Ограничение зарядного тока конденсатора сетевого выпрямителя ИИП. Схема, описание

Ücretsiz teknik kütüphane

RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Ücretsiz kütüphane / Radyo-elektronik ve elektrikli cihazların şemaları

Şebeke doğrultucu SMPS kapasitörünün şarj akımının sınırlandırılması

Ücretsiz teknik kütüphane

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Şarj cihazları, piller, galvanik hücreler

makale yorumları

Одна из важных проблем в сетевых импульсных источниках питания - ограничение тока зарядки сглаживающего конденсатора большой емкости, установленного на выходе сетевого выпрямителя. Его максимальное значение, определяемое сопротивлением зарядной цепи, фиксировано для каждого конкретного устройства, но во всех случаях весьма значительно, что может привести не только к перегоранию предохранителей, но и к выходу из строя элементов входных цепей. Автор статьи предлагает простой способ решения указанной проблемы.

Решению задачи ограничения пускового тока посвящено немало работ, в которых описаны устройства так называемого "мягкого" включения [1 - 3]. Один из широко применяемых способов - использование зарядной цепи с нелинейной характеристикой. Обычно конденсатор заряжают через токоограничивающий резистор до рабочего напряжения, а затем этот резистор замыкают электронным ключом. Наиболее простым получается подобное устройство при использовании тринистора [4].

На рисунке показана типовая схема входного узла импульсного источника питания. Назначение элементов, напрямую не относящихся к предлагаемому устройству (входной фильтр, сетевой выпрямитель), в статье не описано, поскольку эта часть выполнена стандартно [5].

Şebeke doğrultucu SMPS kapasitörünün şarj akımının sınırlandırılması

Сглаживающий конденсатор С7 заряжается от сетевого выпрямителя VD1 через токоограничивающий резистор R2, параллельно которому включен тринистор VS1. Резистор должен отвечать двум требованиям: во-первых, его сопротивление должно быть достаточным для того, чтобы ток через предохранитель за время зарядки не привел к его перегоранию, и во-вторых, мощность рассеяния резистора должна быть такой, чтобы он не вышел из строя до полной зарядки конденсатора С7.

Первому условию удовлетворяет резистор сопротивлением 150 Ом. Максимальный ток зарядки при этом примерно равен 2 А. Экспериментально установлено, что два резистора сопротивлением 300 Ом и мощностью 2 Вт каждый, включенных параллельно, отвечают второму требованию.

Емкость конденсатора С7 660 мкФ выбрана из условия, что амплитуда пульсаций выпрямленного напряжения при максимальной мощности нагрузки 200 Вт не должна превышать 10 В. Номиналы элементов С6 и R3 рассчитывают следующим образом. Конденсатор С7 зарядится через резистор R2 практически полностью (95 % от максимального напряжения) за время t=3R2·C7=3·150·660·10-6 -0,3 с. В этот момент должен открыться тринистор VS1.

Тринистор включится, когда напряжение на его управляющем электроде достигнет 1 В, значит, конденсатор С6 должен за 0,3 с зарядиться до этого значения. Строго говоря, напряжение на конденсаторе растет нелинейно, но поскольку значение 1 В составляет около 0,3 % от максимально возможного (примерно 310 В), то этот начальный участок допустимо считать практически линейным, поэтому емкость конденсатора С6 рассчитывают по простой формуле: C=Q/U, где Q=l·t - заряд конденсатора; I - ток зарядки.

Определим ток зарядки. Он должен быть несколько больше тока управляющего электрода, при котором включается тринистор VS1. Выбираем тринистор КУ202Р1, аналогичный известному КУ202Н, но с меньшим током включения. Этот параметр в партии из 20 тринисторов находился в пределах от 1,5 до 11 мА, причем у подавляющего большинства его значение не превышало 5 мА. Для дальнейших экспериментов выбран прибор с током включения 3 мА. Выбираем сопротивление резистора R3 равным 45 кОм. Тогда ток зарядки конденсатора С6 равен 310 В/45 кОм = 6,9 мА, что в 2,3 раза больше тока включения тринистора.

Вычислим емкость конденсатора С6: С=6,9·10-3·0,3/1-2000 мкФ. В источнике питания использован меньший по габаритам конденсатор емкостью 1000 мкФ на напряжение 10 В. Время его зарядки уменьшилось вдвое, примерно до 0,15 с. Пришлось уменьшить постоянную времени цепи зарядки конденсатора С7 - сопротивление резистора R2 уменьшено до 65 Ом. При этом максимальный зарядный ток в момент включения равен 310 В/65 Ом = 4,8 А, но уже через время 0,15 с ток уменьшится приблизительно до 0,2 А.

Известно, что плавкий предохранитель обладает значительной инерционностью и может без повреждения пропускать короткие импульсы, намного превышающие его номинальный ток. В нашем случае среднее значение за время 0,15 с составляет 2,2 А и предохранитель переносит его "безболезненно". Два резистора сопротивлением 130 Ом и мощностью 2 Вт каждый, включенных параллельно, также справляются с такой нагрузкой. За время зарядки конденсатора С6 до напряжения 1 В (0,15 с) конденсатор С7 зарядится на 97 % от максимума.

Таким образом, все условия безопасной работы соблюдены. Длительная эксплуатация импульсного источника питания показала высокую надежность работы описанного узла. Следует отметить, что плавное в течение 0,15 с повышение напряжения на сглаживающем конденсаторе С7 благоприятно сказывается на работе как преобразователя напряжения, так и нагрузки.

Резистор R1 служит для быстрой разрядки конденсатора С6 при отключении блока питания от сети. Без него этот конденсатор разряжался бы значительно дольше. Если в этом случае быстро включить блок питания после его выключения, то тринистор VS1 может оказаться еще открытым и предохранитель сгорит.

Резистор R3 состоит из трех, включенных последовательно, сопротивлением 15 кОм и мощностью 1 Вт каждый. На них рассеивается мощность около 2 Вт. Резистор R2 - два параллельно включенных МЛТ-2 сопротивлением по 130 Ом, а конденсатор С7 - два, емкостью по 330 мкФ на номинальное напряжение 350 В, соединенных параллельно. Выключатель SA1 - тумблер Т2 или кнопочный переключатель ПкН41-1. Последний предпочтительнее, поскольку позволяет отключать от сети оба проводника. Тринистор КУ202Р1 снабжен алюминиевым теплоотводом размерами 15x15x1 мм.

Edebiyat

Источники вторичного электропитания. Справочное пособие. - М.: Радио и связь, 1983.
. Эраносян С. А. Сетевые блоки питания с высокочастотными преобразователями. - Л.: Энергоатомиздат, 1991.
3. Фролов А. Ограничение тока зарядки конденсатора в сетевом выпрямителе. - Радио, 2001, № 12, с. 38, 39, 42.
4. Мкртчян Ж. А. Электропитание электронно-вычислительных машин. - М.: Энергия, 1980.
5. Интегральные микросхемы зарубежной бытовой видеоаппаратуры. Справочное пособие. - С.-Пб,: Лань Виктория, 1996.

Yazar: M. Dorofeev, Moskova

Diğer makalelere bakın bölüm Şarj cihazları, piller, galvanik hücreler.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dokunma emülasyonu için suni deri 15.04.2024

Mesafenin giderek yaygınlaştığı modern teknoloji dünyasında, bağlantıyı ve yakınlık duygusunu sürdürmek önemlidir. Saarland Üniversitesi'nden Alman bilim adamlarının suni derideki son gelişmeleri, sanal etkileşimlerde yeni bir dönemi temsil ediyor. Saarland Üniversitesi'nden Alman araştırmacılar, dokunma hissini uzak mesafelere iletebilen ultra ince filmler geliştirdiler. Bu son teknoloji, özellikle sevdiklerinden uzakta kalanlar için sanal iletişim için yeni fırsatlar sunuyor. Araştırmacılar tarafından geliştirilen sadece 50 mikrometre kalınlığındaki ultra ince filmler tekstillere entegre edilebiliyor ve ikinci bir deri gibi giyilebiliyor. Bu filmler anne veya babadan gelen dokunsal sinyalleri tanıyan sensörler ve bu hareketleri bebeğe ileten aktüatörler gibi görev yapar. Ebeveynlerin kumaşa dokunması, basınca tepki veren ve ultra ince filmi deforme eden sensörleri etkinleştirir. Bu ... >>

Petgugu Global kedi kumu 15.04.2024

Evcil hayvanların bakımı, özellikle evinizi temiz tutmak söz konusu olduğunda çoğu zaman zorlayıcı olabilir. Petgugu Global girişiminin, kedi sahiplerinin hayatını kolaylaştıracak ve evlerini mükemmel şekilde temiz ve düzenli tutmalarına yardımcı olacak yeni ve ilginç bir çözümü sunuldu. Startup Petgugu Global, dışkıyı otomatik olarak temizleyerek evinizi temiz ve ferah tutan benzersiz bir kedi tuvaletini tanıttı. Bu yenilikçi cihaz, evcil hayvanınızın tuvalet aktivitesini izleyen ve kullanımdan sonra otomatik olarak temizlemeyi etkinleştiren çeşitli akıllı sensörlerle donatılmıştır. Cihaz, kanalizasyon sistemine bağlanarak, sahibinin müdahalesine gerek kalmadan verimli atık uzaklaştırılmasını sağlar. Ek olarak, tuvaletin büyük bir sifonlu depolama kapasitesi vardır, bu da onu çok kedili evler için ideal kılar. Petgugu kedi kumu kabı, suda çözünebilen kumlarla kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve çeşitli ek özellikler sunar. ... >>

Bakımlı erkeklerin çekiciliği 14.04.2024

Kadınların "kötü çocukları" tercih ettiği klişesi uzun zamandır yaygın. Ancak Monash Üniversitesi'nden İngiliz bilim adamlarının son zamanlarda yaptığı araştırmalar bu konuya yeni bir bakış açısı sunuyor. Kadınların, erkeklerin duygusal sorumluluklarına ve başkalarına yardım etme isteklerine nasıl tepki verdiklerini incelediler. Araştırmanın bulguları, erkekleri kadınlar için neyin çekici kıldığına dair anlayışımızı değiştirebilir. Monash Üniversitesi'nden bilim adamlarının yürüttüğü bir araştırma, erkeklerin kadınlara karşı çekiciliği hakkında yeni bulgulara yol açıyor. Deneyde kadınlara, evsiz bir kişiyle karşılaştıklarında verdikleri tepkiler de dahil olmak üzere çeşitli durumlardaki davranışları hakkında kısa öykülerin yer aldığı erkeklerin fotoğrafları gösterildi. Erkeklerden bazıları evsiz adamı görmezden gelirken, diğerleri ona yiyecek almak gibi yardımlarda bulundu. Bir araştırma, empati ve nezaket gösteren erkeklerin, kadınlar için empati ve nezaket gösteren erkeklere göre daha çekici olduğunu ortaya çıkardı. ... >>

Arşivden rastgele haberler

Antimaddenin düştüğü yön 17.11.2018

Bir okuldaki fizik dersinden, bir çekicin ve en hafif tüyün boşluğa bırakıldığında aynı anda yüzeye düşeceğini biliyoruz. Bu, Apollo 15 misyonundaki Amerikalı astronotlar tarafından açıkça gösterildi ve şimdi Avrupa nükleer araştırma organizasyonu CERN'deki bilim adamları, bu basit deneye egzotik bir unsur eklemeyi planlıyorlar; antimadde parçacıklarını bir vakum odasına "atacaklar" ve gözlemleyecekler. Yerçekimi kuvvetlerinin onlar üzerindeki etkisi. Ve anti-doğası nedeniyle antimaddenin “yukarı doğru düşmesi” oldukça olasıdır.

Dünyamızda, her temel parçacığın, zıt elektrik yükü hariç, her bakımdan kendisine karşılık gelen bir çifti vardır. Sıradan bir parçacık ile bir antiparçacık uzayda çarpıştığında birbirlerini yok ederler ve saf enerjiye dönüşürler. Doğal olarak antimaddenin bu özelliği elde edilmesini, saklanmasını ve çalışılmasını zorlaştırıyor. 2010 yılında CERN bilim insanları, antimaddeyi manyetik olarak yakalamayı ve incelemeyi başardılar, ancak antimaddenin depolama süresi saniyenin sadece bir kısmıydı. Ancak hemen ertesi yıl antimaddeyi tuzakta tutma süresi 16 dakikaya çıkarıldı.

Mevcut fiziksel teoriler, yerçekimi kuvvetlerinin antimadde üzerinde normal madde üzerinde olduğu gibi etki etmesi gerektiğini öngörüyor. Ancak bu varsayımın pratikte test edilmesi gerekiyor, çünkü teorinin pratikten küçük sapmaları bile parçacık fiziğinin mevcut Standart Modelinde büyük değişikliklere neden olabilir. Bu tür "test" deneylerinin bir parçası olarak, birkaç yıl önce bir grup CERN bilim insanı antihidrojenin optik spektrumunu inceledi ve bu spektrumun normal hidrojenin spektrumuyla tamamen aynı olduğunu buldu.

Bir diğer temel soru ise antimaddenin yerçekimi kuvvetlerine nasıl tepki verdiğidir. Teoriye göre antimadde parçacıkları, sıradan madde parçacıklarıyla aynı şekilde yerçekimsel alana düşmelidir. Ancak antimadde parçacıklarının ters yönde düşme ihtimali milyonda birdir. Ve bu ancak antimaddeyi kendisini tutan elektromanyetik tuzağın "kucaklamalarından" kurtararak anlaşılabilir.

Antimadde ve yerçekimi sorunu, antimadde parçacıkları alındıktan hemen sonra onları tutan manyetik tuzakların kapatılacağı iki deneyde incelenecek. Ve hassas sensörler enerji patlamalarını ve bunların tam konumlarını kaydedecek. Bilim insanları, elde edilen verileri kullanarak antimadde parçacıklarının yörüngesini hesaplayacak ve yerçekimi kuvvetlerinin onlar üzerindeki etkisinin büyüklüğünü ölçecek.

İki deney arasındaki temel fark, antimaddeyi üretme ve onu serbest düşüşe atmaya hazırlama yöntemidir. Deneylerden ilki olan ALPHA-g, bilim adamlarının antimaddeyi yaratmasına ve yakalamasına olanak tanıyan ALPHA deneyindeki mevcut ekipmanı temel alıyor. Antiprotonlar, Antiproton Yavaşlatıcı (AD) kullanılarak üretilir ve nötr antihidrojen atomları oluşturmak için pozitronlarla birleştirilir. Diğer kuvvetlerin onun üzerindeki etkisinden kaçınmayı ve yerçekimi kuvvetlerinin etkisini doğru bir şekilde ölçmeyi mümkün kılan, antihidrojen atomlarının nötr doğasıdır.

İkinci deney olan GBAR, ELENA moderatöründen antiprotonları alıyor ve bunları küçük bir doğrusal hızlandırıcı tarafından üretilen pozitronlarla birleştiriyor. Antiprotonlar (antihidrojen iyonları) 10 mikrokelvine kadar soğutulur ve lazer ışığı kullanılarak nötr atomlara dönüştürülür. Ortaya çıkan antiatomlar, daha fazla incelenecekleri hazırlanmış bir tuzağa düşer.

Ne yazık ki bu deneylerin tamamlanması çok uzun zaman alıyor. Daha da kötüsü, birkaç hafta içinde CERN'in hızlandırıcıları iki yıllığına tekrar kapatılacak ve bu süre zarfında mevcut Büyük Hadron Çarpıştırıcısını yeni nesil tesise, Yüksek Parlaklıklı Büyük Hadron Çarpıştırıcısına dönüştürecek büyük bir modernizasyona tabi tutulacaklar. Parlaklık Büyük Hadron Çarpıştırıcısı, HL-LHC). Ancak GBAR ve ALPHA-g deneylerini yürüten bilim insanları, kalan sürenin araştırmanın deneysel kısmını yürütmeleri için yeterli olmasını ve toplanan verilerin bir süre sonra işlenmesinin mümkün olacağını öngörüyor.

Diğer ilginç haberler:

▪ New York'un köprüleri ve tünelleri yüz tanıma sistemleriyle donatıldı

▪ Uzayda yüksek gerilim jeneratörü

▪ Volkanların müziği

▪ WonderMedia Prizm WM8880 mobil işlemci

▪ İmparatorun pantolonu inceleniyor

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ Sitenin Güvenlik ve emniyet bölümü. Makale seçimi

▪ makale Tarih ve arkeoloji. Crosswordist'in El Kitabı

▪ makale Rus posta servisi hangi göstergeye göre dünyadaki son yerlerden biri? ayrıntılı cevap

▪ makale Bir bilgisayarın (PC) kullanıcısı (operatörü). İş güvenliğine ilişkin standart talimat

▪ makale Işık ve ses probu. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Düşük voltajlı voltaj stabilizatörleri. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri