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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Neugestaltung von Netzwerkadaptern im SUP-Standard. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile Produkte, die unter dem Markennamen „Netzteil“ hergestellt werden, sind Niederspannungs-Transformator-Netzteile in Form eines vergrößerten Netzsteckers mit einem Gleichstromausgang zum Stecker über ein flexibles Kabel. Es gibt sie mit stabilisierter Ausgangsspannung oder ohne Stabilisierung (diese sind einfacher und billiger), mit oder ohne Elemente zum Laden der Batterie, mit einer oder mehreren Ausgangsspannungen und unterscheiden sich auch in Leistung, Gewicht und Design. Netzwerkadapter sind mit vielen elektronischen Geräten von geringer Masse, aber begrenzter Autonomie ausgestattet (d. h. mit erheblichem Stromverbrauch aus Batterien oder Akkus, zum Beispiel Taschenrechner und Diktiergeräte, Receiver und Videokameras usw.). Diese Konfiguration erhöht den Preis des Produkts, die Abmessungen und das Gewicht. Daher sind kostengünstige elektronische Geräte nicht mit Netzwerkadaptern ausgestattet und Adapter werden als separate Produkte auf dem Markt verkauft. Ich schlage eine einfache Änderung des universellen Netzwerkadapters vor. Wünschenswert ist eine gute Belastbarkeit (bis zu 1 A Strom), Multistandard-Anschlüsse und ein Polaritätsschalter. Der Universaladapter vom Typ FIRST (aus österreichischer Produktion) mit einer Leistung von 18 W und einem maximalen Laststrom von bis zu 1 A erfüllt diese Wünsche am besten. Er verfügt über die sechs „beliebtesten“ Netzspannungen im Bereich von 1,5. ,12 V und ist mit einem Multistandard-Gleichstromstecker (ein Kreuz aus vier konzentrischen Steckern und einem „Kronen“-Stecker) sowie einem eingebauten Ausgangsspannungspolaritätsschalter an den Elektroden der Stecker ausgestattet. Dieses System erfordert beim Anschluss von strombetriebenen Geräten besondere Aufmerksamkeit, wird aber allgemein akzeptiert. Abbildung 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines typischen Adapters (dünne Linien zeigen die ursprüngliche Schaltung an).
Die Modifikation ist wie folgt: Ein geschalteter Kanal wird entsprechend der Transistorschaltschaltung eingeführt. Wenn der Stecker X2 mit einem Stecker verschlossen wird, schaltet der Ausgang X1 Spannung ein. Schalter SA1 kann die Polarität der Ausgangsspannung ändern (dasselbe wie Schalter SA2 im Adapterkreis). Strukturell sind die Schalter SA1 und SA2 nebeneinander auf einer Standard-Leiterplatte installiert (mit Drehung von SA2 und Neuanordnung des Platinenabschnitts: LED von der Platine entfernen, im freien Bereich Löcher für beide Schalter bohren und deren Anschlüsse verbinden mit flexiblen Drähten). LEDs (eine Standard-LED, die andere für einen zusätzlichen Schalter) werden zusammen mit strombegrenzenden Widerständen von 1 kOhm in das Volumen über dem Transformator übertragen. Die Kabel von X1 und Die X2-Eingangsbuchse vom Typ GK-2 ist an der Bodenwand des Transformatorvolumens befestigt. Der Transistor VT1 ist ein leistungsstarker integrierter Baustein vom Typ KT825 (für Ströme bis 1 A bei einem Steuerstrom von 20 mA reicht ein Transistor). Der Transistor im TO220-Gehäuse muss auf einem kleinen Strahler (50 cm2) installiert und im Gehäusevolumen in der Nähe des Transformators platziert werden. Befindet sich der Transistor in einem Metallgehäuse, kann er ohne Strahler an der oberen Wand des Transformatorraums (außen) montiert werden. In diesem Fall gelangen 4-mm-Anschlüsse von Basis und Emitter in das Gehäuse, an dem der Widerstand R2 angelötet ist, sowie zwei M4-Schrauben (eine Kollektornase wird unter eine der Muttern gelegt). Der Widerstand R1 ist in einem PVC-Rohr („Cambric“) auf einem Draht vom Sockel VT1 zum Pin 1 der Buchse X2 platziert. Es empfiehlt sich, den Kondensator C1 zu wählen, um mögliche Überspannungen und Wellen, Störungen und durch den Transistor VT1 verstärkte Störungen zu unterdrücken. Es kann auf der Hauptplatine in der Nähe des Gleichrichters platziert werden, wobei die Leitungen des Schalters SA1 direkt mit dem Kondensator C1 verbunden werden. Außerdem ist es notwendig, die Kapazität des Standardkondensators C2 auf mindestens 4000 µF zu erhöhen. Der KT825-Transistor kann durch zwei ersetzt werden, beispielsweise einen leistungsstarken KT818 oder KT837 und einen stromsparenden KT502 oder KT209, die gemäß einer zusammengesetzten Transistorschaltung verbunden sind. Wenn das Volumen den Einbau eines Niederspannungs-Sicherungshalters für einen Strom von 1-2 A zulässt, empfiehlt sich der Einbau. Es lohnt sich nicht, einen Spannungsstabilisator in den Adapter einzubauen, da es besser ist, die Spannung direkt im mit Strom versorgten Gerät zu stabilisieren (dies ist besser, um Störungen und Störungen zu beseitigen). Im Stecker Es ist möglich, einen geschalteten Kanal für die Gleichstromversorgung mit Fernbedienung einzuführen, indem der Eingang mit einem gemeinsamen Kabel in viele andere Stromquellen verbunden wird. Wenn das Gerät, das aus der Ferne eingeschaltet werden muss, über ein eingebautes Netzteil verfügt, kann derselbe Schlüssel direkt in das Gerät eingebaut werden. Um es zu steuern, installieren Sie eine Eingangsbuchse vom Typ GK-2 am Gerätegehäuse. Gleichzeitig wird eine interne Steuerung möglich. Der nicht geschaltete Kanal in der oben beschriebenen Adaptermodifikation bleibt für die Stromversorgung einiger Steuergeräte mit begrenzter Autonomie übrig. Im praktischen Einsatz eines solchen Schalters (basierend auf einem Netzwerkadapter) als Teil eines im SUP-Standard eingebauten diskreten Automatisierungskomplexes (z. B. bei der Implementierung eines Weckers mit Einbindung eines Radios oder Tonbandgeräts) unter Verwendung eines „Bright Wenn Sie eine Uhr vom Typ "" verwenden (siehe "RA" 3/99, S. 24), schaltet sie sich ein, wenn der Wecker 1 Minute lang ertönt. Um das gesteuerte Gerät mit dem vorgeschlagenen Adapter bei Ertönen des Weckers für längere Zeit einzuschalten, sollten Sie eine Fernbedienung mit Verriegelung verwenden (siehe „RA“ 5/99, S. 38). Um einen Abschaltmodus (z. B. Sleep-Timer) zu realisieren, sollte ein Feldeffekttransistor-Inverter zwischen der Fernbedienung mit Latch und den Ein- und Ausgangsschaltern des Netzteils geschaltet werden (siehe „PA“ 5/99, S. 40). Auf diese Weise ist es möglich, sehr komplexe Systeme und Automatisierungsgeräte zu bauen und dabei die Originalprodukte nur minimalen Änderungen zu unterziehen. Das Schalten mit Gleichstrom ist jedoch nicht immer anwendbar (insbesondere wenn das gesteuerte Gerät über eine komplexe Stromversorgungsschaltung mit mehreren Spannungen verfügt). Daher ist ein Netzschalter mit Netzwechselspannung erforderlich, der als praktische Konstruktionsbasis ebenfalls auf Basis eines Netzwerkadapters realisiert ist. Den zweiten Adapter unterziehen wir einer komplexeren Modifikation, die mit einer Funktionsänderung des Originalprodukts einhergeht. Mit dem Adapter „Electronics D2-11“ (Teil des Mikrorechner-Kits „Electronics MK-60“) erhalten wir einen universellen Netzwerk-Triac-Schalter für Wechselstrom (Abb. 2).
Eine Besonderheit des resultierenden Produkts ist die vollständige galvanische Trennung vom Wechselstromnetz und ein originelles Design (geringe Abmessungen und geringes Gewicht, Anschluss an das Steuergerät über einen SYUP-v-Stecker am Kabel ohne Installation einer GK-2-Buchse). Ich habe einen solchen Schalter als Schalter bezeichnet, da die Netzspannung am Ausgang X3 (Buchse Rн) nur während eines Steuerkurzschlusses am Eingang X1 auftritt. Beim Remake verwenden wir so weit wie möglich die Elemente und Teile des Originaladapters (in Abb. 2 durch dünne Linien hervorgehoben), nämlich: ein Gehäuse mit Netzstecker, einen Gleichrichter (Dioden und Kondensator) und einen Transformator. In seiner ursprünglichen Form ist der Netzwerkadapter „Electronics D2-11“ nur begrenzt einsetzbar; er hat eine Ausgangsspannung von 3 V bei einem Strom von bis zu 50 mA (er kann einen UKW-Empfänger mit Strom versorgen, aber der Player „zieht“ nicht mehr) ). Öffnen wir also den Adapter und beginnen mit der Überarbeitung. Das Gehäuse des Netzwerkadapters ist ein endvergrößerter Netzwerkstecker mit den Maßen 75x48x36 mm (ohne Pins) und besteht aus zwei Hälften, die mit einer selbstschneidenden Schraube befestigt werden und die Gehäusehälften im Bereich der Pins festziehen. Am anderen Ende befinden sich Verbindungshaken. Die Körperhälften haben das gleiche Volumen und unterscheiden sich in den entsprechenden Teilen (Schultern, Druckbolzen, Buchsen usw.). Den Teil, in den die selbstschneidende Schraube eingeschraubt wird, bezeichnen wir als Unterteil oder Montagesockel und führen darin die gesamte Montage des Schalters durch (Abb. 3a). Die andere Hälfte, in der der Kopf der Schraube sichtbar ist, wird als Abdeckung bezeichnet und einer minimalen Änderung unterzogen (im Wesentlichen wählen wir einen Halbkreis für die Montage der HL1-LED im Bereich, in dem sich die Hälften treffen, indem wir das zusammengebaute Gehäuse gemeinsam bohren). mit einem Bohrer mit einem Durchmesser von 5,2 mm für LEDs vom Typ AL307, AL336).
Lösen Sie anschließend die selbstschneidende Schraube und entfernen Sie den Gehäusedeckel, wobei der Transformator mit den Anschlüssen nach oben auf dem Sockel bleiben sollte und die Gleichrichterplatine mit den Anschlüssen der Sekundärwicklung verlötet wird (Abb. 3b). Jetzt müssen Sie die Leiterplatte mit einem Lötkolben mit Lötzinnabsaugung oder einer medizinischen Nadel mit scharfem Schnitt von den Anschlüssen des Transformators entfernen und die Löcher reinigen, damit sich die Platine bei der Montage leicht auf die Anschlüsse des Transformators aufsetzen lässt. Die Standard-Leiterplatte wird leicht modifiziert: Wir verschieben eine der Brückendioden, die sich entlang der Platine befanden, und schalten zwei oder zwei Dioden parallel, um den Kondensator C1 näher an den Transformator zu bringen und etwas Platz für die Installation zu schaffen Triac VS1. Im Installationsplan verwenden wir ebenfalls ein Standardkabel, dessen Standardstecker durch einen SYUP-v-Stecker ersetzt wird (siehe „RA“ 2/99, S. 22). Der Kondensator C1 muss isoliert werden (umwickeln Sie das Gehäuse mit Klebeband in mehreren Lagen oder verwenden Sie ein importiertes mit Gehäuseisolierung und kleineren Abmessungen). Jetzt entfernen wir die unnötigen Teile: eine KS136A-Zenerdiode und einen 1,5-kOhm-Widerstand und reinigen die Löcher. Das dritte Extrastück ist der U-förmige Karton, der in der Kordelbefestigung enthalten war. Um das Kabel sicherer zu befestigen, die HL1-LED und den VS1-Triac (im TO-220-Gehäuse) zu installieren, müssen Sie eine zusätzliche Leiterplatte mit den Maßen 25x40 mm anfertigen (die Hauptplatine hat die gleiche Größe). Diese Platine ist in Abb. 3a (Rückansicht) dargestellt. Um die Qualität zu verbessern, empfehle ich Ihnen, Löcher in der folgenden Reihenfolge zu bohren: Loch für die LED (oben erwähnt), Befestigungslöcher für die Platine mit einem Durchmesser von 2,5 mm, zuerst einen dünnen Bohrer in das Gehäuse verwenden und dann hineinbohren das Werkstück auf den vorgegebenen Durchmesser. Wir montieren die Zusatzplatine mit 8 mm langen Schrauben am Gehäuse und zwischen Platine und Gehäuse müssen Distanzscheiben mit einer Dicke von 1,3 mm angebracht werden (zwischen Gehäuse und Platine sollte ein Spalt vorhanden sein). Wir bohren Löcher für die LED-Leitungen (1,2 mm Durchmesser) und ein Loch zum Durchführen des Kabels (4 mm Durchmesser) auf der Verbindungsachse (Abb. 3a Rückansicht). Als letztes bohren wir das Loch für die Montage des Triac VS1 (3,2 mm Durchmesser) und wählen dafür eine M3-Schraube mit niedrigem Kopf (diese Schraube sollte unter dem Gehäusedeckel versteckt sein). Vergessen Sie bei den beschriebenen Vorgängen nicht, die Position des oberen Endes der Zusatzplatte zu überprüfen und diese gegebenenfalls so zu feilen, dass bei der Montage der Standardplatte deren Stoß parallel zur Karosseriefuge verläuft. Auf die Zusatzplatine tragen wir mit Nitrolack auf: 1) in der Mitte ein Rechteck für einen 14 mm breiten Triac über die gesamte Höhe der Platine (beim Einbau des Triacs löten wir einen kleinen Kühler aus Kupfer 0,5 mm dick und 25x25 mm). in der Größe mit einer Biegung auf beiden Seiten); 2) rund um die Platinen-Befestigungslöcher des 6x6-mm-Pads, auf das Sie M2,5-Muttern löten müssen; 3) etwas höher, aber nicht ganz oben, zwei Pads für die LED-Leitungen (die Pads haben einen Abstand von 5 mm von den Löchern für die Leitungen, um eine Überhitzung der LED beim Löten zu verhindern); 4) Entlang der Kanten der Platine (im Abstand von 3 mm von der Oberkante) befinden sich 4 Kontaktpads 3x3 mm zur Montage von Schaltungselementen. Anschließend kann die Platine geätzt werden. Wir installieren die Sicherung FU1 im Fach im Bereich der Netzsteckerstifte (Abb. 3). Wir montieren einen 15 mm langen Keramikeinsatz in einen selbstgebauten Halter, der auf eine 10 x 20 mm große Platine mit Kontaktpads an den Kanten gelötet ist (die Platine kann mit einer weiteren Platine zusammengeätzt werden). Wir wählen eine Buchse für den Ausgang X3 aus. Hierbei handelt es sich um eine Zweifach-Gerätesteckdose mit einem Abstand zwischen den Steckdosen von 19 mm und einem Montageloch in der Mitte. Ich habe die Steckdose im Gehäuse installiert, aber nicht alle Arten von Steckdosen ermöglichen diese Installation. Darüber hinaus empfiehlt es sich, vor dem Einbau der Steckdose ein Diagramm zu erstellen, um sicherzustellen, dass die Steckdose an die vorgegebene Stelle passt. Wenden wir uns dem Diagramm in Abb. 2 zu. Der Triac-Schalter besteht aus vier Hauptkomponenten: 1) Eine Tastenbaugruppe mit Stabilisierung des Optokoppler-LED-Stroms ist auf dem Transistor VT1 und den Widerständen R1 und R2 montiert, zu der eine Betriebsanzeige auf der HL1-LED hinzugefügt wird (die gleiche Baugruppe enthält). ein Steuerzuleitungskabel mit Stecker X1); 2) eine Niederspannungs-Gleichrichterbaugruppe, montiert auf Adapterelementen – Dioden VD1...VD4, Kondensator C1 und Transformator T1; 3) Leistungsschalteinheit am Thyristor VS1 (beinhaltet Netzstecker X2, Sicherung FU1, Steckdose X3, Widerstand R3); 4) AC-Schalterbaugruppe mit galvanischer Trennung am Optokoppler U1 Typ AOU-160. Die Bezeichnungen der Optokoppler-Klemmen A, B, C, D sollen Gestaltungsmöglichkeiten für den Austausch dieser Einheit bieten (falls der Optokoppler nicht beschafft werden konnte). In der ersten Version ersetzen wir den Triac-Optokoppler durch zwei beliebte Thyristor-Optokoppler vom Typ AOU-103V, während wir die LEDs in Reihe und die Thyristoren im Back-to-Back-Parallelmodus schalten (Abb. 4a).
Bei der zweiten Option verwenden wir einen Optokoppler mit Transistorausgang, fügen einen Stromverstärker an Transistor VT1, Widerstand R1 und Diodenbrücke VD1-VD4 hinzu (Abb. 4b). Wenn Optokoppler im Allgemeinen nicht erhältlich sind, kann diese Einheit auf einem elektromagnetischen Relais, am besten einem Reed-Schalter vom Typ RES-55, implementiert werden (Abb. 4, c). Sie können einen Reedschalter vom Typ KEM-2A verwenden, indem Sie eine Wicklung mit einem Widerstand von mindestens 4 Ohm auf einen Rahmen mit einer Länge gleich der Länge des Reedschalters und einer Backenhöhe von 500 mm wickeln. Anstelle eines Optokopplers mit Triac können Sie auch einen modernen Leistungsoptokoppler der 5P19-Serie verwenden. Die Verwendung dieser Optionen erfordert eine Erhöhung der Lautstärke, während der X3-Sockel aus dem Gehäuse entfernt und die Standardplatine neu angefertigt werden muss. Als Ergebnis der geleisteten Arbeit ist ein universeller, sehr praktischer und sicherer Wechselstrom-Leistungsschalter entstanden. Abschließend noch ein paar Worte zur Sicherheit. Durch die Schaltung und Konstruktion sind zahlreiche Maßnahmen zum Schutz vor elektrischem Schlag (vollständige doppelte galvanische Trennung) und zum Brandschutz bei Überlastung (2-A-Sicherung) vorgesehen. Da die Installation jedoch nur in begrenztem Umfang durchgeführt wurde, sollte den Fragen der Isolierung sowie der Auswahl der Materialien und Strukturelemente besondere Sorgfalt und Aufmerksamkeit gewidmet werden (Optokoppler sollten nur bei einer Isolationsspannung von mehr als 500 V verwendet werden). . Bestehen Zweifel an der Qualität von Produkten (z. B. einem Transformator), sollten diese in einem Elektrolabor mit einer Prüfspannung von 1500 V überprüft werden. Dasselbe sollte mit der fertigen Struktur erfolgen (Überprüfung der Isolation zwischen den Niederschlägen). -Spannungs- und Hochspannungsteile). Denken Sie daran, dass Ihr Leben davon abhängt! Autor: Yu.P.Sarazh
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