Обмеження зарядного струму конденсатора мережного випрямляча ІІП. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Обмеження зарядного струму конденсатора мережного випрямляча ІІП

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

Коментарі до статті

Одна з важливих проблем в імпульсних мережних джерелах живлення - обмеження струму зарядки згладжуючого конденсатора великої ємності, встановленого на виході мережного випрямляча. Його максимальне значення, що визначається опором зарядного ланцюга, фіксоване для кожного конкретного пристрою, але у всіх випадках дуже значно, що може призвести не тільки до перегоряння запобіжників, але і до виходу з ладу вхідних елементів ланцюгів. Автор статті пропонує простий спосіб вирішення цієї проблеми.

Вирішенню завдання обмеження пускового струму присвячено чимало робіт, в яких описано пристрої так званого "м'якого" включення [1 - 3]. Один із широко застосовуваних способів - використання зарядного ланцюга з нелінійною характеристикою. Зазвичай конденсатор заряджають через струмообмежуючий резистор до робочої напруги, потім цей резистор замикають електронним ключем. Найбільш простим виходить такий пристрій при використанні тріністора [4].

На малюнку показано типову схему вхідного вузла імпульсного джерела живлення. Призначення елементів, які безпосередньо не належать до пропонованого пристрою (вхідний фільтр, мережевий випрямляч), у статті не описано, оскільки ця частина виконана стандартно [5].

Обмеження зарядного струму конденсатора мережного випрямляча ІІП

Згладжуючий конденсатор С7 заряджається від мережевого випрямляча VD1 через струмообмежуючий резистор R2, паралельно якому включений триністор VS1. Резистор повинен відповідати двом вимогам: по-перше, його опір має бути достатнім для того, щоб струм через запобіжник за час зарядки не призвів до його перегорання, і по-друге, потужність розсіювання резистора має бути такою, щоб він не вийшов з ладу до повної зарядки конденсатора С7.

Першою умовою задовольняє резистор опором 150 Ом. Максимальний струм зарядки при цьому приблизно дорівнює 2 А. Експериментально встановлено, що два резистори опором 300 Ом і потужністю 2 Вт кожен включених паралельно відповідають другій вимогі.

Місткість конденсатора С7 660 мкФ обрана з умови, що амплітуда пульсацій випрямленої напруги при максимальній потужності навантаження 200 Вт не повинна перевищувати 10 В. Номінали елементів С6 і R3 розраховують наступним чином. Конденсатор С7 зарядиться через резистор R2 практично повністю (95% від максимальної напруги) за час t = 3R2 · C7 = 3 · 150 · 660 · 10-6 -0,3 с. У цей момент має відкритися триністор VS1.

Триністор увімкнеться, коли напруга на його керуючому електроді досягне 1 В, отже, конденсатор С6 повинен за 0,3 с зарядитися до цього значення. Строго кажучи, напруга на конденсаторі зростає нелінійно, але оскільки значення 1 становить близько 0,3 % від максимально можливого (приблизно 310 В), то цей початковий ділянку допустимо вважати практично лінійним, тому ємність конденсатора С6 розраховують за простою формулою: C = Q /U де Q=l·t - заряд конденсатора; I - Струм зарядки.

Визначимо струм заряджання. Він повинен бути дещо більшим за струм керуючого електрода, при якому включається триністор VS1. Вибираємо триністор КУ202Р1, аналогічний відомому КУ202Н, але з меншим струмом включення. Цей параметр партії з 20 триністорів перебував у межах від 1,5 до 11 мА, причому в переважній більшості його значення не перевищувало 5 мА. Для подальших експериментів вибрано прилад із струмом включення 3 мА. Вибираємо опір резистора R3 рівним 45 кОм. Тоді струм зарядки конденсатора С6 дорівнює 310 В/45 кОм = 6,9 мА, що у 2,3 рази більше за струм включення триністора.

Обчислимо ємність конденсатора С6: С=6,9·10-3·0,3/1-2000 мкф. У джерелі живлення використаний менший за габаритами конденсатор ємністю 1000 мкФ на напругу 10 В. Час його зарядки зменшився вдвічі приблизно до 0,15 с. Довелося зменшити постійну час ланцюга зарядки конденсатора С7 - опір резистора R2 зменшено до 65 Ом. При цьому максимальний зарядний струм у момент включення дорівнює 310 В/65 Ом = 4,8 А, але вже через 0,15 з струм зменшиться приблизно до 0,2 А.

Відомо, що плавкий запобіжник має значну інерційність і може без пошкодження пропускати короткі імпульси, що набагато перевищують його номінальний струм. У нашому випадку середнє значення за час 0,15 с становить 2,2 А і запобіжник переносить його "безболісно". Два резистори опором 130 Ом і потужністю 2 Вт кожен, включених паралельно, також справляються з таким навантаженням. За час заряджання конденсатора С6 до напруги 1 (0,15 с) конденсатор С7 зарядиться на 97 % від максимуму.

Таким чином, усіх умов безпечної роботи дотримано. Тривала експлуатація імпульсного джерела живлення показала надійність роботи описаного вузла. Слід зазначити, що плавне протягом 0,15 з підвищення напруги на конденсаторі, що згладжує, С7 сприятливо позначається на роботі як перетворювача напруги, так і навантаження.

Резистор R1 служить для швидкої розрядки конденсатора С6 при відключенні живлення від мережі. Без нього цей конденсатор розряджався значно довше. Якщо в цьому випадку швидко увімкнути блок живлення після його вимкнення, то триністор VS1 може виявитися ще відкритим і запобіжник згорить.

Резистор R3 складається з трьох, послідовно включених, опором 15 кОм і потужністю 1 Вт кожен. Там розсіюється потужність близько 2 Вт. Резистор R2 – два паралельно включених МЛТ-2 опором по 130 Ом, а конденсатор С7 – два, ємністю по 330 мкФ на номінальну напругу 350 В, з'єднаних паралельно. Вимикач SA1 – тумблер Т2 або кнопковий перемикач ПкН41-1. Останній краще, оскільки дозволяє відключати від мережі обидва провідники. Триністор КУ202Р1 забезпечений алюмінієвим тепловідведенням розмірами 15x15x1 мм.

література

Джерела вторинного електроживлення. Довідковий посібник. - М: Радіо і зв'язок, 1983.
. Ераносян С. А. Мережеві блоки живлення з високочастотними перетворювачами. - Л.: Вища школа, 1991.
3. Фролов А. Обмеження струму заряджання конденсатора в мережевому випрямлячі. – Радіо, 2001, № 12, с. 38, 39, 42.
4. Мкртчян Ж. А. Електроживлення електронно-обчислювальних машин. - М: Енергія, 1980.
5. Інтегральні мікросхеми зарубіжної побутової відеоапаратури. Довідковий посібник. - С.-Пб: Лань Вікторія, 1996.

Автор: М.Дорофєєв, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

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. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Скло для захисту птахів 11.12.2010

Згідно зі статистикою, на території США щорічно гинуть, розбиваючись об вікна хмарочосів, 100 мільйонів птахів. Чинні цифри називають і для Європи. Птахів обманює відображення піднебіння в дзеркальному склі.

Невелика німецька фірма "Арнольд Глас" розпочала випуск шибки з нанесеним на нього візерунком, схожим на павутину. Візерунок видно тільки в ультрафіолетовому діапазоні, до якого чутливий зір птахів.

Людина не помічає в такому склі нічого особливого, а птах, бачачи величезну павутину, повертає убік. Досліди показали, що нове скло запобігає 75% зіткнень.

Інші цікаві новини:

▪ У мозку новонароджених нейрони подорожують із місця на місце

▪ Новий датчик OMRON розрізняє напрямок нахилу

▪ Айсберги удобрюють океан

▪ органічні напівпровідники

▪ Бездротова електрика

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Заводські технології вдома. Добірка статей

▪ стаття Біосфера. Історія та суть наукового відкриття

▪ стаття Яка американка вийшла заміж за президента, не змінюючи прізвище? Детальна відповідь

▪ стаття З історії географічних карт. Поради туристу

▪ стаття Логічні елементи та таблиці істинності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мікросхеми. AC/DC-модулі ROHM. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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