Proiectarea limitatorului sincron de tensiune
Toți cei care au citit postările anterioare despre un dispozitiv fundamental de protecție împotriva supratensiunii limitator sincronși, în special, cei care sunt familiarizați cu sursele de alimentare comutabile ale computerului modern și alte echipamente, s-au gândit imediat, evident, la cele două dificultăți principale care nu sunt atât de ușor de depășit. Acesta este un impuls de curent foarte ridicat atunci când este pornită puterea, mai ales dacă mai multe dispozitive sunt conectate la ONS (și acesta este, de regulă,) și, în al doilea rând, disiparea căldurii pe balast, în asociere cu un rezistor de balast convențional (din experiența multor), ei sunt văzuți ca punând la îndoială chiar ideea unei astfel de limitări de tensiune.
În ceea ce privește căldura, dezvoltatorul a dat deja câteva explicații în articolul precedent, acum le va completa cu următoarele comentarii. Dacă ne uităm la un autotransformator clasic, atunci acesta are și disiparea căldurii și chiar astfel de dezavantaje (în comparație cu ONS) ca greutate și posibil zumzet în timpul funcționării. Dacă luăm în considerare un stabilizator modern pentru 500 de wați (nivelul minim de putere), atunci în funcție de eficiență, care este în medie de 97%, putem calcula puterea disipată de transformator și se dovedește a fi de aproximativ 15 wați la sarcină nominală și cel mai important la tensiune normală (!) . În ONS, pe balast, cu o astfel de încărcare și o tensiune de rețea de aproximativ 255 V (ONS începe să taie amplitudinea începând de la 245 în tensiunea efectivă), conform calculului aproximativ, pe care autorul l-a explicat anterior (ținând cont de ciclul de serviciu al impulsurilor - bucăți de „exces de amplitudine”), vor exista ies în evidență aproximativ 10 wați. El a făcut această comparație doar pentru a risipi îndoielile cu privire la raționalitatea utilizării balastului activ pentru limitarea sincronă a tensiunii. Comparați principiul clasic cu cel propus, desigur, pentru un anumit loc de aplicare. La urma urmei, totul este determinat de rețeaua însăși, de instabilitatea acesteia, de natura încărcărilor, constantă și aleatoare, precum și de cerințele de tensiune pentru consumatori, alți factori. Prin urmare, analizăm în continuare problema curentului de intrare.
În primele prototipuri, dezvoltatorul a folosit tranzistorul KT818BM pentru balast, și a rezistat curentul de pornire a două televizoare de până la 100 de wați de putere totală. Ulterior, autorul a început să folosească tranzistorul Darlington la 8-10 A în pachetul TO-220 (pentru cazuri de dimensiuni mici), inclusiv cu conexiune paralelă. Apoi, nu și-a stabilit obiectivul de a atinge curentul maxim de pornire, deoarece a existat o etapă de testare a circuitului cu alte probleme, inclusiv controlul întreruperii și decupării releului cu ajutorul unui întreruptor controlat (cu un buton de alimentare). Până la sfârșitul anului trecut, dezvoltatorul a reușit să realizeze un circuit cu releul revenind la starea de lucru (deconectat) în timp ce scădea tensiunea la normal. Un astfel de limitator a fost introdus într-un articol anterior. Apoi, același caz a fost adăugat cazului prezentat, dar deja cu un răcitor și un transformator de curent (de la care este alimentat răcitorul) și au fost efectuate teste de temperatură.Aceștia au arătat că ONS, proiectat provizoriu pentru 250 de wați de sarcină cu supratensiuni frecvente de până la 250-255 V, corespunde acestui lucru și poate suporta (prin căldură) supratensiuni pe termen scurt de acest nivel și cu o putere de încărcare mai mare, până la 400-500 wați. Cred că mulți înțeleg că temperatura de încălzire a radiatorului și, prin urmare, puterea finală eliberată pe balast (ca parte a puterii de încărcare) este determinată de zona efectivă a caloriferului, de performanța mai rece și de caracteristicile de ventilație ale carcasei limitatorului. Prin urmare, autorul nu oferă aici rezultate specifice ale încercărilor termice (așa cum este obișnuit în descrierea oricărui produs de acest fel). Vă prezentăm doar un grafic care ilustrează caracteristica principală a ONS pentru o putere de încărcare de aproximativ 10 W:
Pentru mai multă putere, aveți nevoie de un regulator de tensiune de intrare puternic. Dar nu este absolut necesar să faceți acest lucru, deoarece ar trebui să fie clar pentru toată lumea că la curenții mari reglarea caracteristică tranzistorului de balast va fi mai abruptă, adică partea superioară a graficului va fi mai blândă.
Dar, înapoi la curentul de pornire. După testele termice, dezvoltatorul, fără nicio ezitare, a pornit adaptorul netbook prin ONS, care s-a remarcat prin pornirea „grea” (pe care mi-am amintit-o mai devreme de puternica sa prizele sclipitoare) Un test de balast ulterior (cu un buton micro) a arătat că tranzistorul (în TO-220) nu îl poate suporta. Măsurarea pulsului curent cu un dispozitiv special a arătat o valoare de aproximativ 20 A (luați în considerare acest lucru în practica dvs.). Apoi a luat decizia de a proteja tranzistorul și, în același timp, contactele releului și termo-releul de către un triac shunt (cu același design). Circuitul este simplu, între catod și electrodul de control, este pornit un puternic rezistor de ordinul 0.47 Ohms. Când curentul de pornire, care durează aproximativ 5 ms, triac se deschide și va trece cea mai mare parte a curentului prin el însuși. Dar, principalul lucru este că aceasta va asigura fiabilitatea contactelor de mai sus. Cert este că, deși contactele releului sunt proiectate pentru 10-16 A, toate releele au capacitatea de a „elibera” încet atunci când curentul este oprit, adică, cu siguranță, contactele se vor scânteia (ca o priză sclipitoare) și pot fi chiar sudate între ele. Contactele releului termic sunt și mai slabe în acest sens - în cel mai convenabil model sunt proiectate pentru 5 A.
Astfel, schema ONS a fost stabilită în cele din urmă (probabil, în rezolvarea tuturor caracteristicilor principale ale aplicației sale. După cum sa menționat deja, opțiunea cu un releu în miniatură, care poate reveni acum la starea inițială de așteptare, este cea mai complexă din planul circuitului și are un dezavantaj semnificativ că releul trebuie să fie menținut pentru o perioadă îndelungată de timp. Mulți oameni știu că este probabil un caz. faleză zero și apariția în rețeaua de apartamente a unei tensiuni mai mari de 300, sau chiar a tuturor celor 380 de volți (cel mai probabil, desigur, în cazul accidentelor grave și a dezastrelor naturale în zona stației dvs. sau pe o linie lungă deschisă). Deși circuitul releului ONS, prin calcul, trebuie să reziste la o astfel de supratensiune, nepermițându-i să se încarce, modul termic al elementelor de putere ale releului va fi destul de stresant. Prin urmare, autorul dezvoltării se înclină totuși către opțiune cu un întreruptor controlat, pe scurt cu un releu de întrerupere ( releu - deplasare). Cert este că circuitul din această realizare este mai simplu și nu are elemente cu sarcină termică, iar releul de întrerupere este controlat de un tiristor în pachetul TO-92. Thermo-breaker în sine are contacte fiabile, care, datorită designului special, se deschid și se închid (prin butonul extern) cu viteză mare. Acest produs este doar creat (de către companii de renume) pentru o funcționare fiabilă ca o lansare a liniei electrice. Toate experiențele menționate mai sus și pozitive în ceea ce privește perfecționarea întrerupătorului pentru a oferi control extern au inspirat acum dezvoltatorul să îmbunătățească în continuare acest produs, care este foarte convenabil pentru ONS, să creeze un releu de întrerupere complet, cu control pentru oprire și pornire.Pe baza rezultatelor deja văzute ca pozitive (din experiență), autorul va face cu siguranță un alt mesaj. În concluzie, oferim câteva rezultate care ilustrează în continuare beneficiile ONS. În ceea ce privește designul, așa cum se poate vedea mai jos, avantajul este că poate fi construit în majoritatea clădirilor existente, adică nu are sens să creăm un caz special (cu „lucruri” atractive). Așa cum s-a arătat mai devreme, ONS poate fi încorporat în cutii de joncțiune, chiar și pentru montarea la față. Să începem ilustrația cu ultimul kit testat, iată:
În compartimentul inferior există un răcitor cu un transformator de curent, un condensator de filtrare (pot exista varisti) și un triac de șunt. Acest design este realizat doar pentru testare și utilizare personală în viitor. Pentru consumatorul general, acesta ar trebui să fie, desigur, diferit. De exemplu, cuiburile superioare ar trebui excluse, deoarece acestea sunt periculoase pentru copii. Nu faceți acest lucru niciodată în atelierele dvs. de creație!
Iată un videoclip care arată comoditatea testelor cu butoane, în special înainte de a preda (vinde) un produs unui consumator:
Iată un videoclip care demonstrează comoditatea unui test „lin” în unul dintre primele mele modele de relee de pauză:
Acum uitați cum este posibilă integrarea ONS în corpul unui filtru-divizor cu 9 ieșiri fabricat de V.I.-TOK, pentru trei prize separate:
Și chiar într-un astfel de caz (caloriferele cu bandă cu tranzistoare conectate în paralel sunt situate pe laturi):
Iată cum ONS poate fi aranjat într-o cutie sub o dublă ieșire, cu un răcor de 40x10 mm, pentru instalarea ascunsă într-un perete incombustibil:
Dezvoltatorul a făcut toate plăcile electronice, desigur, cu instalare volumetrică, fără elemente smd, prin urmare, cu o instalare modernă normală, opțiunile de dispunere vor fi, desigur, și mai mari.
Ei bine, acum împărtășim experiența incidentală care va fi utilă pentru mulți. Dezvoltatorul folosește multimetrul DT-838, deoarece măsoară și temperatura folosind un termopar cu inerție scăzută, ceea ce este foarte convenabil pentru testarea acestuia. Așadar, chiar mai devreme, comutatorul a fost deseori, apoi a oprit în general oprirea dispozitivului, deși a măsurat normal. Acest lucru a forțat să introducă un întrerupător de diapozitive în miniatură în circuitul de alimentare. Și tocmai recent (în plină încercare), autorul dezvoltării a blocat un dispozitiv de 220 V, măsurând un rezistor la limita anului 2000 înainte de asta. El a ajuns la timp în sensurile sale folosind o serie de numere, dar măsurările rezistenței au dispărut. În alte limite, nimic nu a fost deranjat (mult spre surprinderea mea). După autopsie, s-a găsit rezistența smd distrusă (R15), s-a târât pe forumuri și a recunoscut valoarea aproximativă de 1,5 k, s-a găsit doar 1,87 (precizie), s-a sudat și apoi s-a măsurat la fel - abaterea este mai mică de 0,01. El a verificat toate celelalte limite și a fost și mai surprins - ce uimitor de supraviețuire (termen din teoria fiabilității!). În atenția ta un exemplu vizual:
Se încarcă...
