Thiết kế bộ giới hạn điện áp đồng bộ
Mọi người đã đọc các bài viết trước về một thiết bị bảo vệ quá áp mới về cơ bản bộ giới hạn đồng bộvà đặc biệt là những người quen thuộc với việc chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng của máy tính hiện đại và các thiết bị khác, ngay lập tức nghĩ rằng, rõ ràng, về hai khó khăn chính không dễ khắc phục. Đây là một xung dòng rất cao khi bật nguồn, đặc biệt là nếu một số thiết bị được kết nối với ONS (và theo quy tắc này là) và thứ hai là tản nhiệt trên chấn lưu, kết hợp với điện trở dằn thông thường (từ kinh nghiệm của nhiều người), họ được coi là nghi ngờ về chính ý tưởng giới hạn điện áp như vậy.
Về vấn đề nhiệt, nhà phát triển đã đưa ra một số giải thích trong bài viết trước, bây giờ anh ta sẽ bổ sung cho họ với các ý kiến sau. Nếu chúng ta nhìn vào một bộ tự động chuyển đổi cổ điển, thì nó cũng có khả năng tản nhiệt và thậm chí cả những nhược điểm như vậy (so với ONS) là trọng lượng và hum có thể trong quá trình hoạt động. Nếu chúng ta xem xét một bộ ổn định hiện đại cho 500 watt (mức công suất tối thiểu), thì theo hiệu suất, trung bình là 97%, chúng ta có thể tính được công suất tiêu tán của máy biến áp, và hóa ra là khoảng 15 watt ở tải định mức và quan trọng nhất là ở điện áp bình thường (!) . Trong ONS, trên ballast, với tải như vậy và điện áp mạng khoảng 255 V (ONS bắt đầu cắt biên độ bắt đầu từ 245 trong điện áp hiệu dụng) theo tính toán gần đúng, mà tác giả đã giải thích trước đó (có tính đến chu kỳ nhiệm vụ của các xung "biên độ dư"), sẽ có nổi bật khoảng 10 watt. Ông đã thực hiện so sánh này chỉ để xua tan nghi ngờ về tính hợp lý của việc sử dụng chấn lưu tích cực cho giới hạn điện áp đồng bộ. Tất nhiên, so sánh nguyên tắc cổ điển với một đề xuất cho một nơi cụ thể của ứng dụng. Rốt cuộc, tất cả mọi thứ được xác định bởi chính mạng, tính không ổn định của nó, bản chất của tải, không đổi và ngẫu nhiên, và các yêu cầu về điện áp đối với người tiêu dùng, các yếu tố khác. Do đó, chúng tôi xem xét thêm về vấn đề xâm nhập hiện tại.
Trong các nguyên mẫu đầu tiên, nhà phát triển đã sử dụng bóng bán dẫn KT818BM cho ballast và anh ta đã chịu được dòng điện khởi động của hai TV có tổng công suất lên tới 100 watt. Sau đó, tác giả bắt đầu sử dụng bóng bán dẫn Darlington ở 8-10 A trong gói TO-220 (đối với các trường hợp kích thước nhỏ), bao gồm cả kết nối song song. Sau đó, ông không đặt mục tiêu đạt được dòng khởi động tối đa, vì đã có giai đoạn kiểm tra mạch về các vấn đề khác, bao gồm kiểm soát cắt và rơle bằng rơle điều khiển (có nút nguồn). Vào cuối năm ngoái, nhà phát triển đã quản lý để tạo ra một mạch với rơle trở về trạng thái làm việc (ngắt kết nối) trong khi hạ điện áp xuống mức bình thường. Một giới hạn như vậy đã được giới thiệu trong một bài viết trước. Sau đó, trường hợp tương tự đã được thêm vào trường hợp được trình bày, nhưng đã có bộ làm mát và máy biến áp hiện tại (từ đó bộ làm mát được cấp nguồn) và các thử nghiệm nhiệt độ đã được thực hiện.Họ đã chỉ ra rằng ONS, được thiết kế tạm thời cho tải 250 watt với mức quá áp thường xuyên lên tới 250-255 V, tương ứng với điều này và có thể chịu được (quá nhiệt) quá áp ngắn hạn ở mức này và với công suất tải cao hơn, lên tới 400-500 watt. Tôi nghĩ nhiều người hiểu rằng nhiệt độ làm nóng của bộ tản nhiệt, và do đó công suất cuối cùng được giải phóng trên chấn lưu (như một phần của công suất tải) được xác định bởi diện tích hiệu quả của bộ tản nhiệt, hiệu suất làm mát và đặc tính thông gió của chính bộ giới hạn. Do đó, tác giả không cung cấp ở đây kết quả cụ thể của các thử nghiệm nhiệt (như thông lệ trong mô tả của bất kỳ sản phẩm nào thuộc loại này). Chúng tôi chỉ trình bày một biểu đồ minh họa đặc tính chính của ONS cho công suất tải khoảng 10 W:
Để có nhiều năng lượng hơn, bạn cần một bộ điều chỉnh điện áp đầu vào mạnh mẽ. Nhưng, hoàn toàn không cần phải làm điều này, vì mọi người nên rõ ràng rằng ở dòng điện cao, đặc tính điều chỉnh của bóng bán dẫn sẽ dốc hơn, nghĩa là phần trên của đồ thị sẽ nhẹ nhàng hơn.
