ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Cung cấp năng lượng phòng thí nghiệm với bảo vệ tích hợp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Power Supplies Như người ta nói, mọi đài nghiệp dư tham gia vào việc phát triển và sửa chữa thiết bị vô tuyến đều muốn có trong phòng thí nghiệm của mình một nguồn cung cấp năng lượng phổ quát cho mọi trường hợp. Nguồn như vậy phải có điện áp đầu ra có thể điều chỉnh rộng rãi, dòng điện cao, ổn định điện áp cao, độ gợn sóng thấp, bảo vệ đáng tin cậy (chống quá dòng, quá áp và quá nhiệt), đảm bảo an toàn cho cả thiết bị được cấp nguồn và chính nguồn điện. Nguồn điện phải đơn giản và không chứa các bộ phận khan hiếm, đắt tiền hoặc lớn. Nỗ lực tìm kiếm mô tả về một thiết bị hoàn thiện đáp ứng các yêu cầu trên đều không thành công, vì vậy tác giả phải tự mình phát triển một thiết bị tương tự. Hãy tự mình đánh giá xem điều gì đã xảy ra. Khi phát triển bộ cấp nguồn cho phòng thí nghiệm (PSU) được đề xuất, người ta chú ý chính đến bộ phận bảo vệ. Theo tác giả, để đảm bảo độ tin cậy tối đa, nên sử dụng kết hợp bảo vệ điện tử và cơ điện. Bộ cấp nguồn được mô tả thực hiện các bộ phận bảo vệ dòng điện, chống lại điện áp quá mức ở đầu ra, cũng như bảo vệ nhiệt. Để bảo vệ thiết bị vô tuyến khỏi hư hỏng về điện trong phạm vi dòng tải rộng, khả năng bảo vệ dòng điện phải được điều chỉnh. Trong quá trình phát triển, một số khó khăn nhất định đã nảy sinh khi triển khai cảm biến hiện tại. Trong phiên bản cổ điển, đây là một điện trở được kết nối với mạch điện, điện áp rơi qua được giám sát bởi bộ điều khiển bảo vệ. Để thực hiện một cảm biến dòng điện có thể điều chỉnh, cần phải có một điện trở thay đổi có công suất rất cao với điện trở từ đơn vị đến một phần mười và thậm chí một phần trăm ohm. Vì vậy, ví dụ, với điện trở cảm biến hiện tại là 0,1 Ohm và dòng điện 15 A, công suất tiêu tán trên nó là hơn 20 W! Có một tùy chọn với điện trở chuyển mạch, nhưng trong trường hợp này, công tắc phải chịu được dòng tải tối đa. Ngoài ra, điện trở của các tiếp điểm công tắc không ổn định và tương xứng với điện trở của các điện trở chuyển mạch nên ngưỡng bảo vệ sẽ không ổn định và bản thân công tắc sẽ rất cồng kềnh. Tất nhiên, bạn có thể sử dụng một điện trở không đổi có điện trở rất thấp và khuếch đại điện áp rơi trên nó bằng bộ khuếch đại DC có thể điều chỉnh, nhưng trong phương án này, thiết bị sẽ trở nên phức tạp hơn đáng kể. Giải pháp xuất hiện sau khi đọc bài viết [1] và như sau: một cuộn dây bổ sung được quấn vào vỏ của rơle sậy RES-55, được bao gồm trong mạch cấp nguồn cho đến bộ ổn định. Hướng của dòng điện trong cuộn dây chính và cuộn dây bổ sung của rơle được chọn sao cho tổng hợp từ trường mà chúng tạo ra. Sau đó, bằng cách thay đổi dòng điện trong cuộn dây chính, bạn có thể điều chỉnh mức độ hoạt động bảo vệ dòng điện của nguồn điện. Trong các thiết bị bảo vệ chống quá điện áp ở đầu ra, người ta thường sử dụng một diode zener hoặc thyristor mạnh mẽ, khi điện áp tăng lên, nó sẽ mở và đóng đầu ra của bộ cấp nguồn. Do dòng điện tăng mạnh, cầu chì lắp trong mạch điện bị ngắt. Trong thiết bị được đề xuất để bảo vệ chống quá điện áp ở đầu ra, một bộ ổn định công suất thấp bổ sung được đưa vào nguồn điện với cùng quy luật điều chỉnh điện áp đầu ra như bộ ổn định chính. Điện áp đầu ra của bộ ổn định bổ sung phải cao hơn một chút so với bộ ổn định chính. Cả hai điện áp được cung cấp cho đơn vị so sánh đơn giản nhất. Vượt quá điện áp ở đầu ra của bộ ổn định chính sẽ khiến bộ phận bảo vệ bị ngắt. Bộ phận bảo vệ nhiệt được lắp ráp trên các công tắc nhiệt. Đặc tính kỹ thuật chính của nguồn điện:
