תכנון מגביל מתח סינכרוני

כל מי שקרא פוסטים קודמים אודות מכשיר הגנה מפני מתח מפני מתח יתר מגביל סינכרוניובמיוחד אלה שמכירים החלפת ספקי כוח של ציוד מודרני למחשבים אחרים, חשבו מייד, כמובן, על שני הקשיים העיקריים שלא קל להתגבר עליהם. זהו דופק זרם גבוה מאוד כאשר הכוח מופעל, במיוחד אם מספר מכשירים מחוברים ל- ONS (וזה, ככלל,), ושנית, פיזור החום בנטל, בשילוב עם נגן נטל קונבנציונאלי (מניסיונם של רבים), הם רואים כמטילים ספק בעצם הרעיון של הגבלת מתח כזו.

בנושא החום, היזם כבר נתן הסברים במאמר הקודם, כעת הוא ישלים אותם בתגובות הבאות. אם אנו מסתכלים על טרנספורמטור אוטומטי קלאסי, אז יש לו גם פיזור חום, ואפילו חסרונות כאלה (לעומת ONS) כמו המשקל והאום האפשרי במהלך הפעולה. אם ניקח בחשבון מייצב מודרני עבור 500 וואט (רמת ההספק המינימלית), אז על פי היעילות, שהיא 97% בממוצע, נוכל לחשב את הכוח שמתפזר על ידי השנאי, ומתברר שהוא בערך 15 וואט בעומס מדורג והכי חשוב במתח רגיל (!) . ב- ONS, על נטל, עם עומס כזה ומתח רשת של בערך 255 V (ה- ONS מתחיל לחתוך את המשרעת החל מ -245 במתח האפקטיבי) לפי החישוב המשוער, אותו הסביר המחבר קודם לכן (תוך התחשבות במחזור התפקיד של הפולסים - חתיכות של "משרעת עודפת"), יהיו להתבלט בערך 10 וואט. הוא עשה את ההשוואה הזו רק כדי להפיג ספקות לגבי הרציונליות של השימוש בנטל פעיל להגבלת מתח סינכרוני. השווה את העיקרון הקלאסי עם זה המוצע, כמובן, למקום יישום ספציפי. אחרי הכל, הכל נקבע על ידי הרשת עצמה, חוסר היציבות שלה, אופי העומסים, קבוע ואקראי, והדרישות למתח על הצרכנים, גורמים אחרים. לפיכך, אנו שוקלים עוד יותר את נושא זרם המפלט.

באבות-הטיפוס הראשונים, היזם השתמש בטרנזיסטור KT818BM לצורך נטל, והוא עמד בזרם הזינוק של שתי טלוויזיות של עד 100 וואט של כוח כולל. בהמשך החל הכותב להשתמש בטרנזיסטור של דארלינגטון בשעה 8-10 A בחבילת TO-220 (למקרים קטנים בגודל), כולל בחיבור מקביל. הוא לא הציב את המטרה להשיג זרם התחלתי מירבי, מכיוון שהיה שלב של בדיקת המעגל בנושאים אחרים, כולל שליטה על ניתוק ממסר וניתוק באמצעות מפסק מבוקר (עם כפתור הפעלה). בסוף השנה שעברה הצליח היזם לבצע מעגל כשהממסר חוזר למצב פועל (מנותק) תוך הורדת המתח לקדמותו. מגביל כזה הוצג במאמר קודם. לאחר מכן, התיק התווסף לאותו מקרה, אך כבר עם צידנית ושנאי זרם (ממנו מופעל הצידנית) ובוצעו בדיקות טמפרטורה.הם הראו כי ה- ONS, שתוכנן באופן טנטטיבי ל -250 וואט עומס עם מתחים יתר תכופים עד 250-255 וולט, תואם זאת ויכול לעמוד (על ידי חום) מתח יתר לטווח הקצר של רמה זו ועם הספק עומס גבוה יותר, עד 400-500 וואט. אני חושב שרבים מבינים שטמפרטורת החימום של הרדיאטור, ולכן העוצמה האולטימטיבית המשתחררת על הזרוע (כחלק מעוצמת העומס) נקבעת על ידי האזור האפקטיבי של הרדיאטור, ביצועים קרירים יותר ותכונות האוורור של מארז המגביל עצמו. לפיכך, הכותב אינו מספק כאן תוצאות ספציפיות של בדיקות תרמיות (כמקובל בתיאור של כל מוצר מסוג זה). אנו מציגים רק גרף הממחיש את המאפיין העיקרי של ONS להספק עומס של כ 10 וואט:

