การออกแบบตัว จำกัด แรงดันไฟฟ้าแบบซิงโครนัส
ทุกคนที่ได้อ่านโพสต์ก่อนหน้าเกี่ยวกับอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินใหม่โดยพื้นฐาน ตัว จำกัด แบบซิงโครนัสและโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่คุ้นเคยกับการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยและอุปกรณ์อื่น ๆ ทันทีที่เห็นได้ชัดว่าเป็นปัญหาหลักสองประการที่ไม่สามารถเอาชนะได้ง่าย นี่เป็นพัลส์กระแสสูงมากเมื่อเปิดเครื่องโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอุปกรณ์หลายชิ้นเชื่อมต่อกับ ONS (และนี่คือกฎคือ) และประการที่สองการกระจายความร้อนบนบัลลาสต์โดยเชื่อมโยงกับตัวต้านทานบัลลาสต์ทั่วไป (จากประสบการณ์มากมาย) พวกเขาถูกมองว่าเป็นข้อสงสัยเกี่ยวกับความคิดเรื่องข้อ จำกัด แรงดันไฟฟ้า
ในเรื่องของความร้อนนักพัฒนาได้ให้คำอธิบายในบทความก่อนหน้าแล้วตอนนี้เขาจะเสริมความคิดเห็นต่อไปนี้ ถ้าเราดูที่ตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติแบบคลาสสิกมันก็จะมีการกระจายความร้อนและแม้กระทั่งข้อเสีย (เทียบกับ ONS) เช่นน้ำหนักและฮัมที่เป็นไปได้ในระหว่างการใช้งาน ถ้าเราพิจารณาความคงตัวที่ทันสมัยสำหรับ 500 วัตต์ (ระดับพลังงานขั้นต่ำ) จากนั้นตามประสิทธิภาพซึ่งโดยเฉลี่ย 97% เราสามารถคำนวณกำลังงานที่สูญเสียโดยหม้อแปลงและกลายเป็นประมาณ 15 วัตต์ที่โหลดที่กำหนดและที่สำคัญที่สุดคือแรงดันปกติ (!) . ใน ONS บนบัลลาสต์ด้วยโหลดและแรงดันเครือข่ายประมาณ 255 V (ONS เริ่มตัดแอมพลิจูดเริ่มต้นจาก 245 ในแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ) ตามการคำนวณโดยประมาณซึ่งผู้เขียนอธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (คำนึงถึงหน้าที่รอบของพัลส์ โดดเด่นประมาณ 10 วัตต์ เขาทำการเปรียบเทียบนี้เพื่อขจัดความสงสัยเกี่ยวกับเหตุผลของการใช้บัลลาสต์ที่มีอยู่สำหรับข้อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าแบบซิงโครนัส เปรียบเทียบหลักการคลาสสิกกับหลักการที่เสนอมาสำหรับสถานที่เฉพาะ ท้ายที่สุดแล้วทุกอย่างจะถูกกำหนดโดยเครือข่ายของตัวเองความไม่แน่นอนของลักษณะของโหลดคงที่และสุ่มและความต้องการแรงดันไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภคปัจจัยอื่น ๆ ดังนั้นเราจะพิจารณาปัญหาของการไหลเข้าปัจจุบันเพิ่มเติม
ในต้นแบบแรกผู้พัฒนาใช้ทรานซิสเตอร์ KT818BM สำหรับบัลลาสต์และเขาทนกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นของทีวีสองเครื่องที่มีกำลังรวมสูงสุดถึง 100 วัตต์ ต่อมาผู้เขียนเริ่มใช้ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันที่ 8-10 A ในแพ็คเกจ TO-220 (สำหรับเคสขนาดเล็ก) รวมถึงการเชื่อมต่อแบบขนาน เขาไม่ได้ตั้งเป้าหมายในการบรรลุกระแสเริ่มต้นสูงสุดเนื่องจากมีขั้นตอนการทดสอบวงจรในประเด็นอื่น ๆ รวมถึงการควบคุมการตัดรีเลย์และการตัดโดยใช้เบรกเกอร์ควบคุม (ด้วยปุ่มเปิดปิด) ภายในสิ้นปีที่แล้วผู้พัฒนาสามารถสร้างวงจรโดยรีเลย์กลับสู่สถานะการทำงาน (ตัดการเชื่อมต่อ) เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงเป็นปกติ ตัว จำกัด ดังกล่าวถูกนำมาใช้ในบทความก่อนหน้า จากนั้นเคสเดียวกันถูกเพิ่มเข้ากับเคสที่แสดง แต่มีตัวทำความเย็นและหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (ซึ่งตัวทำความเย็นทำงานอยู่) และทำการทดสอบอุณหภูมิพวกเขาแสดงให้เห็นว่า ONS มีการจัดอันดับอย่างไม่แน่นอนสำหรับ 250 วัตต์ของการโหลดที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 250-255 V ซึ่งสอดคล้องกับสิ่งนี้และสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าในระยะสั้นของความร้อนในระดับนี้และกำลังโหลดสูงขึ้น ฉันคิดว่าหลายคนเข้าใจว่าอุณหภูมิความร้อนของหม้อน้ำและพลังงานสูงสุดที่ปล่อยออกมาบนบัลลาสต์ (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกำลังไฟฟ้า) จะถูกกำหนดโดยพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของหม้อน้ำประสิทธิภาพที่เย็นกว่าและลักษณะการระบายอากาศของกล่อง จำกัด ดังนั้นผู้เขียนไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจงของการทดสอบความร้อนที่นี่ (ตามธรรมเนียมในคำอธิบายของผลิตภัณฑ์ใด ๆ ชนิดนี้) เรานำเสนอเฉพาะกราฟที่แสดงถึงลักษณะสำคัญของ ONS สำหรับกำลังโหลดประมาณ 10 W:
สำหรับพลังงานที่มากขึ้นคุณต้องมีอุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ แต่ไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้เพราะมันควรจะชัดเจนสำหรับทุกคนที่กระแสสูงลักษณะการควบคุมของบัลลาสต์ทรานซิสเตอร์จะสูงชันนั่นคือส่วนบนของกราฟจะอ่อนโยนกว่า
แต่กลับไปที่กระแสเริ่มต้น หลังจากการทดสอบการระบายความร้อนนักพัฒนาโดยไม่ลังเลใด ๆ ได้เปิดอะแดปเตอร์เน็ตบุ๊คผ่าน ONS ซึ่งโดดเด่นด้วยการเริ่มต้น "ยาก" ของมัน (ซึ่งฉันจำได้ก่อนหน้านี้ด้วยความแข็งแกร่ง จุดประกายร้าน) การทดสอบบัลลาสต์ที่ตามมา (ด้วยปุ่มไมโคร) แสดงให้เห็นว่าทรานซิสเตอร์ (ใน TO-220) ไม่สามารถทนได้ การวัดชีพจรปัจจุบันด้วยอุปกรณ์พิเศษแสดงค่าประมาณ 20 A (ลองพิจารณาสิ่งนี้ในทางปฏิบัติของคุณ!) จากนั้นการตัดสินใจก็มาเพื่อปกป้องทรานซิสเตอร์และในเวลาเดียวกันก็มีหน้าสัมผัสรีเลย์และเทอร์โม - รีเลย์โดยเทอร์คแวร์ชัน (การออกแบบเดียวกัน) วงจรเป็นเรื่องง่ายระหว่างแคโทดและอิเล็กโทรดควบคุมตัวต้านทานที่มีประสิทธิภาพของคำสั่ง 0.47 โอห์มเปิดอยู่ เมื่อกระแสเริ่มต้นซึ่งกินเวลาประมาณ 5 มิลลิวินาที triac จะเปิดขึ้นและจะผ่านกระแสส่วนใหญ่ผ่านตัวมันเอง แต่สิ่งสำคัญคือมันจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของผู้ติดต่อข้างต้น ความจริงก็คือแม้ว่าหน้าสัมผัสรีเลย์ได้รับการออกแบบสำหรับ 10-16 A แต่รีเลย์ทั้งหมดมีความสามารถในการ "ปลด" อย่างช้าๆเมื่อปิดไฟนั่นคือหน้าสัมผัสจะจุดประกายอย่างแน่นอน (เช่นซ็อกเก็ตประกาย) และสามารถเชื่อมต่อกันได้ หน้าสัมผัสรีเลย์ความร้อนอ่อนกว่าในแง่นี้ - ในรุ่นที่สะดวกที่สุดที่พวกเขาออกแบบมาสำหรับ 5 A.
ดังนั้นโครงการ ONS ได้รับการจัดตั้งขึ้นในที่สุดในการแก้คุณสมบัติหลักทั้งหมดของแอพพลิเคชั่น ดังที่ระบุไว้แล้วตัวเลือกที่มีรีเลย์ขนาดเล็กซึ่งตอนนี้สามารถกลับสู่สถานะสแตนด์บายดั้งเดิมนั้นซับซ้อนที่สุดในแผนวงจรและมีข้อเสียอย่างมีนัยสำคัญที่รีเลย์ต้องเก็บไว้เป็นเวลานานอย่างไม่มีกำหนด หลายคนรู้ว่าคดีมีแนวโน้ม หน้าผาเป็นศูนย์ และการปรากฏตัวในเครือข่ายอพาร์ทเมนต์ของแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 300 หรือแม้กระทั่งทั้งหมด 380 โวลต์ (แน่นอนที่สุดในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงและภัยพิบัติทางธรรมชาติในพื้นที่ของสถานีย่อยของคุณหรือบนบรรทัดเปิดยาว) แม้ว่าวงจรรีเลย์ ONS โดยการคำนวณจะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินเช่นนั้นไม่อนุญาตให้โหลดโหมดความร้อนขององค์ประกอบพลังงานรีเลย์จะค่อนข้างเครียด .. ดังนั้นผู้เขียนของการพัฒนายังคงเอนตัวไปทางเลือกที่มีเบรกเกอร์ควบคุมสั้น ๆ รีเลย์ - ทริป) ความจริงก็คือว่าวงจรในศูนย์รวมนี้ง่ายขึ้นและไม่ได้มีองค์ประกอบที่มีภาระความร้อนและรีเลย์แบ่งจะถูกควบคุมโดย thyristor ในแพคเกจ TO-92 เทอร์โมเบรกเกอร์นั้นมีหน้าสัมผัสที่เชื่อถือได้ซึ่งต้องขอบคุณการออกแบบพิเศษเปิดและปิด (ผ่านปุ่มภายนอก) ด้วยความเร็วสูง ผลิตภัณฑ์นี้เพิ่งสร้างขึ้น (โดย บริษัท ที่มีชื่อเสียง) เพื่อการใช้งานที่เชื่อถือได้ในรูปแบบของสายไฟ จากประสบการณ์ทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นและการปรับปรุงเบรกเกอร์เพื่อให้การควบคุมจากภายนอกเป็นแรงบันดาลใจให้นักพัฒนาปรับปรุงผลิตภัณฑ์นี้ซึ่งสะดวกมากสำหรับ ONS เพื่อสร้างการถ่ายทอดเบรกแบบเต็มรูปแบบพร้อมการควบคุมการเปิดและปิดขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่เห็นแล้วว่าเป็นบวก (จากประสบการณ์) ผู้เขียนจะสร้างข้อความใหม่อย่างแน่นอน โดยสรุปเราให้ผลลัพธ์บางอย่างที่แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของ ONS ในแง่ของการออกแบบดังที่เห็นด้านล่างข้อดีคือมันสามารถสร้างได้ในอาคารส่วนใหญ่ที่มีอยู่นั่นคือมันไม่มีเหตุผลอะไรเลยที่จะทำให้เป็นกรณีพิเศษ ดังที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้ ONS สามารถสร้างไว้ในกล่องรวมสัญญาณได้ มาเริ่มภาพประกอบด้วยชุดทดสอบสุดท้ายนี่คือ:
ในช่องด้านล่างมีคูลเลอร์ที่มีหม้อแปลงกระแสตัวเก็บประจุตัวกรอง (อาจมีวาริสเตอร์) และแทร็คแทค การออกแบบนี้ทำขึ้นสำหรับการทดสอบและการใช้งานส่วนบุคคลในอนาคตเท่านั้น สำหรับผู้บริโภคทั่วไปมันควรจะแตกต่างกันแน่นอน ตัวอย่างเช่นควรตัดรังด้านบนเนื่องจากเป็นอันตรายต่อเด็ก อย่าทำสิ่งนี้ในเวิร์กช็อปสร้างสรรค์ของคุณ!
และนี่คือวิดีโอที่แสดงความสะดวกในการทดสอบปุ่มโดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนส่งมอบ (ขาย) ผลิตภัณฑ์ให้ผู้บริโภค:
และนี่คือวิดีโอที่แสดงให้เห็นถึงความสะดวกสบายของการทดสอบ "ราบรื่น" ในหนึ่งในการออกแบบการแบ่งเบรกแรกของฉัน:
ตอนนี้ดูว่าเป็นไปได้อย่างไรที่จะรวม ONS เข้ากับร่างกายของตัวแยกฟิลเตอร์แบบจ่ายไฟ 9 ช่องที่ผลิตโดย V.I-TOK สำหรับสามช่องแยก:
และแม้กระทั่งในกรณีเช่นนี้ (ตัวแผ่รังสีความร้อนที่มีทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อแบบขนานอยู่ด้านข้าง):
และนี่คือวิธีที่ ONS สามารถจัดวางในกล่องใต้เต้าเสียบคู่กับตัวระบายความร้อนขนาด 40x10 มม. สำหรับการติดตั้งที่ซ่อนอยู่ในผนังที่ไม่ติดไฟ:
นักพัฒนาทำแผงอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดแน่นอนพร้อมการติดตั้งปริมาตรโดยไม่ต้องมีองค์ประกอบ smd ดังนั้นด้วยการติดตั้งที่ทันสมัยปกติตัวเลือกโครงร่างจะเพิ่มสูงขึ้นแน่นอน
ตอนนี้เราแบ่งปันประสบการณ์ที่ไม่คาดคิดซึ่งจะเป็นประโยชน์กับคนจำนวนมาก นักพัฒนาใช้ DT-838 มัลติมิเตอร์เนื่องจากมันยังวัดอุณหภูมิโดยใช้เทอร์โมคับเปิลความเฉื่อยต่ำซึ่งสะดวกมากสำหรับการทดสอบ ดังนั้นแม้ก่อนหน้านี้สวิตช์มักจะเป็นขยะแล้วโดยทั่วไปจะหยุดการปิดอุปกรณ์แม้ว่าจะวัดตามปกติ สิ่งนี้ถูกบังคับให้ใส่สวิตช์สไลด์ขนาดเล็กในวงจรพลังงาน และเมื่อไม่นานมานี้ผู้เขียนของการพัฒนาติดอุปกรณ์ 220 V วัดค่าตัวต้านทานที่ขีด จำกัด 2000 ก่อนหน้านั้นเขามาถึงความรู้สึกของเขาในเวลาโดยใช้ตัวเลข แต่การวัดความต้านทานหายไป ในขอบเขตอื่น ๆ ไม่มีอะไรถูกรบกวน (ทำให้ฉันประหลาดใจมาก) หลังจากการชันสูตรศพพบตัวต้านทาน smd ที่ถูกทำลาย (R15) คลานผ่านฟอรัมและรับรู้ค่าประมาณ 1.5 k พบเพียง 1.87 (ความแม่นยำ) บัดกรีและวัดเดียวกัน - ส่วนเบี่ยงเบนน้อยกว่า 0.01 เขาตรวจสอบข้อ จำกัด อื่น ๆ ทั้งหมดและรู้สึกประหลาดใจมากยิ่งขึ้น - เป็นสิ่งที่สามารถอยู่รอดได้อย่างน่าอัศจรรย์ (ศัพท์จากทฤษฎีความน่าเชื่อถือ!) เพื่อความสนใจของคุณตัวอย่างภาพ:
กำลังโหลด ...