Mạch cấp nguồn được thể hiện trong hình. Từ cuộn thứ cấp của máy biến áp mạng T1, điện áp xoay chiều được cấp tới cầu chỉnh lưu VD1. Các khoảng điện áp đầu ra được chuyển đổi bằng jumper S1: ở vị trí bên trái theo sơ đồ - 1,5... 15 V; ở bên phải - 1,2...30 V. Tụ điện C1-C4 giảm nhiễu nhân. Điện áp chỉnh lưu, được làm mịn bằng tụ điện C6-C9, được cung cấp cho đầu vào của bộ ổn định chính và phụ, được lắp ráp trên các vi mạch DA3 và DA1, được kết nối theo mạch tiêu chuẩn [2]. Để tăng dòng điện đầu ra của bộ ổn định chính, các bóng bán dẫn điều chỉnh VT1-VT4 được sử dụng, trong các mạch phát có lắp đặt điện trở cân bằng dòng điện R9-R12. Điốt VD2, VD3, VD10 và VD11 có tác dụng bảo vệ. Điện áp đầu ra của bộ ổn áp chính và phụ được điều chỉnh bởi điện trở kép R2. Điện trở R3 đặt mức vượt quá tối thiểu của điện áp của bộ ổn định bổ sung so với điện áp của bộ ổn định chính, điều này cần thiết cho hoạt động chính xác của bộ phận bảo vệ. Điện áp ở đầu ra nguồn điện được đo bằng vôn kế PV1 và dòng điện đầu ra được đo bằng ampe kế PA1. Để tăng độ ổn định khi vận hành, bộ bảo vệ dòng điện được cấp nguồn từ bộ ổn áp DA2. Điện trở R4 điều chỉnh dòng điện trong cuộn dây chính 1-2 của rơle sậy K1, do đó dòng điện hoạt động trong cuộn dây bổ sung 3-4 thay đổi. Nếu dòng điện đầu ra của nguồn điện vượt quá giá trị cài đặt, rơle K1 được kích hoạt, tiếp điểm K1 1 bật rơle K2 và tự chặn thông qua diode VD8. Rơle K2 sẽ hoạt động và tiếp điểm K2.1 sẽ ngắt kết nối bộ ổn áp chính khỏi bộ chỉnh lưu. Trong trường hợp này, màu của đèn LED HL1 sẽ chuyển từ xanh sang đỏ và âm thanh báo động sẽ bật (bộ phát âm thanh HA1 có tích hợp máy phát). Có thể tắt báo động âm thanh bằng công tắc SA3. Sau khi loại bỏ nguyên nhân gây ra hiện tượng bảo vệ hiện tại, bộ cấp nguồn sẽ được đưa về trạng thái ban đầu bằng cách nhấn nút “Đặt lại” SB1. Điốt VD7 và VD9 giới hạn điện áp tự cảm của cuộn dây rơle K1 và K2. Trong nút để so sánh điện áp của bộ ổn định chính và bộ ổn định bổ sung, bộ ghép quang thyristor U1 được sử dụng. Điện áp của bộ ổn định được cung cấp cho diode phát của bộ ghép quang, được đóng ở trạng thái ban đầu. Nếu vì lý do nào đó, điện áp ở đầu ra của bộ ổn định chính tăng lên, thyristor của bộ ghép quang sẽ mở, điều này sẽ kích hoạt bảo vệ như mô tả ở trên. Điốt VD4-VD6 bảo vệ diode phát của bộ ghép quang khỏi quá tải và điện trở R8 hạn chế dòng điện. Bảo vệ nhiệt được cung cấp trên các công tắc nhiệt SF1 và SF2. Công tắc SF1 được kích hoạt nếu nhiệt độ tản nhiệt đạt 50°C và bật động cơ quạt M1. Nếu nhiệt độ của tản nhiệt tiếp tục tăng, ở 60 ° C, công tắc SF2 sẽ ngắt, thao tác này sẽ bật bảo vệ. Động cơ quạt M1 có thể được bật cưỡng bức bằng công tắc SA2. Phần tử chính xác định các thông số điện và kích thước của nguồn điện là máy biến áp mạng T1. Tác giả đã sử dụng máy biến áp lõi làm sẵn có tổng công suất khoảng 600 W, có cuộn dây thứ cấp có điện áp đầu ra là 30 V với công suất đầu ra trung bình. Bất kỳ máy biến áp nào có các đặc tính cần thiết đều có thể được sử dụng trong nguồn điện. Cầu diode MB351 (VD1) có thể được thay thế bằng bất kỳ bộ chỉnh lưu nào thuộc dòng MB hoặc KVRS. Phương án cuối cùng là cây cầu có thể được lắp ráp từ các điốt riêng lẻ để cung cấp dòng tải cần thiết. Công tắc khoảng điện áp đầu ra S1 được tạo thành từ ba đầu cuối của thiết bị được kết nối bằng một dây nối. Bộ ổn định KR142EN22A có thể thay thế bằng bất kỳ bộ ổn định nào trong số này hoặc các bộ ổn định nhập khẩu của dòng SD1083 DV1083, LT1083, SD1084, DV1084, LT1084 và bộ ổn định KR142EN8B có thể được thay thế bằng bộ ổn định nhập khẩu 7812. Rơle K1 - RES-55B phiên bản RS4.569.600-00 (hộ chiếu RS4.569.626). Các phiên bản rơle RS4.569.600-05 (hộ chiếu RS4.569.631), RS4.569.600-01 (hộ chiếu RS4.569.627) và RS4.569.600-06 (hộ chiếu RS4.569.632) cũng phù hợp. Nếu rơle không hoạt động ở điện áp 12 V thì phải tăng điện áp của bộ ổn định DA2 cho đến khi rơle hoạt động đáng tin cậy (với biên độ 1,5...2 V) bằng cách nối một hoặc hai điốt silicon công suất thấp giữa chân 2 của vi mạch và dây chung được tháo ra. Một cuộn dây bổ sung có dây PETV (PEV) được quấn trên thân rơle. Khi chọn đường kính dây, bạn nên tập trung vào mật độ dòng điện là 10 A/mm. Trong phiên bản của tác giả, cuộn dây bổ sung có 16 vòng dây có đường kính 1,4 mm. Cuộn dây được cố định bằng ống co nhiệt. Điện trở cuộn dây tính toán là 0,006 Ohm, điện áp rơi ở dòng điện 15 A là 0,09 V, công suất tiêu tán cực đại là 1,35 W. Rơle K2 - ô tô 90.3747-01, có khả năng chuyển đổi dòng điện lên đến 30 A. Công tắc nhiệt SF1 và SF2 - RB5-2 có nhiệt độ hoạt động 60 ° C, trước đây được sử dụng rộng rãi trong các máy tính EU. Một công tắc được điều chỉnh ở nhiệt độ hoạt động là 50°C. Công tắc nhiệt có thể được thay thế bằng B1009 nhập khẩu để có nhiệt độ thích hợp, nhưng vì các tiếp điểm của chúng thường đóng nên chúng phải được bật thông qua bộ biến tần. Động cơ điện M1 là loại quạt dùng để làm mát bộ nguồn cho máy tính IBM. Đèn LED ALC331A (HL1) có thể được thay thế bằng đèn LED hai màu nhập khẩu hoặc hai đèn một màu bất kỳ (tương ứng là đỏ và xanh lục). Các bóng bán dẫn KT818GM (VT1-VT4) có thể hoán đổi cho nhau bằng các bóng bán dẫn pnp mạnh mẽ có công suất tiêu tán tối đa ít nhất 100 W, chẳng hạn như các dòng KT825, KT865, KT8102. Điện trở R9-R12 - C5-16MV có công suất 2 W. Chúng có thể được thay thế bằng những dây tự chế làm từ dây nichrome có đường kính 0,8... 1 mm. Bạn có thể làm việc mà không cần những điện trở này nếu bạn chọn bóng bán dẫn dựa trên dòng điện thu bằng nhau ở điện áp cực phát bằng nhau. Vì lý do độ tin cậy, các điện trở biến thiên quấn dây PPZ-45 (R2, R4) và điện trở điều chỉnh nhiều vòng SP5-ZV (R3, R5, R13, R17) đã được sử dụng, nhưng chúng có thể được thay thế bằng bất kỳ điện trở nào. Điốt KD522A (VD3-VD8, VD11) có thể thay thế bằng bất kỳ điốt silicon công suất thấp nào và điốt KD258A (VD2, VD9, VD10) có thể thay thế bằng bất kỳ điốt nào có dòng điện tối đa ít nhất 1 A. Để đo điện áp và dòng điện, người ta đã sử dụng đầu đo M4203 có điện trở 500 Ohms và dòng điện lệch tổng là 1 mA. Việc sử dụng các đầu đo khác sẽ phải tính toán lại điện trở của các điện trở R13, R16, R17. Tụ điện C6-C9 - K50-37, nhưng có thể sử dụng bất kỳ tụ điện nào khác. Cần nhớ rằng tổng công suất của chúng phải ít nhất là 2000 μF cho mỗi ampe dòng tải và điện áp định mức phải vượt quá điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu ở điện áp cung cấp tối đa. Tụ điện C5, C10-C12, C14 - tantalum K52-1, K52-2 và K53-1A. Nếu sử dụng tụ nhôm oxit thì công suất của chúng phải được tăng lên nhiều lần. Các tụ điện còn lại đều là tụ gốm. Công tắc SA1 - T2 hoặc loại khác, được thiết kế cho dòng điện ít nhất 3 A. Công tắc SA2, SA3 - MT1, nút SB1 - KM-1, nhưng chúng có thể được thay thế bằng bất kỳ công tắc nào khác. Thay vì bộ ghép quang thyristor AOU103A, được phép sử dụng bất kỳ bộ ghép quang nào thuộc dòng AOU115. Bộ nguồn được lắp ráp trong một hộp kim loại hình chữ nhật có kích thước 230x120x300 mm. Các lỗ thông gió được khoan ở mặt trên, mặt dưới và mặt bên của vỏ. Bảng mặt trước chứa các dụng cụ đo, đầu nối đầu ra, đầu nối chuyển đổi khoảng điện áp đầu ra, công tắc nguồn, công tắc động cơ quạt và cảnh báo âm thanh, bộ điều chỉnh điện áp đầu ra R2 và dòng điện ngắt bảo vệ R4, cũng như đèn LED để báo hiệu chuyến đi bảo vệ Mặt sau được làm bằng nhôm dày 3 mm. Các bóng bán dẫn VT8-VT1, vi mạch DA4-DA1, cầu chỉnh lưu VD3 và các công tắc nhiệt được gắn vào nó thông qua các miếng đệm mica được phủ keo KPT-1 ở cả hai mặt. Quạt được lắp ở bảng phía sau phía trên bóng bán dẫn VT1-VT4 trên giá đỡ. Các lỗ thông gió được khoan ở những khoảng trống bên dưới. Cầu chì FU1 và FU2 cũng được đặt ở mặt sau. Việc lắp đặt thiết bị chủ yếu là bản lề, trên các thiết bị đầu cuối và giá đỡ cách điện. Việc lắp đặt mạch điện được thực hiện bằng dây bện có tiết diện tối thiểu 2,5 mm2. Các tụ điện C6-C9 được vặn bằng vít tiếp xúc vào một tấm sợi thủy tinh lá mỏng, được gắn vào bảng điều khiển bên cạnh bằng các giá đỡ. Một dây đồng có đường kính 1,4 mm được hàn vào dây dẫn in giữa các cực của tụ điện dọc theo toàn bộ chiều dài. Máy biến áp được cố định vào bảng phía dưới bằng các góc. Việc thiết lập nguồn điện bao gồm việc điều chỉnh bộ phận bảo vệ và hiệu chỉnh ampe kế và vôn kế. Điều này sẽ yêu cầu một vôn kế có giới hạn đo là 35 V, một ampe kế có giới hạn đo là 20 A, nguồn điện điều chỉnh phụ có điện áp đầu ra tối đa là 35 V và các điện trở tải thay đổi (biến trở) có điện trở là 10 và 100 ohms hoặc tải tương đương. Bộ phận bảo vệ được điều chỉnh theo trình tự sau. 1. Đầu tiên, điều chỉnh bộ bảo vệ quá áp đầu ra. 1.1. Biến trở R4 được đặt ở vị trí có điện trở lớn nhất. 1.2 Nối vôn kế có cực dương với đầu ra của bộ ổn định DA1 và cực âm với đầu ra của bộ ổn định DA3. 1.3. Bằng cách thay đổi điện áp đầu ra của bộ cấp nguồn trong các khoảng 1 2... 15 và 1,2... 30 V, sử dụng điện trở R3, đảm bảo rằng điện áp đo được luôn dương và giá trị của nó ở mức tối thiểu và không vượt quá 1,5 V. Nếu không thể thực hiện được điều này, bạn nên hoán đổi điện trở R2.1 và R2.2 hoặc chọn điện trở R2 có độ lệch nhỏ hơn. 1.4. Đặt điện áp đầu ra thành 30 V 1.5. Ngắt kết nối đầu ra bên phải của điện trở R8 khỏi đầu ra nguồn điện và đặt điện áp (nhỏ hơn 30 V một chút) từ nguồn phụ vào nó. 1.6. Bằng cách tăng dần điện áp của nguồn phụ, thời điểm kích hoạt bảo vệ được ghi lại bằng sự thay đổi màu sắc của đèn LED. Điện áp đầu ra của nguồn phụ trong trường hợp này không được vượt quá 32 V. 1.7. Khôi phục kết nối giữa điện trở R8 và đầu ra nguồn điện. Khả năng sử dụng của bảo vệ quá áp cũng có thể được kiểm tra trong quá trình vận hành. Công suất của tụ C12 của ổn áp chính DA3 lớn hơn công suất của tụ C5, có mục đích tương tự như ở ổn áp bổ sung DA1. Điện dung tăng giúp giảm mức độ gợn sóng ở đầu ra của bộ ổn áp chính, nhưng đồng thời làm tăng quán tính điều chỉnh điện áp đầu ra của bộ cấp nguồn. Nếu thanh trượt của điện trở R2 quay mạnh theo hướng điện áp giảm thì do điện dung lớn hơn, điện áp đầu ra của nguồn điện sẽ nhanh chóng vượt quá điện áp đầu ra của bộ ổn định DA1, điều này sẽ kích hoạt bảo vệ. 2. Sau đó điều chỉnh bộ phận bảo vệ hiện tại. 2.1. Đứt mạch giữa các điện trở R4 và R5, giữa cực 4 của cuộn dây bổ sung của rơle K1 và các tiếp điểm K2.1 của rơle K2. 2.2. Giữa cực 4 của cuộn dây bổ sung của rơle K1 và dây chung, một điện trở tải có điện trở 10 Ohms và một ampe kế được mắc nối tiếp. 2.3. Bằng cách giảm điện trở của điện trở tải, dòng điện hoạt động bảo vệ được đo, dòng điện này phải nằm trong khoảng 16... 18 A. Điều này đạt được bằng cách thay đổi số vòng của cuộn dây bổ sung 3-4 của rơle K1. 2.4. Khôi phục kết nối giữa điện trở R4 và R5. Điện trở tải 10 ohm được thay thế bằng 100 ohm. 2.5. Biến trở R4 được đặt ở vị trí điện trở tối thiểu và điện trở điều chỉnh R5 được đặt ở điện trở tối đa. 2.6. Bằng cách thay đổi điện trở của điện trở tải, dòng điện được đặt thành 0,5 A. 2.7. Bằng cách di chuyển thanh trượt của điện trở điều chỉnh R5, chức năng bảo vệ sẽ được kích hoạt. 2.8. Điện trở tải 100 Ohm được thay thế bằng điện trở 10 Ohm. Biến trở R4 được đặt ở vị trí có điện trở lớn nhất. 2.9. Bằng cách thay đổi điện trở của điện trở tải, dòng điện hoạt động bảo vệ được đo. Nếu giá trị của nó khác với 15 A, bạn sẽ cần chọn điện trở R4. 2.10. Bằng cách thiết lập một số giá trị của dòng tải, thang đo của biến trở R4 được hiệu chỉnh. 2.11. Ngắt kết nối điện trở tải và ampe kế. Khôi phục kết nối giữa chân 4 của rơle K1 và tiếp điểm K2.1. Ampe kế và vôn kế được hiệu chuẩn theo các phương pháp được chấp nhận rộng rãi. Xin lưu ý rằng thang đo ampe kế là phi tuyến tính. Tóm lại, cần lưu ý rằng hầu hết mọi bộ cấp nguồn đều có thể được trang bị bộ bảo vệ tương tự hoặc các bộ phận riêng lẻ của nó. Văn chương
Tác giả: E. Kolomoets, Irkutsk Xem các bài viết khác razdela Power Supplies. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Asus Taichi - máy tính xách tay màn hình kép ▪ Bộ chuyển đổi DC / DC mô-đun B0505ST16-W5 ▪ Lưỡi điện tử nhận biết mùi vị thức ăn Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần trang web Công nghệ kỹ thuật số. Lựa chọn các bài viết ▪ Điều luật Bảo hiểm. Giường cũi ▪ bài viết Quần đảo Svalbard. thiên nhiên kỳ diệu ▪ bài viết Vôn kế trên chip K1003PP1. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài báo Ô và khinh khí cầu. bí mật tập trung
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Nhận xét về bài viết: Khách Trang web tuyệt vời! Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |