Aizsardzības ķēdes ieviešana nav grūta, jo īpaši tāpēc, ka tā ir ļoti svarīga visu jūsu ierīču aizsardzībai no īssavienojumiem un pārslodzēm. Ja kāda iemesla dēļ ierīcē rodas īssavienojums, tas var radīt neatgriezeniskas sekas. Lai pasargātu jūs no nevajadzīgām izmaksām un ierīci no izdegšanas, pietiek ar nelielu modifikāciju saskaņā ar zemāk redzamo diagrammu.
Ir svarīgi atzīmēt, ka visa ķēde ir veidota uz papildu tranzistoru pāra. Lai saprastu, atšifrēsim frāzes nozīmi. Tranzistorus ar vienādiem parametriem, bet dažādiem p-n krustojumu virzieniem sauc par komplementāru pāri.
Tie. visi sprieguma, strāvas, jaudas un citu tranzistoru parametri ir absolūti vienādi. Atšķirība parādās tikai tranzistora p-n-p vai n-p-n tipā. Mēs sniegsim arī papildinošu pāru piemērus, lai atvieglotu pirkumu. No krievu nomenklatūras: KT361/KT315, KT3107/KT3102, KT814/KT815, KT816/KT817, KT818/KT819. BD139/BD140 ir lieliski piemēroti importētiem. Relejs jāizvēlas darba spriegumam vismaz 12 V, 10-20 A.
Darbības princips:
Pārsniedzot noteiktu slieksni (slieksni eksperimentāli nosaka mainīgs rezistors), komplementārā tranzistoru pāra slēdži tiek aizvērti. Spriegums ierīces izejā pazūd un iedegas gaismas diode, norādot, ka ir aktivizējusies ierīces aizsardzības sistēma.
Poga starp tranzistoru ļauj atiestatīt aizsardzību (stacionārā stāvoklī tā ir aizvērta, t.i. darbojas, lai atvērtu). Aizsardzību var atiestatīt citā veidā, vienkārši izslēdziet un ieslēdziet ierīci. Aizsardzība attiecas uz barošanas avotiem vai akumulatora uzlādi.
Zemāk norādītās amatieru radio shēmas barošanas avotu vai lādētāju aizsardzībai var darboties kopā ar gandrīz jebkuru avotu - elektrotīklu, impulsu un uzlādējamām baterijām. Šo dizainu shēmas ieviešana ir salīdzinoši vienkārša, un to var atkārtot pat iesācējs radioamatieris.
Strāvas daļa ir izgatavota no jaudīga lauka efekta tranzistora. Darbības laikā tas nepārkarst, tāpēc nav nepieciešams izmantot siltuma izlietni. Ierīce tajā pašā laikā nodrošina lielisku aizsardzību pret pārspriegumu, pārslodzi un īssavienojumu izejas ķēdē, darba strāvu var izvēlēties, izvēloties šunta rezistoru, mūsu gadījumā tas ir 8 ampēri, 6 paralēli savienotas pretestības ar jaudu Tiek izmantoti 5 vati 0,1 omi. Šuntu var izgatavot arī no pretestības ar jaudu 1-3 vati.
Aizsardzību var noregulēt precīzāk, regulējot apgriešanas rezistora pretestību. Īssavienojuma un pārslodzes gadījumā izejā aizsardzība darbosies gandrīz nekavējoties, izslēdzot strāvas padevi. Gaismas diode norāda, ka aizsardzība ir iedarbināta. Pat tad, kad izvade ir aizvērta uz 30-40 sekundēm, lauka strādnieks paliek gandrīz auksts. Tās veids nav kritisks, ir piemēroti gandrīz visi strāvas slēdži ar strāvu 15-20 ampēri un darba spriegumu 20-60 volti. Tranzistori no IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 vai jaudīgākām sērijām ir lieliski piemēroti.
Šī shēmas versija noderēs automašīnu entuziastiem kā aizsardzība svina akumulatoru lādētājam, ja pēkšņi mainīsit savienojuma polaritāti, tad ar lādētāju nekas slikts nenotiks.
Pateicoties ātrai aizsardzības reakcijai, to var lieliski izmantot impulsu ķēdēm, īssavienojuma gadījumā aizsardzība darbosies daudz ātrāk nekā pārdegs komutācijas barošanas avota barošanas slēdži. Dizains ir piemērots arī impulsu invertoriem kā strāvas aizsardzība.
MOSFET īssavienojuma aizsardzība |
Ja jūsu barošanas avoti un lādētāji slodzes pārslēgšanai izmanto lauka efekta tranzistoru (MOSFET), tad šādai ķēdei varat viegli pievienot īssavienojuma vai pārslodzes aizsardzību. Šajā piemērā mēs izmantosim iekšējo pretestību RSD, kas rada sprieguma kritumu, kas ir proporcionāls strāvai, kas plūst caur MOSFET.
Spriegumu, kas seko iekšējam rezistoram, var noteikt, izmantojot komparatoru vai pat tranzistoru, kas pārslēdzas 0,5 V sprieguma līmenī, t.i., jūs varat atteikties no strāvas uztveršanas pretestības (šunta), kas parasti rada pārmērīgu spriegumu. Salīdzinātāju var uzraudzīt, izmantojot mikrokontrolleri. Īssavienojuma vai pārslodzes gadījumā var programmatiski iedarbināt PWM vadību, signalizāciju, avārijas apturēšanu). Ir iespējams arī savienot salīdzinājuma izeju ar lauka tranzistora vārtiem, ja īssavienojuma gadījumā nekavējoties jāizslēdz lauka tranzistors.
Barošanas avots ar īssavienojuma aizsardzības sistēmu |
Tranzistora pieslēguma shēma barošanas avotam ir parādīta 1. attēlā, bet tranzistora strāvas-sprieguma raksturlielumi dažādām rezistora R1 pretestībām ir parādīti 2. attēlā. Šādi darbojas aizsardzība. Ja rezistora pretestība ir nulle (t.i., avots ir savienots ar vārtiem), un slodze patērē aptuveni 0,25 A strāvu, tad sprieguma kritums uz lauka tranzistors nepārsniedz 1,5 V, un praktiski viss. no taisnotā sprieguma būs pāri slodzei. Kad slodzes ķēdē parādās īssavienojums, strāva caur taisngriezi strauji palielinās un, ja nav tranzistora, var sasniegt vairākus ampērus. Tranzistors ierobežo īssavienojuma strāvu līdz 0,45...0,5 A neatkarīgi no sprieguma krituma tajā. Šajā gadījumā izejas spriegums kļūs par nulli, un viss spriegums samazināsies pāri lauka efekta tranzistoram. Tādējādi īssavienojuma gadījumā no strāvas avota patērētā jauda šajā piemērā palielināsies ne vairāk kā divas reizes, kas vairumā gadījumu ir diezgan pieņemami un neietekmēs barošanas avota daļu “veselību”.
Rīsi. 2
Īssavienojuma strāvu var samazināt, palielinot rezistora R1 pretestību. Ir nepieciešams izvēlēties tādu rezistoru, lai īssavienojuma strāva būtu aptuveni divas reizes lielāka par maksimālo slodzes strāvu.
Šis aizsardzības veids ir īpaši ērts barošanas blokiem ar izlīdzinošo RC filtru - tad filtra rezistora vietā tiek ieslēgts lauka efekta tranzistors (šāds piemērs ir parādīts 3. att.).
Tā kā īssavienojuma laikā gandrīz viss iztaisnotais spriegums nokrītas pāri lauka efekta tranzistoram, to var izmantot gaismas vai skaņas signalizācijai. Šeit, piemēram, ir diagramma gaismas signalizācijas ieslēgšanai - 7. att. Kad ar slodzi viss ir kārtībā, iedegas zaļā HL2 LED. Šajā gadījumā sprieguma kritums tranzistorā nav pietiekams, lai iedegtu HL1 LED. Bet, tiklīdz slodzē parādās īssavienojums, HL2 gaismas diode nodziest, bet sarkanā HL1 mirgo.
Rīsi. 3
Rezistors R2 tiek izvēlēts atkarībā no vēlamā īssavienojuma strāvas ierobežojuma saskaņā ar iepriekš sniegtajiem ieteikumiem.
Skaņas trauksmes pieslēguma shēma ir parādīta attēlā. 4. To var savienot vai nu starp kanalizāciju un tranzistora avotu, vai starp noteci un vārtiem, piemēram, HL1 LED.
Kad signalizācijas ierīcē parādās pietiekams spriegums, iedarbojas AF ģenerators, kas izgatavots uz savienojuma tranzistora VT2, un austiņās BF1 atskan skaņa.
Unijunction tranzistors var būt KT117A-KT117G, telefons var būt ar zemu pretestību (var aizstāt ar mazjaudas dinamisko galvu).
Rīsi. 4
Atliek piebilst, ka zemstrāvas slodzēm barošanas blokā var ievietot īsslēguma strāvas ierobežotāju, izmantojot lauka tranzistoru KP302V. Izvēloties tranzistoru citiem blokiem, jāņem vērā tā pieļaujamā jauda un drenāžas avota spriegums.
Protams, šādu automatizāciju var ieviest arī stabilizētā barošanas blokā, kuram nav slodžu īssavienojuma aizsardzības.
Tiek parādīts jebkura veida barošanas avota aizsardzības dizains. Šī aizsardzības shēma var darboties kopā ar jebkuru barošanas avotu - elektrotīklu, komutācijas un līdzstrāvas akumulatoriem. Šādas aizsardzības bloka shematiskā atsaiste ir salīdzinoši vienkārša un sastāv no vairākām sastāvdaļām.
Barošanas avota aizsardzības ķēde
Strāvas daļa - jaudīgs lauka efekta tranzistors - ekspluatācijas laikā nepārkarst, tāpēc tai nav nepieciešama arī siltuma izlietne. Ķēde vienlaikus ir arī aizsardzība pret jaudas pārslodzi, pārslodzi un īssavienojumu pie izejas, aizsardzības darbības strāvu var izvēlēties, izvēloties šunta rezistora pretestību, manā gadījumā strāva ir 8 ampēri, 6 rezistori pa 5 Tika izmantoti paralēli savienoti vati 0,1 omi. Šuntu var izgatavot arī no rezistoriem ar jaudu 1-3 vati.
Aizsardzību var precīzāk noregulēt, izvēloties apgriešanas rezistora pretestību. Barošanas avota aizsardzības ķēde, strāvas ierobežojuma regulators Barošanas avota aizsardzības ķēde, strāvas ierobežojuma regulators
~~~Ierīces izejas īssavienojuma un pārslodzes gadījumā aizsardzība nekavējoties darbosies, izslēdzot strāvas avotu. LED indikators norāda, ka aizsardzība ir iedarbināta. Pat ja izvadā notiek īssavienojumi uz pāris desmitiem sekunžu, lauka efekta tranzistors paliek auksts
~~~ Lauka tranzistors nav kritisks; der visi slēdži ar strāvu 15-20 ampēri vai lielāku un darba spriegumu 20-60 volti. Ideālas ir IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 līnijas vai jaudīgākas atslēgas - IRF3205, IRL3705, IRL2505 un tamlīdzīgi.
~~~Šī shēma lieliski noder arī automašīnu akumulatoru lādētāja aizsardzībai, ja pēkšņi tiek mainīta pieslēguma polaritāte, tad ar lādētāju nekas slikts nenotiks, aizsardzība glābs ierīci šādās situācijās.
~~~Pateicoties aizsardzības ātrai darbībai, to var veiksmīgi izmantot impulsu ķēdēm, īssavienojuma gadījumā aizsardzība darbosies ātrāk, nekā komutācijas barošanas avota barošanas slēdžiem būs laiks izdegt. Ķēde ir piemērota arī impulsu invertoriem kā strāvas aizsardzība. Ja invertora sekundārajā ķēdē ir pārslodze vai īssavienojums, invertora jaudas tranzistori momentāni izlido, un šāda aizsardzība novērsīs to.
komentāri
Aizsardzība pret īssavienojumu, polaritātes maiņa un pārslodze ir samontētas uz atsevišķas plates. Jaudas tranzistors tika izmantots IRFZ44 sērijā, taču, ja vēlas, to var aizstāt ar jaudīgāku IRF3205 vai jebkuru citu strāvas slēdzi, kam ir līdzīgi parametri. Varat izmantot IRFZ24, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48 līnijas taustiņus un citus taustiņus, kuru strāva ir lielāka par 20 ampēriem. Darbības laikā lauka efekta tranzistors paliek ledains. tāpēc tai nav nepieciešama siltuma izlietne.
Otrais tranzistors arī nav kritisks, manā gadījumā tika izmantots MJE13003 sērijas augstsprieguma bipolārais tranzistors, taču izvēle ir liela. Aizsardzības strāva tiek izvēlēta pēc šunta pretestības - manā gadījumā paralēli 6 0,1 Ohm rezistori, aizsardzība tiek iedarbināta pie 6-7 ampēru slodzes. Precīzāk to var iestatīt, pagriežot mainīgo rezistoru, tāpēc es iestatīju darba strāvu uz aptuveni 5 ampēriem.
Barošanas avota jauda ir diezgan pienācīga, izejas strāva sasniedz 6-7 ampērus, kas ir pilnīgi pietiekami, lai uzlādētu automašīnas akumulatoru.
Izvēlējos šunta rezistorus ar jaudu 5 vati, bet iespējams arī 2-3 vati.
Ja viss ir izdarīts pareizi, iekārta nekavējoties sāk darboties, aizveriet izeju, jāiedegas aizsardzības LED, kas degs tik ilgi, kamēr izvades vadi būs īssavienojuma režīmā.
Ja viss darbojas kā nākas, tad turpinām tālāk. Indikatora ķēdes montāža.
Ķēde tiek kopēta no akumulatora skrūvgrieža lādētāja. Sarkanais indikators norāda, ka barošanas avota izejā ir izejas spriegums, zaļais indikators parāda uzlādes procesu. Izmantojot šo komponentu izvietojumu, zaļais indikators pakāpeniski nodzisīs un beidzot nodzisīs, kad akumulatora spriegums ir 12,2–12,4 volti; kad akumulators ir atvienots, indikators neiedegas. 
Elektroniskie transformatori sāka nākt modē pavisam nesen. Būtībā tas ir komutācijas barošanas avots, kas paredzēts 220 voltu tīkla samazināšanai līdz 12 voltiem. Šādi transformatori tiek izmantoti 12 voltu halogēna lampu barošanai. Mūsdienās ražoto elektrisko transportlīdzekļu jauda ir 20-250 vati. Gandrīz visu šāda veida shēmu dizaini ir līdzīgi viens otram. Šis ir vienkāršs pustilta invertors, diezgan nestabils darbībā. Ķēdēm nav īssavienojuma aizsardzības pie impulsa transformatora izejas. Vēl viens ķēdes trūkums ir tāds, ka ģenerēšana notiek tikai tad, kad transformatora sekundārajam tinumam ir pievienota noteikta izmēra slodze. Es nolēmu uzrakstīt rakstu, jo uzskatu, ka ET var izmantot amatieru radio konstrukcijās kā strāvas avotu, ja ET ķēdē tiek ieviesti daži vienkārši alternatīvi risinājumi. Modifikācijas būtība ir papildināt ķēdi ar īssavienojuma aizsardzību un piespiest elektrisko transportlīdzekli ieslēgties, kad tiek pieslēgts tīkla spriegums un bez spuldzes izejā. Faktiski pārveidošana ir diezgan vienkārša un neprasa īpašas elektronikas prasmes. Diagramma ir parādīta zemāk ar izmaiņām sarkanā krāsā.
Uz ET plates varam redzēt divus transformatorus - galveno (jaudas) un OS transformatoru. OS transformators satur 3 atsevišķus tinumus. Divi no tiem ir barošanas slēdžu pamata tinumi un sastāv no 3 apgriezieniem. Uz tā paša transformatora ir vēl viens tinums, kas sastāv tikai no viena pagrieziena. Šis tinums ir virknē savienots ar impulsa transformatora tīkla tinumu. Tieši šis tinums ir jānoņem un jāaizstāj ar džemperi. Tālāk jums jāmeklē rezistors ar pretestību 3-8 omi (īssavienojuma aizsardzības darbība ir atkarīga no tā vērtības). Tad ņemam vadu ar diametru 0,4-0,6 mm un uztinam divus apgriezienus uz impulsa transformatora, tad 1 apgriezienu ieslēdzam OS transformatoru. Mēs izvēlamies OS rezistoru ar jaudu no 1 līdz 10 vatiem, tas uzkarsēs un diezgan spēcīgi. Manā gadījumā tika izmantots stieples rezistors ar pretestību 6,2 omi, taču es tos neiesaku izmantot, jo vadam ir zināma induktivitāte, kas var ietekmēt ķēdes turpmāko darbību, lai gan es nevaru pateikt noteikti - laiks rādīs.
Ja izejā ir īssavienojums, aizsardzība nekavējoties darbosies. Fakts ir tāds, ka strāva impulsa transformatora sekundārajā tinumā, kā arī OS transformatora tinumos strauji samazināsies, tas novedīs pie tā, ka galvenie tranzistori tiks izslēgti. Lai izlīdzinātu tīkla troksni, strāvas ieejā ir uzstādīts droselis, kas tika pielodēts no cita UPS. Pēc diodes tilta ieteicams uzstādīt elektrolītisko kondensatoru ar vismaz 400 voltu spriegumu; izvēlieties kapacitāti, pamatojoties uz aprēķinu 1 μF uz 1 vatu.
Bet pat pēc modifikācijas nevajadzētu īssavienot transformatora izejas tinumu ilgāk par 5 sekundēm, jo strāvas slēdži uzkarst un var neizdoties. Šādi pārveidots komutācijas barošanas avots ieslēgsies bez izejas slodzes. Ja izejā rodas īssavienojums, ģenerēšana tiek pārtraukta, bet ķēde netiks bojāta. Parasts ET, kad izeja ir aizvērta, vienkārši uzreiz izdeg:
Turpinot eksperimentēt ar elektronisko transformatoru blokiem halogēna lampu darbināšanai, varat modificēt pašu impulsu transformatoru, piemēram, lai iegūtu paaugstinātu bipolāru spriegumu, lai darbinātu automašīnas pastiprinātāju.
Halogēnu lampu UPS transformators ir izgatavots uz ferīta gredzena, un no šī gredzena izskata jūs varat izspiest nepieciešamos vatus. No gredzena tika noņemti visi rūpnīcas tinumi un to vietā uztīti jauni. Izejas transformatoram jānodrošina bipolārais spriegums - 60 volti uz vienu roku.
Transformatora uztīšanai izmantojām vadu no ķīniešu parastajiem dzelzs transformatoriem (iekļauts Sega televizora pierīcē). Vads - 0,4 mm. Primārais tinums ir uztīts ar 14 vadiem, pirmie 5 apgriezieni ap visu gredzenu, negrieziet vadu! Pēc 5 apgriezienu uztīšanas izveidojam krānu, pagriežam vadu un uztinam vēl 5. Šis risinājums novērsīs sarežģīto tinumu fāzēšanu. Primārais tinums ir gatavs.
Sekundārais arī kratās. Tinums sastāv no 9 vienas un tās pašas stieples serdeņiem, viena roka sastāv no 20 apgriezieniem, tā arī ir aptīta ap visu rāmi, tad krāns un mēs uztinam vēl 20 apgriezienus.
Lai notīrītu laku, es vienkārši aizdedzināju vadus uz uguns ar šķiltavu, pēc tam notīrīju tos ar nagu nazi un noslauku galus ar šķīdinātāju. Jāsaka – strādā lieliski! Pie izejas saņēmu nepieciešamos 65 voltus. Turpmākajos rakstos mēs apskatīsim šāda veida iespējas, kā arī pievienosim taisngriezi izejā, pārvēršot ET par pilnvērtīgu komutācijas barošanas avotu, ko var izmantot gandrīz jebkuram mērķim.
