Влаштування захисту сильноточної апаратури. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

 Коментарі до статті

Пропонований пристрій призначений для захисту апаратури, що споживає від джерела постійної напруги значний імпульсний струм (УМЗЧ, трансівери тощо). Пристрій вимикає навантаження у випадках надмірного підвищення або зниження напруги живлення. Пороги спрацьовування захисту можна регулювати у межах. Малі габарити пристрою дозволяють вбудувати його в навантаження, що живиться.

Коли потужна низьковольтна радіоапаратура отримує живлення від випадкових позаштатних джерел, у тому числі автомобільних акумуляторів, дуже актуальним є її захист від переполюсування і неприпустимої напруги живлення (надто високого або низького). У першому випадку можна застосувати класичний прийом - запобіжник та потужний діод, підключений катодом до плюсової, а анодом до мінусової шини живлення. Для другого випадку розроблено пропонований пристрій, який включається в лінію живлення навантаження і може бути вбудований в навантаження. Схема пристрою показано на рис. 1.

Навантаження комутує потужний ключовий р-канальний польовий транзистор IRF4905 (VT1), яким керують дві мікросхеми – паралельні стабілізатори напруги – КР142ЕН19 (DA1 та DA2), що працюють у режимі компаратора. Якщо напруга на вході мікросхеми КР142ЕН19 менше порога її перемикання (2,5), то мікросхема закрита і споживає струм близько 1 мкА. В іншому випадку струм через мікросхему різко зростає (з крутістю приблизно 2 А/В), тому його обмежують зовнішніми елементами так, щоб він не перевищував 100 мА. На мікросхемі DA1 зібраний вузол, реагує підвищення напруги харчування, але в DA2 - зниження. Характеристика пристрою показано на рис. 2.

Розглянемо плавне збільшення напруги живлення. Поки воно менше 10, обидві мікросхеми закриті і струм через резистор R7 невеликий. Напруга на цьому резистори недостатньо для відкривання транзистора VT1, навантаження вимкнено, світлодіод HL1 не горить. Коли напруга живлення зросте до 10 В, напруга на вході мікросхеми DA2 досягне 2,5 В і мікросхема відкриється. Струм через неї зросте, напруга на резистори R7 збільшиться, і транзистор відкриється і підключить навантаження. Завдяки малому опору каналу відкритого транзистора VT1 (0,02 Ом) падіння напруги на ньому буде невелике і майже вся вхідна напруга надходить на навантаження. Світлодіод HL1 індикує увімкнений стан навантаження. Коли напруга живлення досягне 16, відкриється мікросхема DA 1, напруга на ній не перевищить 2 В, внаслідок чого мікросхема DA 2 закриється, транзистор VT1 також закриється і відключить навантаження. Світлодіод HL1 згасне.

При плавному зменшенні напруги живлення навантаження буде включено при напрузі 15 В і відключена при 9 В. Таким чином, кожен поріг перемикання має гістерезис, що підвищує надійність перемикання та виключає багаторазову комутацію навантаження, коли нестабільна напруга живлення коливається на пороговому рівні. Гістерезис верхнього порогу здійснено за допомогою позитивного зворотного зв'язку через резистор R6, нижнього порогу - через резистор R8. Вказані вище пороги спрацьовування можуть бути змінені в широких межах: верхній - підстроювальний резистором R1, нижній - R4. Збільшення опору резисторів R 6 зменшує гістерезис верхнього порогу, R 8 - нижнього. Для зменшення впливу перешкод у ланцюг негативного зворотного зв'язку мікросхем включені конденсатори С1 та С3, але слід врахувати, що вони зменшують швидкодію пристрою. При струмі навантаження 10 А падіння напруги на відкритому транзисторі VT1 не перевищить 0,2 В, а потужність, що розсіюється, буде не більше 2 Вт, тому транзистор можна використовувати без тепловідведення. При струмі 20 А потужність, що розсіюється, може досягти 8 Вт, тому необхідний невеликий тепловідведення або включення двох транзисторів паралельно. Напруга живлення з урахуванням пульсацій має бути меншою за гранично допустиму напругу мікросхем - 30 В.

Конструкція і деталі

Транзистор IRF 4905 (VT 1) - польовий з р-каналом у корпусі ТО-220 або IRF4905L у корпусі ТО-262, також можна використовувати IRFU5305 у корпусі ТО-251АА. Мікросхему КР142ЕН19 (DA1 та DA2) можна замінити зарубіжним аналогом TL 431 CLR. Усі конденсатори – К10-17 або аналогічні імпортні, постійні резистори – Р1-4, МЛТ, С2-33, підстроювальні – СПЗ-19. Для цих деталей розраховано плату, креслення якої показано на рис. 3. Вона виготовлена ​​з однобічно фольгованого склотекстоліту.

Якщо необхідно зменшити габаритні розміри пристрою, треба застосувати деталі для поверхневого монтажу: транзистор VT 1 IRF 4905 S - в корпусі D 2- Pak або IRFR 5305 - в корпусі D - Pak, мікросхеми DA1 і DA2 TL431CD - в корпусі SOP -8, підстроювальні резистори PVZ, постійні резистори та конденсатори - типорозміру 1206. Креслення друкованої плати для таких деталей показано на рис. 4, фотографія змонтованої плати – на рис. 5.

Світлодіод HL1 можна застосувати будь-який малопотужний видимого спектра випромінювання. Опір резистора R 9 вибирають так, щоб при максимальній напрузі живлення навантаження струм через світлодіод не перевищив максимально допустимого значення. Світлодіод HL1 та резистор R9 встановлені поза платою навісним монтажем. Ці елементи потрібні тільки в тому випадку, якщо навантаження не має власної індикації включеного стану.

Налагодження зводиться до встановлення порогів перемикання підстроювальними резисторами R1 і R4, необхідні значення гістерези встановлюють підбором резисторів R6 і R8.

Автор: І. Нечаєв, м. Курськ; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву ТБ B&O BeoVision Avant 4K 15.05.2014 Компанія Bang & Olufsen представила телевізор BeoVision Avant 4K преміум-класу з низкою унікальних функцій та фірмових технологій. Панель має діагональ 55 дюймів. Як можна зрозуміти за назвою, вона відповідає формату 4K (Ultra HD): роздільна здатність становить 3840x2160 пікселів. Виробник зазначає, що телевізор здатний приглушувати відблискуючі відблиски на екрані більш ніж на 98% завдяки високоякісному покриття антивідблиску на фронтальній і тильній поверхнях двошарового армованого скла. Адаптивний режим BeoVision Avant постійно автоматично регулює зображення, але глядач може вибрати одну із спеціальних налаштувань, що дозволяють оптимізувати візуальні враження від ігор, фільмів чи мультимедійних матеріалів. У новинці реалізовано технологію адаптивної чутливості з двома сенсорами. Основний датчик оцінює інтенсивність освітлення перед панеллю, а допоміжний - вимірює освітлення та його відтінок за екраном. На основі отриманих даних BeoVision Avant постійно виконує регулювання балансу білого для забезпечення оптимальної якості зображення з яскравими та насиченими кольорами. На особливу увагу заслуговує високоякісна триканальна акустична система. Вона включає три спеціальні високочастотні динаміки, три середньочастотні і два потужні низькочастотні динаміки. Додатково можна підключити дві фронтальні колонки, сабвуфер та дві тильні колонки. Або BeoVision Avant може замінити дві додаткові фронтальні колонки, перерозподіливши ролі своїх власних динаміків на спеціальний правий, лівий і центральні канали. Для телевізора є різні види підставок. Так, підлогова моторизована підставка дозволяє панелі повертатись на 90 градусів від стіни для створення оптимального кута перегляду. Настінне кріплення з електроприводом дозволяє безшумно повертати телевізор на кут до 60 градусів від свого вихідного положення. Настільна підставка дозволяє злегка нахилити панель назад, що "створює враження ширяння екрану над столом" і приховує від очей саму підставку. Телевізор вмикається під час встановлення у вертикальне положення з одночасним розкриттям колонок, розташованих під екраном. Згадується також технологія оптимізації низьких частот. Розробник каже, що відстань від колонки до найближчої до неї стіни радикально впливає на глибину та силу вихідної потужності низьких частот. Для нейтралізації цього ефекту у разі встановлення телевізора на настінному кронштейні з електроприводом служить технологія постійного регулювання вихідної потужності низьких частот колонки відповідно до її положення щодо стіни. Продаж BeoVision Avant 4K вже почався: ціна становить приблизно 8000 доларів США.

Інші цікаві новини:

▪ Штучний фотосинтез

▪ Вибухонебезпечні Samsung Galaxy Note 7 повертаються у продаж

▪ Створено засіб від діабету та ожиріння

▪ Депресія знижує ефективність хіміотерапії

▪ Якщо бджола вжалить бактерію

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Застосування мікросхем. Добірка статей

▪ стаття Засоби захисту гідросфери Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Чи обов'язково виносити оптичний телескоп за межі атмосфери для істотного підвищення його роздільної здатності? Детальна відповідь

▪ стаття Функціональний склад телевізорів Elektra. Довідник

▪ стаття Лак для малюнків. Прості рецепти та поради

▪ стаття Пристрій для складання та віднімання двох сигналів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024