|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Thyristorstabilisiertes Netzteil mit Einstellmöglichkeit und Überstromschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile Ich mache die Leser auf einen einstellbaren Thyristor-Spannungsstabilisator mit Überlastschutz aufmerksam. Dieses Design ist sehr effektiv bei der Versorgung von Lasten, die für die Welligkeit der Versorgungsspannung unkritisch sind, beispielsweise Gleichstrommotoren und alle anderen Geräte, die viel Strom verbrauchen und eine stabile (durchschnittliche) Versorgungsspannung benötigen, die angepasst werden kann. Seine maximalen technischen Eigenschaften werden durch die Eigenschaften zweier Schaltungsfragmente bestimmt – eines Thyristors und einer Gleichrichterbrücke. Das Steuerungssystem ist universell; es ist so konzipiert und erstellt, dass teure und/oder knappe Elemente aus dem Design ausgeschlossen werden. Das Funktionsdiagramm ist in Abb. 1 dargestellt.
Ich möchte Sie sofort warnen, dass Versuche, das gesamte System aus einer Hand mit Strom zu versorgen, erfolglos waren. Die gegenseitige Beeinflussung verschiedener Stromkreise durch das Netzteil ist zu groß, was die Stabilität der Ausgangsspannung stark beeinträchtigt. Und die Schaffung einer Stromquelle mit niedriger Ausgangsimpedanz ist bei dieser Konstruktion aus Kosten- und Elementzahlgesichtspunkten ungerechtfertigt. Das schematische Diagramm ist in Abb. 2 dargestellt, wobei R1, R2, R4 Löschwiderstände der Stromkreise sind und der Widerstand von R4 aufgrund des vom Kondensator entnommenen Stroms etwa fünfmal größer sein kann als der Widerstand von R1, R2 C3, das die Form eines kurzen Impulses hat. Die restliche Zeit lädt der C3.
Die Widerstandswiderstände können mithilfe des Ohmschen Gesetzes für jede Versorgungsspannung berechnet werden. Allgemein R \uXNUMXd (U - Ust) / I, wobei R der erforderliche Widerstand ist; U ist der Effektivwert der angelegten Spannung; Ust Stabilisierungsspannung der Zenerdiode; I ist der Strom, der für den Stromkreis erforderlich ist und durch diesen Widerstand fließt. Bei großem U und kleinem Ust kann der Wert von Ust vernachlässigt werden. Vergessen Sie bei Berechnungen nicht die Verlustleistung des Widerstands, P = UI, wobei P die Leistung W ist; U ist der Effektivwert der angelegten Spannung V; I ist der durch den Widerstand fließende Strom A. Ich möchte Sie daran erinnern, dass für einen zuverlässigen Betrieb des Widerstands die maximale Verlustleistung etwa zwanzig Prozent unter dem Nennwert liegen sollte. An C2 und A1 ist ein Einzelvibrator montiert, der einen Impuls mit einer Dauer von mindestens 100 ms erzeugt, der über den Puffertransistor VT2 die Optothyristor-LED zum Leuchten bringt und öffnet. Das Schema des Knotens A1 kann gemäß Fig. 3 oder 4 ausgeführt werden.
Es ist zu beachten, dass die Schaltung in Abb. 3 stabiler arbeitet als ein Unijunction-Transistor. Die Impulsdauer sollte ungefähr zehnmal länger sein als die minimale Nennimpulsdauer, die den Thyristor öffnet. Die Diode VD10 sorgt für die Synchronisation des Monovibrators mit den Halbwellen der Versorgungsspannung und entlädt C3 im Moment der Versorgungsspannung Null. Knoten R2, VT3 ist eine kontrollierte Ladestromquelle C1, mit der Sie die Ladezeit stufenlos regulieren können. Der Widerstand R2 bestimmt die Impulsbreite des Monostabils. Es ist zu beachten, dass sein Widerstand kleiner sein sollte als die Widerstände R6, R9 des Referenzteilers. Bei Verwendung der Blockvariante A10 gemäß Abb. 1 kann der Widerstand R3, R9 ohne merkliche Leistungseinbußen 10 kOhm betragen. Wenn Sie die Version von Block A10 gemäß Abb. 1 verwenden, installieren Sie die Anschlüsse des Unijunction-Transistors in den entsprechenden Löchern der Leiterplatte ohne Verdrahtungskorrektur, da die Platine universell ist. Knoten R4, VD4, C3 – Stromversorgungskreis für die Optothyristor-LED. Überschüssige Spannung wird über die Diode VD5 „abgeführt“. Die LED des Optothyristors musste aufgrund des großen Nennstroms, der die übrigen Schaltkreise mit Wodka versorgt, mit einer separaten Stromquelle ausgestattet werden. Die Ungeeignetheit einer internen Stromversorgung mit niedriger Ausgangsimpedanz wurde oben diskutiert. Der Widerstand R8 bestimmt den Strom der Optothyristor-LED. Ich werde es nicht riskieren, eine klare Methode zur Berechnung dieses Widerstands anzubieten, da ich auf Optothyristoren mit einer großen Bandbreite an LED-Parametern gestoßen bin. Wählen Sie einfach dieses Element aus. Der maximale Nennwert der Gleichstrom-LED des Optothyristors TO125 beträgt 80 mA. Knoten VD7, C4 versorgt den Rückkopplungssignalintegrator mit stabiler Leistung. Der Widerstand R11 richtet die Kennlinie der Ausgangsspannungsregelung gerade aus. Ohne sie erfolgt die Anpassung der Ausgangsspannung im Niederspannungsbereich sanfter, im Hochfrequenzbereich jedoch schärfer. Knoten VT3, R12 ist ein weiterer kontrollierter Schlüssel. Seine Funktion besteht darin, VT1 bei Überlastung zu sperren. Der Einfluss von Rückkopplungssignalen auf den Integrator wird durch den Widerstandswert des Widerstands R12 bestimmt. Knoten C5, R14 ist eigentlich ein Integrator. Die Spannung an der Last wird integriert, deren Wert durch den Widerstand R15 bestimmt wird. Es ist zu beachten, dass bei der Stromversorgung des Geräts über hohe Spannungen, z. B. 220 V Netzspannung, entweder der Draht R15 verwendet oder dessen Widerstand um etwa das Zehnfache erhöht werden muss. Dies lässt sich leicht überprüfen, indem man die diesem Widerstand zugewiesene Leistung anhand der oben angegebenen Formel zur Berechnung der Leistung von Löschwiderständen in Stromkreisen berechnet. Der Widerstand R10 verbessert die Parameter des Integrators für den Leckstrom C13. Sie können mit diesem Widerstand experimentieren oder ihn ganz weglassen, die Schaltungsparameter werden dadurch jedoch nicht verbessert. Wenn das Gerät im Hochspannungsbereich betrieben wird, wird der Einbau einer VD8-Zenerdiode empfohlen, es handelt sich hierbei jedoch um ein Sicherheitselement, das nicht zwingend erforderlich ist. Daher ist auf der Platine kein Einbauraum dafür vorhanden. Knoten VT4, VT5 - Stromsensorsignalverstärker. Die Transistoren öffnen, wenn die Spannung an der Basis von VT5 etwa 1,2 V größer ist als am Emitter von VT4. Beim Experimentieren empfehle ich, die Kollektorlasten nicht zu verwechseln. Im eingeschalteten Zustand ist der Basis-Emitter-Strom von VT5, wie im Diagramm dargestellt, nahezu konstant, während der von VT4 erhebliche Welligkeiten aufweist. Stellen Sie sich nun vor, was passieren würde, wenn Sie die Kollektorlasten dieser Transistoren vertauschen. Knoten R19, C7 – Stromsensorsignalintegrator. Wenn Sie bei Verwendung von Block A2 und kleinen Lastströmen trotzdem darauf verzichten können, beginnt bei Fehlen von A2 der gesamte Signalaufbereiter des Stromsensors im Impulsmodus zu arbeiten. Dadurch wird der Betrieb des gesamten Systems gestört. Widerstand R20 ist ein Stromsensor (Drahtwiderstand). Wählen Sie es nach eigenem Ermessen aus, aber bedenken Sie, dass es keinen Sinn macht, wenn das Überstromschutzsystem bei einem durchschnittlichen Strom arbeitet, der größer ist als die zulässigen durchschnittlichen Ströme der Diodenbrücke oder des Thyristors. Die Ansprechspannung des Schutzes beträgt 1,2 V. Berechnen Sie auf dieser Grundlage den Widerstand R20 gemäß dem Ohmschen Gesetz: R = 1/Imax, wobei R der Widerstandswert des Widerstands Ohm ist und Imax der erforderliche Wert des durchschnittlichen Stroms im Belastung. Der Transistor VT6 steuert die LED VD9 und zeigt den Überstrommodus an. Der Kondensator C6 eliminiert das Flackern von VD9 und mildert den Betriebsmodus des Stromsensorsignalverstärkers. Knoten R1, VD1, C1, VD6 – Stromversorgungskreis für die VD9-LED. Wenn Sie nicht vorhaben, einen Überlastzustand anzuzeigen, können Sie die Elemente R1, VD1, C1, C6, R16, VT6, R18, VD9, VT4 ausschließen. Schließen Sie in diesem Fall den VT5-Emitter direkt an das gemeinsame Kabel an. In diesem Fall beträgt die von R20 abgezogene Schutzreaktionsspannung etwa 0,6 V, was bei der Berechnung des Widerstandswerts des Widerstands R20 berücksichtigt werden muss. Das Diagramm von Block A2 ist in Abb. 5 dargestellt. Es gibt den Pegel der Gleichstromkomponente in der Last an. Als Ballast dient die Drossel L1. Wenn der Thyristor öffnet, arbeiten die Dioden der Gleichrichterbrücke im Kurzschlussstrommodus und laden die Filterkondensatoren neu auf. In diesem Moment erzeugt L1 eine Reaktanz im Stromkreis, die die Brückendioden und den Thyristor vor Stromstößen schützt, die den zulässigen Grenzwert überschreiten, sie außerdem vor Überhitzung schützt und die Lebensdauer des Systems erhöht.
Die Diode eliminiert selbstinduzierende Spannungsstöße und beugt so Ausfällen im Steuerungssystem vor. Drossel L2 fungiert als Ballastwiderstand für den variablen Anteil. Konstruktionsmerkmale Sie können R18 entweder durch eine KS133-Zenerdiode oder eine andere LED ersetzen. Sinnvoll ist dies für einen stabileren Betrieb des Optothyristors und wenn beispielsweise zur zusätzlichen Anzeige Bedarf an einer zweiten LED besteht. VD6 kann auch durch eine Kette aus zwei oder drei in Reihe geschalteten LEDs ersetzt werden. Sie können die in Reihe geschaltete Zenerdiode KS133 auch durch eine LED ersetzen. Sie zeigen an, dass in den Schaltkreisen des Geräts Strom vorhanden ist. Anstelle von VD5 können Sie zwischen der Kathode VD4 und dem gemeinsamen Draht eine Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung von 4,7...6,2 V installieren. Sie können diese Schaltungen nach Belieben variieren, verletzen jedoch nicht die Bedingungen, unter denen alle Schaltungen von Der Block wird mit einer Spannung von 4,7...6,2 V versorgt. Anstelle des R20-Stromsensors können Sie einen variablen oder Trimmwiderstand, vorzugsweise einen Drahtwiderstand, installieren. Dadurch haben Sie die Möglichkeit, das aktuelle Schutzniveau stufenlos anzupassen. Über die Funktionen des Boards Das Layout der Leiterplatte von der Seite der Spuren ist in Fig. 6 gezeigt.
Er ist so konzipiert, dass er, wenn der A2-Block nicht benötigt wird, einfach gekürzt werden kann. Die Linie, entlang der gekürzt werden soll, ist durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet. Es besteht die Möglichkeit, Elemente des Versorgungsstromkreises für eine zusätzliche LED, beispielsweise zur Anzeige der Netzspannung oder einer anderen hohen Wechselspannung, einzubauen. Das schematische Diagramm dieser Schaltung ist in Abb. 7 dargestellt.
Löcher mit großem Durchmesser sind durch einen von einem Kreis umgebenen Punkt gekennzeichnet. Alle Löcher, deren Durchmesser in der Abbildung nicht angegeben ist, haben einen Durchmesser von 2 mm. Ich empfehle dringend, diese Löcher zu bohren. Dies erspart Ihnen viele kleinere Probleme bei der Installation und dem Betrieb des Geräts. Der Anschluss der Platine an externe Schaltkreise erfolgt über den RP10-15-Stecker. Dieser Steckverbinder ist weit verbreitet, ermöglicht Ströme von bis zu 10 A pro Kontakt und ermöglicht, indem er die geringfügigen Unannehmlichkeiten bei der Verkabelung seiner Kontakte mit dem Stromkreis ausgleicht, das einfache Entfernen aller erforderlichen Elemente von der Platine. Installieren Sie beispielsweise VS1 auf dem Kühler und entfernen Sie R20 von der Platine, um es variabel zu machen. Der Verbinder wird über zwei Ecken an der Platine befestigt, wofür zwei Löcher in die Platine gebohrt werden. Es ist sicherer und bequemer, den Buchsenteil des Steckers auf der Platine zu installieren. Schmutz dringt häufiger ein und es ist natürlich bequemer, es auf einer entfernten Platine zu reinigen, als auf einem Gehäuse, das weniger leicht zugänglich ist. Die Platine bietet Montageplätze für Abstimmwiderstände vom Typ SP3-38b (liegend). Wenn Sie das Gerät im Freien oder in einer aggressiven Atmosphäre, die mit Dämpfen von Säuren, Laugen, hoher Luftfeuchtigkeit oder Staub gesättigt ist, betreiben möchten, installieren Sie hermetisch dichte Widerstände. Passen Sie die Position der Löcher und Montagepads entsprechend der Position ihrer Stifte an. Beschichten Sie den Block selbst mit Lack wie UR, Sherlac oder im Extremfall mit Alkohol verdünntem Kolophonium. Seien Sie nicht faul, die Filterkondensatoren von Block A2 mit einer Drahtklemme auf der Platine zu befestigen. Zu diesem Zweck werden eigens entsprechende Löcher freigelassen. Um die Wärmeableitung der Elemente R1, R2, R4, R20 während der Installation zu verbessern, lassen Sie diese etwa 5 mm über der Platine angehoben. Die Adern der A2-Filterdrosseln werden mit M4x25-Schrauben durch die entsprechenden Löcher auf der Platine befestigt. Um zu verhindern, dass der Kern reißt, legen Sie eine weiche Unterlegscheibe, möglicherweise Textolith, zwischen Kern und Schraube. Der Leistungsgleichrichter verwendet KD213-Dioden (bei Arbeiten mit Spannungen unter 200 V) oder andere ausreichend leistungsstarke Dioden. Einfach herzustellende und recht effiziente Strahler sind in Abb. 8 dargestellt.
Die Konstruktion besteht aus einem U-förmigen Bügel aus Weichaluminium mit einer Stärke von 2...3 mm und einer Druckplatte aus Duraluminium gleicher Stärke mit Gewindelöchern. Die Druckplatte kann aus einem anderen Material bestehen, allerdings beeinträchtigt dies die Wärmeableitung. Dieses Strahlerdesign ist für die Dioden KD213, KD212 oder ähnliches ausgelegt. Bei Verwendung anderer Dioden müssen Sie möglicherweise die Position und Größe der Befestigungslöcher anpassen. Der TO125-Optothyristor wird mit zwei M3-Schrauben durch die entsprechenden Löcher auf der Platine befestigt. Dieselben Schrauben stellen den elektrischen Kontakt zwischen der Anode und dem Stromkreis her. Die Optothyristor-LED wird über einen Draht und den Widerstand R8 als hängendes Element mit den entsprechenden Kontakten auf der Platine verbunden. Детали Alle Widerstände der Typen MLT, MT, BC, S2-XX mit Leistungen entsprechend den im Diagramm angegebenen. Elektrolytkondensatoren Typ K53-1, K53-4. Sie verfügen über ein Allklima-Design. Sie können natürlich den K50-XX nehmen, aber ich empfehle ihn wirklich nicht. Die Kosten für Auslastung und Zuverlässigkeit können viel höher sein. Zenerdioden – für Spannung 4,7...6,2 V mit beliebigen Buchstabenindizes und vorzugsweise alle vom gleichen Typ (KS147, KS447, KS156, KS456, KS162). Sie können ersetzen: KT502 durch KT203, KT209, KT3107, KT501 durch einen beliebigen Buchstaben, KT503 durch KT3102 durch einen beliebigen Buchstaben, KT3102 durch KT342, schlimmer noch, wenn KT503. Alle mit beliebigen Buchstabenindizes. KD522 auf KD521 oder andere mit einem konstanten Durchlassstrom von bis zu 50 mA und einer Sperrspannung von mindestens 15 V. Die Drosseln des Blocks A2 sind auf Panzerkerne B30...B36 gewickelt. L1 enthält 10...30 Drahtwindungen PEL 0,8...PEL 1,2, L2 enthält 50...100 Drahtwindungen PEL 0,6...PEL 1,0. Bei diesen Drosseln empfiehlt es sich, einen unmagnetischen Spalt von 0,1...0,5 mm vorzusehen. Schleifen Sie dazu das Ende des Bechers leicht an und bestreichen Sie ihn mit wasserfestem Kleber. Anschließend kleben Sie den Becher auf ein Blatt normales oder noch besser Kondensatorpapier. Nachdem der Kleber getrocknet ist, entfernen Sie das überschüssige Papier, damit die Spule frei in den Becher passt. Dieser Vorgang kann mit beiden Tassen durchgeführt werden. Es hängt alles von der Dicke des verfügbaren Papiers ab. Um das unangenehme Brummen der Spulen oder Becher der Drossel bei hohen Lastströmen zu vermeiden, tauchen Sie die zusammengebaute und festgezogene Drossel 3...5 s lang in geschmolzenes Wachs, Paraffin, Stearin. Überschüssigen Füllstoff frei abtropfen lassen. Einstellung Eine korrekt berechnete und zusammengebaute Einheit erfordert den entsprechenden Einbau von Trimmwiderständen. Stellen Sie zunächst die Schieberegler der Widerstände R3, R12, R15 auf die mittlere Position. Wenn das Gerät nicht funktioniert, überprüfen Sie die Versorgungsspannung. Wählen Sie ggf. den Widerstandswert der Löschwiderstände in den Stromkreisen. Der Optothyristor-LED-Strom ist möglicherweise zu niedrig. Dann nimm R8. Stattdessen können Sie eine Schaltung aus in Reihe geschalteten konstanten 10-Ohm- und variablen 100-Ohm-Widerständen löten. Wählen Sie keine extremen LED-Stromwerte. Besser ist es, den gesamten Vorgang mit einem Oszilloskop zu kontrollieren. Ich möchte Sie daran erinnern, dass der maximale Nennwert des LED-Konstantstroms für TO125 innerhalb von 80 mA liegt. Abschließend möchte ich die Hoffnung zum Ausdruck bringen, dass die IC-Hersteller diesem Schema Aufmerksamkeit schenken. Dann kann man ernsthaft über eine komplexere, aber leistungsfähigere Stromversorgungsschaltung mit einem einzigen Dämpfungselement und zwei oder drei externen Kondensatoren für die gesamte Schaltung nachdenken. Für uns Entwickler und Betreiber wird die Arbeit mit einem günstigen IC in einem solchen Block viel einfacher sein. Und der Markt für einen solchen Stabilisator kann sehr groß sein. Autor: V. B. Efimenko
Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
02.05.2024 Luftfalle für Insekten
01.05.2024
▪ Sanyo Hacti HD1 kompakter Camcorder ▪ Tiere spüren das Magnetfeld dank Bakterien ▪ Synchronisation des Bordcomputers des Autos mit iPhone und Apple Watch
▪ Website-Abschnitt Vorverstärker. Artikelauswahl ▪ Artikel Schukowski Nikolay. Biographie eines Wissenschaftlers ▪ Artikel Was sind Blue Chips? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Betrieb von Elektrozügen. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Digitales Tonbandgerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite