Schema zum Schutz des Bordnetzes vor Ladestromstößen beim Einschalten eines ungeladenen Kondensators

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte

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Die Schaltung dient zum Schutz vor Überspannungen des Ladestroms, wenn ein ungeladener Kondensator an das Bordnetz angeschlossen wird. Wer nicht versucht hat, einen ungeladenen Faradnik ohne Begrenzungswiderstand in das Netzwerk aufzunehmen - besser nicht ... Zumindest brennen die Kontakte.

Wenn die entladene Kapazität mit dem Netzwerk verbunden wird, wird die Kapazität C1 entladen, T1 (n-MOS-Schalter mit niedrigem Kanalwiderstand) ist geschlossen. Die Kapazität C2 (derselbe Faradnik) wird über den niederohmigen R5 geladen. T2 öffnet fast sofort, ich schließe C1 an Masse und T1 Gate. Wenn das Potential des negativen Anschlusses C2 unter 1 V fällt (Laden auf Vacb – 1 V), schließt T2, C1 lädt sich gleichmäßig auf etwa 9/10 Vacb auf und öffnet T1. Die Zeitkonstante R2C1 ist groß genug, damit der Stromstoß T1 (Umladen von C2 um +1 V auf Uakb) den für T1 zulässigen Wert nicht überschreitet.

In Zukunft ist der negative Anschluss C2 durch T1 ständig gegen Masse geschlossen, UNABHÄNGIG VON DER RICHTUNG DES STROMS T1 (sowohl in Vorwärtsrichtung - vom Drain zur Source als auch in der entgegengesetzten Richtung). Es ist nichts falsch daran, einen OPEN MIS-Transistor "umzudrehen". Bei der Auswahl eines ausreichend gut leitenden Transistors fließt der gesamte Sperrstrom durch den Kanal und die eingebaute Sperrdiode öffnet nicht, da der Spannungsabfall über dem Kanal um ein Vielfaches geringer ist als die zum Öffnen erforderlichen 0.5-0.8 V Übrigens gibt es eine ganze Klasse von MIS-Geräten (die sogenannten FETKY ), die speziell dafür entwickelt wurden, in die entgegengesetzte Richtung zu arbeiten (Synchrongleichrichter), sie haben eine eingebaute Diode, die von einer zusätzlichen Leistungs-Schottky-Diode überbrückt wird.

Berechnung: Beim Transistor IRF1010 (Rds=0.012 Ohm) wird der Spannungsabfall von 0.5 Ohm erst bei einem Kanalstrom von 40A (P=20W) erreicht. Bei vier parallel geschalteten Transistoren und dem gleichen Entladestrom von 40 A verbraucht jeder Transistor 0.012 * (40/4) ^ 2 = 1.2 W, d.h. Sie benötigen keine Kühlkörper (zumal 1.2 W nur ​​dann abgeführt werden, wenn der Stromverbrauch schwankt, aber nicht ständig).

Bei enger Montage (haben Sie viel Platz für einen zusätzlichen Strahler?) - Es ist ratsam, kleine Transistoren (TO251, DIP4-Gehäuse), die überhaupt keine Strahler vorsehen, parallel zu schalten, basierend auf dem Verhältnis von Strom (Leistung ) Verbrauch des Verstärkers - Rds - maximale Verlustleistung. Da Pds max typischerweise 1 W (800 mW für DIP4) beträgt, ist die Menge n Transistoren (jeweils mit Rds) für einen Verstärker mit Ausgangsleistung Pout müssen mindestens sein n > 1/6 * Schmollmund * sqrt(Rds) bei 12V Versorgung (ich habe die Maße in der Formel weggelassen). In Anbetracht der kurzen Dauer von Stromimpulsen, n kann im Vergleich zu dieser Formel sicher halbiert werden.

Der Ladewiderstand R5 wird aus einem Kompromiss aus thermischer Leistung und Ladezeit ausgewählt. Mit den angegebenen 22 Ohm beträgt die Ladezeit ca. 1 Minute bei einer Verlustleistung von 7 Watt. Sie können beispielsweise eine 5-V-Glühlampe anstelle von R12 von einem Blinker aus einschalten. Widerstände R1, R3 - Rückversicherung (Entladekapazität bei Trennung vom Netz).

Um die Einbeziehung anzuzeigen, schließen wir einen zusätzlichen Wechselrichter an (Reduzierung von R2). Aufmerksamkeit! Die Schaltung ist betriebsbereit, wenn die npn-Transistoren T2, T3 mit h21e\u200e 3102 (KT1) verwendet werden. Je nach Helligkeit der LED R200 im Bereich von 1 Ohm - XNUMXkOhm wählen.

Und hier ist eine Variante der Schaltung, bei der der Gate-Schalter vom REMOTE-Signal (Transistor AND) gesteuert wird. Wenn REMOTE nicht angeschlossen oder ausgeschaltet ist, ist der Schlüsseltransistor garantiert geschlossen. Die LEDs D3-D4 zeigen das Laden von C1, D5-D6 an - den offenen Zustand des Schlüssels.

Eine genaue Anzeige der Netzspannungsschwelle liefert der IC TL431 (KR142EN19) am einfachsten im typischen Spannungskomparatormodus (mit entsprechendem Teiler im Eingangskreis und strombegrenzendem R im Kathodenkreis).

Die Verluste der Schaltung sind stark von der Installation abhängig. Im Leistungskreis (Klemme + / C2 / T1 / Klemme -) ist ein Mindestwiderstand (und entsprechende Drahtstärken) vorzusehen. In der Amateurpraxis halte ich es nicht für ratsam, externe Anschlüsse herzustellen - es ist besser, die kurzen AWG8-Drähte, mit denen die Schaltung an die Verstärkerklemme gebunden ist, sofort abzulöten.

Veröffentlichung: klausmobile.narod.ru

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