė „netbook“ adapterį per ONS, kuris išsiskyrė „sunkiu“ paleidimu (kurį anksčiau prisiminiau dėl savo stipraus kibirkšties išleidimo angos) Vėlesnis balastinis bandymas (su mikro mygtuku) parodė, kad tranzistorius (TO-220) negalėjo jo išlaikyti. Matuojant srovės impulsą specialiu prietaisu, vertė buvo apie 20 A (atsižvelkite į tai savo praktikoje!). Tuomet buvo nuspręsta apsaugoti tranzistorių, o tuo pačiu metu relės kontaktus ir termorelę - šunto triaku (tos pačios versijos). Grandinė yra paprasta, tarp katodo ir valdymo elektrodo yra įjungtas galingas 0,47 omų varžos. Esant pradinei srovei, kuri trunka apie 5 ms, triakas atsidarys ir didžiąją dalį srovės praeis per save. Bet svarbiausia yra tai, kad tai užtikrins aukščiau paminėtų kontaktų patikimumą. Faktas yra tas, kad, nors relių kontaktai yra skirti 10-16 A, visos relės turi galimybę lėtai "atlaisvinti", kai maitinimas yra išjungtas, tai yra, kontaktai tikrai kibirkščiuoja (kaip putojantis lizdas) ir netgi gali būti suvirinti vienas su kitu. Šiluminės relės kontaktai šiuo atžvilgiu yra dar silpnesni - patogiausiame modelyje jie skirti 5 A.
Taigi ONS schema pagaliau (tikėtina) buvo sukurta išsprendus visas pagrindines jos taikymo ypatybes. Kaip jau buvo pažymėta, miniatiūrinės relės, kuri dabar gali grįžti į pradinę budėjimo būseną, parinktis yra pati sudėtingiausia grandinės plane ir turi reikšmingą trūkumą, kad relė turi būti įjungta neribotą laiką. Daugelis žmonių žino, kad atvejis yra tikėtinas. nulinė uola ir daugiau kaip 300 ar net visų 380 voltų įtampos butų tinkle pasirodymas (greičiausiai, žinoma, rimtų avarijų ir stichinių nelaimių atveju jūsų pastotės rajone arba ilgoje atviroje linijoje). Nors ONS relės grandinė, skaičiuodama, turi atlaikyti tokią viršįtampį, neleisdama jo įkelti, relės galios elementų šiluminis režimas bus gana įtemptas. Todėl kūrimo autorius vis dėlto pasilenkė prie galimybės su kontroliuojamu pertraukikliu, trumpam su pertraukimo relė ( estafetė - kelionė). Faktas yra tas, kad grandinė šiame įgyvendinimo variante yra paprastesnė ir joje nėra elementų, turinčių šiluminę apkrovą, o pertraukimo relę kontroliuoja tiristorius, esantis pakete TO-92. Pats šilumnešis turi patikimus kontaktus, kurie specialios konstrukcijos dėka dideliu greičiu atidaromi ir uždaromi (per išorinį mygtuką). Šis produktas yra ką tik sukurtas (patikimų kompanijų) patikimam naudojimui kaip elektros linijos išleidimas. Visa tai, kas išdėstyta aukščiau, ir teigiama pertraukiklio patobulinimo patirtis, siekiant užtikrinti išorinę kontrolę, dabar įkvėpė kūrėją toliau tobulinti šį produktą, kuris yra labai patogus ONS, sukurti visavertę pertraukimo relę, turinčią valdymą išjungimui ir įjungimui.Remdamasis rezultatais, kurie jau vertinami kaip teigiami (iš patirties), autorius būtinai pateiks dar vieną žinią. Galų gale pateikiame keletą rezultatų, kurie toliau iliustruoja ONS pranašumus. Kalbant apie dizainą, kaip galima pamatyti toliau, pranašumas yra tas, kad jį galima įmontuoti į daugumą esamų pastatų, tai yra, nėra prasmės kurti ypatingą atvejį (esant patraukliems „daiktams“). Kaip parodyta anksčiau, ONS gali būti įmontuojamas į jungiamąsias dėžes, net montuojant į dugną. Pradėkime iliustraciją su paskutiniu išbandytu rinkiniu, čia yra:
Apatiniame skyriuje yra aušintuvas su srovės transformatoriumi, filtravimo kondensatorius (gali būti varistoriai) ir šunto triakas. Šis dizainas yra skirtas tik bandymams ir asmeniniam naudojimui ateityje. Plačiajam vartotojui ji, žinoma, turėtų būti kitokia. Pavyzdžiui, viršutiniai lizdai turėtų būti neįtraukti, nes jie yra pavojingi vaikams. Niekada to nedarykite savo kūrybinėse dirbtuvėse!
O štai vaizdo įrašas parodo sagų testų patogumą, ypač prieš perduodant (parduodant) produktą vartotojui:
Ir čia yra vaizdo įrašas, parodantis „sklandaus“ testo patogumą viename iš mano pirmųjų pertraukimo relių konstrukcijų:
Dabar pažiūrėkite, kaip įmanoma integruoti ONS į trijų atskirų išleidimo angų „V.I.-TOK“ pagaminto 9 išleidimo angos filtrų skirstytuvo korpusą:
Ir net tokiu atveju (juostų radiatoriai su lygiagrečiai sujungtais tranzistoriais yra šonuose):
Štai kaip ONS galima išdėstyti dėžutėje po dvigubu išleidimo angos aušintuvu 40x10 mm, kad ji būtų paslėpta nedegiose sienose:
Kūrėjas visas elektronines plokštes, žinoma, atliko su tūriniu montavimu, be smd elementų, todėl, esant įprastam šiuolaikiškam montavimui, išdėstymo parinktys, be abejo, bus dar didesnės.
Na, dabar mes dalijamės atsitiktine patirtimi, kuri bus naudinga daugeliui. Kūrėjas naudoja DT-838 multimetrą, nes jis taip pat matuoja temperatūrą, naudodamas mažai inercijos termoelementą, kuris yra labai patogus jį išbandyti. Taigi, anksčiau jungiklis dažnai būdavo nepageidaujamas, tada dažniausiai nustojo išjungti įrenginį, nors jis matuojasi paprastai. Tai privertė į elektros grandinę įdėti miniatiūrinį slydimo jungiklį. Ir visai neseniai (bandymų įkarštyje) kūrimo autorius įstrigo 220 V įtaisą, prieš tai išmatuodamas varžą iki 2000 ribos. Jis laiku sužinojo, naudodamas skaičių eilę, tačiau pasipriešinimo matavimai išnyko. Dėl kitų ribų niekas nesutrikdė (labai nustebęs). Po skrodimo buvo rastas sunaikintas smd rezistorius (R15), nuskaitytas per forumus ir atpažintas apytikslis dydis - 1,5 k, rastas tik 1,87 (tikslumas), išlydytas ir po to išmatuotas tas pats - nuokrypis mažesnis nei 0,01. Jis patikrino visas kitas ribas ir dar labiau nustebo - koks nuostabus išgyvenamumas (terminas iš patikimumo teorijos!). Jūsų dėmesiui vizualus pavyzdys:
Įkeliama ...