Nhưng, trở lại hiện tại bắt đầu. Sau khi thử nghiệm nhiệt, nhà phát triển, không chút do dự, đã bật bộ điều hợp netbook thông qua ONS, được phân biệt bởi phần khởi động cứng cứng của nó (mà tôi nhớ trước đó bởi sự mạnh mẽ của nó cửa hàng châm ngòi) Một thử nghiệm dằn tiếp theo (với một nút micro) cho thấy bóng bán dẫn (trong TO-220) không thể chịu đựng được. Đo xung hiện tại bằng một thiết bị đặc biệt cho thấy giá trị khoảng 20 A (hãy xem xét điều này trong thực tế của bạn!). Sau đó, quyết định được đưa ra để bảo vệ bóng bán dẫn, đồng thời các tiếp điểm rơle và rơle nhiệt bằng một triac shunt (cùng phiên bản). Mạch rất đơn giản, giữa cực âm và điện cực điều khiển, một điện trở cực mạnh có thứ tự 0,47 Ohms được bật. Khi dòng điện bắt đầu kéo dài khoảng 5 ms, triac sẽ mở và sẽ truyền phần lớn dòng điện qua chính nó. Nhưng, điều chính là điều này sẽ đảm bảo độ tin cậy của các liên hệ trên. Thực tế là mặc dù các tiếp điểm rơle được thiết kế cho 10-16 A, tất cả các rơle đều có khả năng "nhả" từ từ khi mất điện, nghĩa là các tiếp điểm chắc chắn sẽ phát sáng (như một ổ cắm lấp lánh) và thậm chí có thể được hàn với nhau. Các tiếp điểm rơle nhiệt thậm chí còn yếu hơn về mặt này - trong mô hình thuận tiện nhất, chúng được thiết kế cho 5 A.
Do đó, lược đồ ONS cuối cùng (có lẽ) đã được thiết lập để giải quyết tất cả các tính năng chính của ứng dụng. Như đã lưu ý, tùy chọn với rơle thu nhỏ, hiện có thể trở về trạng thái chờ ban đầu, là phức tạp nhất trong sơ đồ mạch và có nhược điểm đáng kể là rơle phải được giữ trong thời gian dài vô tận. Nhiều người biết rằng một trường hợp có khả năng. vách đá không và sự xuất hiện trong mạng lưới căn hộ có điện áp hơn 300, hoặc thậm chí là tất cả 380 volt (rất có thể, tất nhiên, trong trường hợp tai nạn nghiêm trọng và thiên tai trong khu vực của trạm biến áp hoặc trên một đường dây mở dài). Mặc dù mạch rơle ONS, theo tính toán, phải chịu được quá điện áp như vậy, không cho phép nó tải, chế độ nhiệt của các phần tử công suất rơle sẽ khá căng thẳng .. Do đó, tác giả của sự phát triển vẫn nghiêng về phía tùy chọn với một bộ ngắt được điều khiển, trong một thời gian ngắn với rơle ngắt ( tiếp sức - chuyến đi). Thực tế là mạch trong phương án này đơn giản hơn và không có các phần tử có tải nhiệt và rơle ngắt được điều khiển bởi thyristor trong gói TO-92. Bản thân bộ ngắt nhiệt có các tiếp điểm đáng tin cậy, nhờ thiết kế đặc biệt, mở và đóng (thông qua nút bên ngoài) với tốc độ cao. Sản phẩm này chỉ được tạo ra (bởi các công ty có uy tín) cho hoạt động đáng tin cậy như một bản phát hành dòng điện. Tất cả những điều trên và kinh nghiệm tích cực về việc tinh chỉnh bộ ngắt để cung cấp kiểm soát bên ngoài đã truyền cảm hứng cho nhà phát triển để cải thiện hơn nữa sản phẩm này, rất thuận tiện cho ONS, để tạo ra một rơle ngắt hoàn toàn, với điều khiển ngắt kết nối và bật nó.Dựa trên các kết quả đã được xem là tích cực (từ kinh nghiệm), tác giả chắc chắn sẽ đưa ra một thông điệp khác. Vâng, kết luận, chúng tôi cung cấp một số kết quả minh họa rõ hơn về lợi ích của ONS. Về mặt thiết kế, như có thể thấy dưới đây, ưu điểm là nó có thể được xây dựng trong hầu hết các tòa nhà hiện có, nghĩa là, rất ít ý nghĩa để tạo ra một trường hợp đặc biệt (với "những thứ" hấp dẫn). Như được hiển thị trước đó, ONS có thể được tích hợp vào các hộp nối, ngay cả để gắn phẳng. Hãy bắt đầu minh họa với bộ cuối cùng được thử nghiệm, đây là:
Ở ngăn dưới có một bộ làm mát với máy biến dòng, tụ lọc (có thể có các bóng bán dẫn) và một triac shunt. Thiết kế này được thực hiện chỉ để thử nghiệm và sử dụng cá nhân trong tương lai. Đối với người tiêu dùng nói chung, tất nhiên nó phải khác nhau. Ví dụ, các tổ trên nên được loại trừ, vì chúng nguy hiểm cho trẻ em. Không bao giờ làm điều này trong các hội thảo sáng tạo của bạn!
Và đây là video cho thấy sự tiện lợi của các thử nghiệm nút, đặc biệt là trước khi bàn giao (bán) sản phẩm cho người tiêu dùng:
Và đây là một video chứng minh sự tiện lợi của một thử nghiệm mượt mà trong một trong những thiết kế tiếp sức đầu tiên của tôi:
Bây giờ hãy xem làm thế nào có thể tích hợp ONS vào thân bộ chia tách bộ lọc 9 đầu ra do V.I.-TOK sản xuất, cho ba ổ cắm riêng biệt:
Và ngay cả trong trường hợp như vậy (bộ tản nhiệt dải với bóng bán dẫn được kết nối song song được đặt ở hai bên):
Và đây là cách ONS có thể được sắp xếp trong một hộp dưới ổ cắm đôi, với bộ làm mát 40x10 mm, để lắp đặt ẩn trong một bức tường không bắt lửa:
Nhà phát triển đã làm tất cả các bảng điện tử, tất nhiên, với cài đặt thể tích, không có các yếu tố smd, do đó, với cài đặt hiện đại thông thường, các tùy chọn bố trí, tất nhiên, sẽ còn cao hơn.
Vâng, bây giờ chúng tôi chia sẻ kinh nghiệm ngẫu nhiên sẽ hữu ích cho nhiều người. Nhà phát triển sử dụng đồng hồ vạn năng DT-838, vì nó cũng đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện quán tính thấp, rất thuận tiện cho việc thử nghiệm nó. Vì vậy, ngay cả trước đó, công tắc thường là rác, sau đó thường ngừng tắt thiết bị, mặc dù nó đo bình thường. Điều này buộc phải đặt một công tắc trượt thu nhỏ trong mạch điện. Và mới đây (dưới sức nóng của thử nghiệm), tác giả của sự phát triển đã mắc kẹt một thiết bị 220 V, đo điện trở ở giới hạn năm 2000 trước đó. Ở những giới hạn khác, không có gì bị làm phiền (điều làm tôi ngạc nhiên). Sau khi khám nghiệm tử thi, điện trở smd bị phá hủy (R15) đã được tìm thấy, bò qua các diễn đàn và nhận ra giá trị gần đúng - 1,5 k, chỉ tìm thấy 1,87 (độ chính xác), hàn nó và sau đó đo cùng một - độ lệch nhỏ hơn 0,01. Ông đã kiểm tra tất cả các giới hạn khác và thậm chí còn ngạc nhiên hơn - thật là một khả năng sống sót đáng kinh ngạc (một thuật ngữ từ lý thuyết về độ tin cậy!). Để bạn chú ý một ví dụ trực quan:
Đang tải...