לקבלת כוח רב יותר, אתה זקוק לווסת מתח כניסה חזק. אבל, אין שום צורך לעשות זאת, מכיוון שיהיה ברור לכולם שבזרמים גבוהים הרגולציה האופיינית לטרנזיסטור נטל תהיה תלולה יותר, כלומר החלק העליון של הגרף יהיה עדין יותר.

אבל, חזרה לזרם ההתחלתי. לאחר הבדיקות התרמיות, היזם, ללא היסוס, הדליק את מתאם ה- netbook דרך ONS, שהייחוד בו באמצעות הסטארט-אפ "הקשה" שלו (שזכרתי קודם בזכותו החזק שקעים נוצצים) בדיקת נטל לאחר מכן (עם כפתור מיקרו) הראתה כי הטרנזיסטור (ב- TO-220) לא יכול היה לסבול אותו. מדידת הדופק הנוכחי עם מכשיר מיוחד הראתה ערך של בערך 20 A (שקול זאת בתרגול שלך!). ואז הגיעה ההחלטה להגן על הטרנזיסטור, ובאותה עת מגעי הממסר והממסר התרמו על ידי טריאנט שאנט (מאותו עיצוב). המעגל פשוט, בין הקתודה לאלקטרודת הבקרה מתנגד נגן חזק בסדר גודל של 0.47 אוהם. כאשר הזרם ההתחלתי, שנמשך כ -5 מילישניות, הטריאק נפתח ויעביר את מרבית הזרם דרך עצמו. אבל העיקר שזה יבטיח את אמינות אנשי הקשר לעיל. העובדה היא שלמרות שמגעי הממסר מיועדים ל-10-16 A, לכל המסרים יש את היכולת "לשחרר" לאט לאט כשהכיבוי כבוי, כלומר המגעים בהחלט ינצצו (כמו שקע נוצץ) וניתן אפילו לרתך אחד לשני. אנשי הקשר ממסר תרמי הם אפילו יותר חלשים מהבחינה הזו - בדגם הנוח ביותר הם מיועדים ל- 5 A.

לפיכך, תוכנית ONS הוקמה סוף סוף (יש להניח) לפתור את כל התכונות העיקריות של היישום שלה. כפי שכבר צוין, האופציה עם ממסר מיניאטורי, שיכול כעת לחזור למצב המתנה המקורי שלה, היא המורכבת ביותר בתכנית המעגל ויש לה את החיסרון המשמעותי עליו יש לשמור על הממסר למשך זמן רב ללא הגבלת זמן. אנשים רבים יודעים שמקרה סביר. צוק אפס והמראה ברשת הדירות של מתח של יותר מ -300, או אפילו כל 380 וולט (ככל הנראה, כמובן במקרה של תאונות קשות ואסונות טבע באזור התחנה שלך או בקו פתוח וארוך). למרות שמעגל הממסרים של ONS, לפי חישוב, חייב לעמוד בפני מתח כזה, לא לאפשר לו לטעון, המצב התרמי של אלמנטים של כוח ממסר יהיה מלחיץ למדי .. לכן, מחבר הפיתוח בכל זאת רכן לעבר האופציה עם מפסק מבוקר, בקצרה עם ממסר הפסקה ( ממסר - טיול). העובדה היא שהמעגל בהתגלמות זו הוא פשוט יותר ואין בו אלמנטים עם עומס תרמי, וממסר השבירה נשלט על ידי תיריסטור בחבילת TO-92. למפרק התרמו עצמו יש קשרים אמינים, אשר בזכות העיצוב המיוחד נפתחים וסוגרים (דרך הכפתור החיצוני) במהירות גבוהה. מוצר זה נוצר זה עתה (על ידי חברות בעלות שם) להפעלה אמינה כשחרור קו חשמל. כל האמור לעיל והחוויה החיובית של זיקוק המפסק למתן בקרה חיצונית עוררו כעת את היזם לשפר עוד יותר את המוצר הזה, הנוח מאוד עבור ה- ONS, ליצור ממסר הפסקות מלא, עם בקרה לכיבוי והפעלה.על סמך התוצאות שכבר נתפסות כחיוביות (מניסיון), המחבר בהחלט יעביר הודעה נוספת. ובכן, לסיכום, אנו מספקים כמה תוצאות המדגימות עוד יותר את היתרונות של ONS. מבחינת העיצוב, כפי שניתן לראות בהמשך, היתרון הוא שהוא יכול להיות מובנה ברוב הבניינים הקיימים, כלומר אין הגיון רב ביצירת מקרה מיוחד (עם "דברים" אטרקטיביים). כפי שהוצג קודם לכן, ONS יכול להיות מובנה בתיבות צומת, אפילו להתקנת סומק. בואו נתחיל את האיור עם הערכה האחרונה שנבדקה, הנה זה:

בתא התחתון יש צידנית עם שנאי זרם, קבל סינון (יתכנו וריסטורים) וטריאנט שאנט. עיצוב זה מיועד רק לבדיקות ושימוש אישי בעתיד. עבור הצרכן הכללי, זה צריך להיות כמובן שונה. לדוגמא, יש לשלול את הקנים העליונים, מכיוון שהם מסוכנים לילדים. לעולם אל תעשה זאת בסדנאות היצירה שלך! 

והנה סרטון המציג את הנוחות של בדיקות כפתורים, במיוחד לפני שמסרים (מוכרים) מוצר לצרכן:

בדיקת לחצן

והנה סרטון המדגים את הנוחות של מבחן "חלק" באחד מעיצובי ממסר ההפסקה הראשון שלי:

מבחן חלק

כעת תראו כיצד ניתן לשלב את ONS בגוף מפצל פילטרים 9 יציאות מתוצרת V.I.-TOK, לשלושה שקעים נפרדים:

ואפילו במקרה כזה (רדיאטורי רצועות עם טרנזיסטורים המחוברים במקביל ממוקמים בצדדים):

וכאן ניתן לסדר את ONS בקופסה מתחת לשקע כפול, עם קירור 40X10 מ"מ, להתקנה נסתרת בקיר לא דליק:

היזם עשה את כל הלוחות האלקטרוניים, כמובן, בהתקנה וולימרית, ללא אלמנטים של smd, לכן בהתקנה מודרנית רגילה, אפשרויות הפריסה יהיו כמובן אפילו גבוהות יותר.

ובכן, כעת אנו חולקים את החוויה המקרית שתועיל לרבים. היזם משתמש במולטימטר DT-838, מכיוון שהוא גם מודד את הטמפרטורה באמצעות צמד תרמי נמוך לאינרציה, וזה מאוד נוח לבדיקתו. לכן, אפילו מוקדם יותר, המתג לעתים קרובות זבל, ואז בדרך כלל הפסיק לכבות את המכשיר, למרות שהוא נמדד כרגיל. זה נאלץ להכניס מתג שקופיות מיניאטורי למעגל החשמל. ובאחרונה (בלהט הבדיקות), תקע מחבר הפיתוח מכשיר 220 וולט, המודד נגדי בגבול 2000 לפני כן. הוא התעשת בזמן תוך שימוש בריצת מספרים, אך מדידות ההתנגדות נעלמו. בגבולות אחרים שום דבר לא הפריע (להפתעתי). לאחר הנתיחה שלאחר המוות, נמצא הנגד ה- SMD ההרוס (R15), זחל דרך הפורומים וזיהה בערך המשוער - 1.5 ק"ג, מצא רק 1.87 (דיוק), הלחמה אותו ואז נמדד אותו אחד - הסטייה היא פחות מ- 0.01. הוא בדק את כל הגבולות האחרים והופתע עוד יותר - איזו שרידות מדהימה (מונח מתורת האמינות!). לתשומת ליבך דוגמא חזותית: