Ограничители тока для защиты электрических и электронных сетей от разрушительного воздействия напряжения

Ограничитель тока (ОТ) — устройство, которое применяется в электрических или электронных схемах для снижения верхнего предела постоянного (DC) или переменного (АС) тока, поступающего к нагрузке. Этим обеспечивается своевременная надёжная защита схем генерации или электронных систем от вредных воздействий из-за короткого замыкания в сети или других негативных процессов, приводящих к резкому росту АС/DC.

• Типы ограничивающих устройств
• Ограничитель тока нагрузки в электросетях
• Применение токозащиты в электронных схемах
• Типы токоограничивающих диодов
• Схема ограничения постоянного тока
• Ограничитель с обратной связью
• Области применения токоограничивающих диодов

Методы ограничения используются для контроля количества тока, протекающего в постоянной или переменной цепи. Устройство гарантирует, что в случае превышения его граничного размера защита надёжно и своевременно сработает.

Токоограничивающие устройства могут применяться в различных модификациях в зависимости от чувствительности, нормативной токовой нагрузки, времени отклика и возможных причин возникновения короткого замыкания в сети.

Избыточный АС/DC может возникать во внутренней цепи из-за короткозамкнутых компонентов, таких как диоды, транзисторы, конденсаторы или трансформаторы, а также проблем внешнего характера при перегрузке сетевых объектов, в замыкающей цепи или перенапряжение на входных клеммах питания.

Типы ограничивающих устройств

Выбор защитных устройств зависит от нескольких факторов. Приборы бывают пассивные и активные, могут использоваться индивидуально или в виде комбинации. Обычно ограничитель соединяют последовательно с нагрузкой.

Виды ограничивающих устройств:

1. Предохранители и резисторы. Они используются для простого ограничения тока. Предохранитель обычно срабатывает, если его АС/DC превышает номинальный размер. Резисторы интегрированы в конструкцию схемы. Правильное значение сопротивления можно рассчитать и с использованием закона Ома I = V / R (где I — ток, V — напряжение и R — сопротивление). На рынке электротоваров имеется большое количество различных предохранителей, которые могут удовлетворить любые потребности для рассеивания мощности.
2. Автоматические выключатели. Они используются для отключения питания, как и предохранитель, но их реакция медленнее и может не срабатывать для особо чувствительных цепей дорогостоящего оборудования.
3. Термисторы. Термисторы отрицательных температурных коэффициентов (NTC) используются для ограничения начальных импульсных токов, которые протекают, когда устройство подключено к электросети. Термисторы имеют значительное сопротивление в холодном состоянии и низкое сопротивление при значительных температурах. NTC ограничивает пусковой ток мгновенно.
4. Транзисторы и диоды. Регулируемые блоки питания используют схемы ограничения, такие как интегральные схемы, транзисторы и диоды. Активные схемы подходят для чувствительных сетей и срабатывают, уменьшая нагрузку или выключают питание, на повреждённую короткозамкнутую цепь или на всю сеть.
5. Токоограничивающие диоды используются для ограничения или регулировки в широком диапазоне напряжений. Двухконтактное устройство ОТ состоит из затвора, закороченного на источник. Он поддерживает DC независимо от изменений напряжения.

Ограничитель тока нагрузки в электросетях

Системы распределения энергии имеют автоматические выключатели для выключения питания в случае неисправности. Они имеют определённые недостатки в обеспечении необходимой надёжности, так как не всегда могут отключать минимально необходимый аварийный участок сети для ремонта. Проблема возникает при реконструкции электроснабжения путём добавления новой мощности или перекрёстных соединений, которые должны иметь свои шины и выключатели, модернизированные для более высоких пределов тока короткого замыкания (ТКЗ).

Улучшение качества электроэнергии в сетях напрямую зависит от надёжности режима работы сетевого оборудования. Среди различных типов помех, влияющих на качество напряжения в сети (скачки, искажения гармоник и т. д. ), наиболее серьёзным препятствием являются падения напряжения, так как связанные с ним скачки фазового угла могут привести к поломке оборудования, к полной остановке производства, объектов ЖКХ, что со скоростью цепной реакции создаст угрозу жизнеобеспечения населения.

Общей причиной падения напряжения является ток короткого замыкания. При возникновении неисправности в распределительной сети на всех повреждённых шинах резко падает напряжение. Уровень зависит от точки подключения и электрического расстояния шины до места аварии.

Для снижения негативных процессов и отключения неисправных участков сети применяются следующие ограничители:

• Распределительный статический компенсатор;
• рекуператор динамического напряжения;
• конденсатор с контролируемым тиристором;
• полупроводниковый коммутатор статического переноса;
• твердотельный ограничитель тока неисправности.

Такие защитные устройства не всегда совершенны. Некоторые из них имеют недостаток из-за высокой стоимости, а другие могут ограничить ток повреждения менее чем в 5 раз от нормального тока, что недостаточно при перегрузках.

Точки применения токовых ограничителей в электросиловом оборудовании:

• До места срабатывания головного выключателя на аварийном фидере нагрузок потребителей с недопустимостью перерывов в электроснабжении;
• на оборудовании, рабочие характеристики которого перестают соответствовать предельному току короткого замыкания, возросшему в связи с аварийной ситуацией в системах электроснабжения.

Простым решением ОТ в электросетевом оборудовании является добавление сопротивления в схему. Это ограничивает скорость, с которой может увеличиваться ТКЗ до того, как выключатель разомкнут, но также ограничивает способность схемы удовлетворять быстроменяющийся потребительский спрос, поэтому добавление или удаление больших нагрузок вызывает нестабильную мощность.

Применение токозащиты в электронных схемах

Пусковой ток возникает в момент подачи выключателем напряжения. Это происходит потому, что разница эквивалентного последовательного сопротивления конденсатора и сопротивление линии составляет всего несколько милидолей и приводит к большому пусковому току. Четыре фактора, которые могут влиять на этот процесс:

1. Значение входного переменного тока.
2. Минимальное сопротивление, требуемое термистором NTC (при t = 0).
3. Постоянный DC.
4. Температура окружающей среды.

Ограничитель тока представляет собой устройство или группу устройств, используемых для защиты элементов схемы от пусковой нагрузки. Термисторы и резисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) — это 2 простых варианта защиты. Их основными недостатками являются длительное время охлаждения и большая рассеиваемая мощность. Токоограничивающий диод регулирует или ограничивает ток в широком диапазоне. Они состоят из JFET с затвором, закороченным на источник и функционирующим как двухконтактный ограничитель тока.

Они позволяют проходящему через них току подниматься до определённого значения и сравниться с заданной величиной. В отличие от диодов Зенера, они сохраняют постоянный ток, а не напряжение. Токоограничивающие диоды удерживают ток, протекающий через них, неизменным при любом изменении нагрузки.

Типы токоограничивающих диодов

Существует множество различных типов токоограничивающих диодов, классифицирующихся по:

• номинальному току регулятора;
• максимальному предельному напряжению;
• рабочему напряжению;
• потребляемой мощности.

Наиболее распространёнными значениями максимального используемого напряжения являются 1, 7 В, 2, 8 В, 3, 1 В, 3, 5 В и 3, 7 В и 4, 5 В. Номинальный ток регулятора может иметь диапазон от 0,31 мА до 10 мА, причём обычно используемый ток регулятора составляет 10 мА .

Схема ограничения постоянного тока

Большинство источников питания имеют отдельные контуры регулирования DC и напряжения для регулирования своих выходов либо в режиме постоянного напряжения (CV), либо в режиме постоянного тока (CC), которые включаются в управление зависимо от того, как сопротивление нагрузки соответствует выходному напряжению и текущим настройкам.

Таким образом, защита выполняется в основном путём ограничения токового значения. При этом можно применять простую схему для ограничителя источника с использованием двух диодов и резистора. В любом источнике питания всегда существует риск того, что на выходе произойдёт короткое замыкание. Соответственно, в этих условиях необходимо защитить его от повреждений. Существует ряд схем, которые можно применить для предохранения электропитания.

Одна из простейших схем включает в себя только два диода и дополнительный резистор. Схема использует резистор для измерения помех, размещённый последовательно с выходным транзистором. Два диода, расположенные между выходом схемы и базой транзистора, обеспечивают защиту. Когда цепь работает в нормальном рабочем диапазоне, на резисторе имеется небольшое напряжение. Это напряжение плюс базовое излучательное транзистора гораздо меньше, чем падение диодного перехода, необходимого для включения двух диодов. Однако по мере увеличения DC растёт напряжение на резисторе. Когда оно равно напряжению, необходимому для работы, они включаются, напряжение транзистора падает, тем самым ограничивая ток.

Цепь этого диодного ограничителя тока для источника питания проста. Значение последовательного резистора может быть рассчитано таким образом, чтобы напряжение на нём возрастало до 0, 6 вольта (напряжение включения для кремниевого диода) при достижении максимального тока. Однако всегда лучше убедиться, что есть некоторый запас защиты, и лучше ограничить его до достижения необходимого уровня.

Ограничитель с обратной связью

Такая же простая диодная форма ограничения тока может быть включена в цепи питания, которые используют обратную связь для определения фактического выходного напряжения и обеспечивают более точно регулируемый выход. Если точка измерения выходного напряжения принимается после последовательного токового резистора, то падение напряжения может быть исправлено на выходе.

Эта схема обеспечивает гораздо лучшее регулирование, чем регулятор прямого эмиттера, также может учитывать падение напряжения в резисторе с токовым пределом, если имеется достаточное падение напряжения на транзисторе в цепи источника питания. Выходное напряжение можно также отрегулировать, чтобы получить требуемое значение с помощью переменного резистора. Диодная форма ограничения тока может быть легко интегрирована в схему питания. Кроме того, это дешёво и удобно.

Области применения токоограничивающих диодов

Токоограничивающие диоды обеспечивают высокую производительность и простоту эксплуатации по сравнению с биполярными транзисторами в системах защиты. Они универсальны, имеют превосходную производительность в отношении динамического температурного дрейфа. Устройств, использующих диоды:

• схемы генератора сигналов;
• схемы синхронизации;
• зарядные устройства;
• управления светодиодами;
• замены удерживающих катушек в устройствах телефонной связи.

Токовые ограничивающие диоды выпускаются многими мировыми производителями полупроводников, такими как Calogic, Central Semiconductor, Diodes Inc., O. N. Semiconductor или Zetex. Рынок электроники имеет очень широкий выбор диодов, используемых диодных цепей или любых других устройств, которым может потребоваться ограничение предельного токового значения.

Как ограничить ток в цепи

Газовая плита есть в каждом доме. Здесь Вы найдёте большое количество простых для построения схем, чертежей, фотографий и видео уроки мастер-классов для начинающих мастеров! На сайте выложены для бесплатного скачивания схемы, программы и описание ремонта бытовой импортной и отечественной аппаратуры. А так же представлены справочники и полезные советы для широкого круга читателей! На закладке схемы радиолюбителям находятся простые, но полезные схемы для начинающих радиолюбителей.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Блок ограничителя тока
• Как бюджетно ограничить ток в цепи?
• Как ограничить ток на выходе +12В БП ПК?
• § 8. Использование резисторов для регулирования тока в электрической цепи
• 5.4.2. Приборы для ограничения токов в цепях. Как ограничить ток в цепи
• Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома
• Урок 8. Делим ток и роняем напряжение
• Резисторы, ток и напряжение
• Токоограничивающий резистор в базе транзистора

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: В чём разница между НАПРЯЖЕНИЕМ и ТОКОМ

Блок ограничителя тока

В статье речь пойдет про то, как повысить силу тока в цепи зарядного устройства, в блоке питания, трансформатора, в генераторе, в USB портах компьютера не изменяя напряжения. Электрический ток представляет собой упорядоченное перемещение заряженных частиц внутри проводника при обязательном наличии замкнутого контура.

В процессе перемещения заряженные частицы могут нагревать проводник и оказывать химическое действие на его состав. Кроме того, ток может оказывать влияние на соседние токи и намагниченные тела. Стоит знать и закон Ома, по которому ток прямо пропорционален U напряжению и обратно пропорционален R сопротивлению.

Ниже рассмотрим, от чего зависит этот параметр, как повысить силу тока в цепи, в генераторе, в блоке питания и в трансформаторе. Чтобы повысить I в цепи, важно понимать, какие факторы могут влиять на этот параметр. Здесь можно выделить зависимость от:. Бывают ситуации, когда требуется повысить I, который протекает в цепи, но при этом важно понимать, что нужно принять меры по защите электроприборов , сделать это можно с помощью специальных устройств.

По закону Ома ток равен напряжению U , деленному на сопротивление R. Простейший путь повышения силы I, который напрашивается сам собой — увеличение напряжения, которое подается на вход цепи, или же снижение сопротивления. При этом I будет увеличиваться прямо пропорционально U. Если добавить к цепи еще один источник питания на 3В, общую величину U удается повысить до 6 Вольт.

Соответственно, ток также вырастет в два раза и достигнет предела в 0,3 Ампера. Подключение источников питания должно осуществляться последовательно, то есть плюс одного элемента подключается к минусу первого. Для получения требуемого напряжения достаточно соединить в одну группу несколько источников питания. Несмотря на очевидность формулы, практические результаты могут отличаться от теоретических расчетов, что связано с дополнительными факторами — нагревом проводника, его сечением, применяемым материалом и так далее.

Повышение нагрузки в электрической цепи может стать причиной перегрева проводников, перегорания или даже пожара.

Вот почему важно быть внимательным при эксплуатации приборов и учитывать их мощность при выборе сечения. Величину I можно повысить и другим путем, уменьшив сопротивление.

К примеру, если напряжение на входе равно 3 Вольта, а R 30 Ом, то по цепи проходит ток, равный 0,1 Ампер. Если уменьшить сопротивление до 15 Ом, сила тока, наоборот, возрастет в два раза и достигнет 0,2 Ампер.

Нагрузка снижается почти к нулю при КЗ возле источника питания, в этом случае I возрастают до максимально возможной величины с учетом мощности изделия. Дополнительное снизить сопротивление можно путем охлаждения провода. Такой эффект сверхпроводимости давно известен и активно применяется на практике.

Чтобы повысить силу тока в цепи часто применяются электронные приборы, например, трансформаторы тока как в сварочниках. Сила переменного I в этом случае возрастает при снижении частоты. Если в цепи переменного тока имеется активное сопротивление, I увеличивается при росте емкости конденсатора и снижении индуктивности катушки.

В ситуации, когда нагрузка имеет чисто емкостной характер, сила тока возрастает при повышении частоты. Если же в цепь входят катушки индуктивности, сила I будет увеличиваться одновременно со снижением частоты.

Также читают — как действует электрический ток на организм человека. Чтобы повысить силу тока, можно ориентироваться на еще одну формулу, которая выглядит следующим образом:. Подключайте цепочку к источнику, а тестер к потребителю предварительно настройте прибор на измерение силы тока. Повышайте ЭДС и контролируйте показатели на приборе. Как отмечалось выше, при росте U удается повысить и ток. Аналогичный эксперимент можно сделать и для сопротивления. Для этого выясните, из какого материала сделаны провода и установите изделия, имеющие меньшее удельное сопротивление.

Если найти другие проводники не удается, укоротите те, что уже установлены. Еще один путь — увеличение поперечного сечения, для чего параллельно установленным проводам стоит смонтировать аналогичные проводники. В этом случае возрастает площадь сечения провода и увеличивается ток. Если же укоротить проводники, интересующий нас параметр I возрастет.

При желании варианты увеличения силы тока разрешается комбинировать. В интернете часто можно встретить вопрос, как повысить I в блоке питания, не изменяя напряжение.

Рассмотрим основные варианты. Блок питания на 12 Вольт работает с током 0,5 Ампер. Как поднять I до предельной величины? Для этого параллельно БП ставится транзистор. Кроме того, на входе устанавливается резистор и стабилизатор. Узнайте больше — как проверить транзистор мультиметром на исправность. При падении напряжения на сопротивлении до нужной величины открывается транзистор, и остальной ток протекает не через стабилизатор, а через транзистор.

Задача — увеличить ток до 10 Ампер. При этом БП должен остаться приблизительно в тех же габаритах и не перегреваться. Здесь для повышения мощности на выходе необходимо задействовать другой трансформатор, который пересчитан под 12 Вольт и 10 Ампер. В противном случае изделие придется перематывать самостоятельно. При отсутствии необходимого опыта на риск лучше не идти, ведь высока вероятность короткого замыкания или перегорания дорогостоящих элементов цепи.

Трансформатор придется поменять на изделие большего размера, а также пересчитывать цепочку демпфера, находящегося на СТОКЕ ключа. Следующий момент — замена электролитического конденсатора, ведь при выборе емкости нужно ориентироваться на мощность устройства. Так, на 1 Вт мощности приходится мкФ. Также рекомендуется поменять диоды с выпрямителями. Кроме того, может потребоваться установка нового диода выпрямителя на низкой стороне и увеличение емкости конденсаторов.

После такой переделки устройство будет греться сильнее, поэтому без установки вентилятора не обойтись. В процессе пользования зарядными устройствами можно заметить, что ЗУ для планшета, телефона или ноутбука имеют ряд отличий. Кроме того, может различаться и скорость, с которой происходит заряд девайсов.

Чтобы измерить ток, который поступает к планшету или телефону от зарядного устройства, можно использовать не только амперметр, но и приложение Ampere. С помощью софта удается выяснить скорость заряда и разрядки АКБ, а также его состояние. Приложением можно пользоваться бесплатно. Единственным недостатком является реклама в платной версии ее нет.

Главной проблемой зарядки аккумуляторов является небольшой ток ЗУ, из-за чего время набора емкости слишком большое. На практике ток, протекающий в цепи, напрямую зависит от мощности зарядного устройства, а также других параметров — длины кабеля, его толщины и сопротивления. С помощью приложения Ampere можно увидеть, при какой силе тока производится заряд девайса, а также проверить, может ли изделие заряжаться с большей скоростью.

После этого телефон, планшет или другое устройство подключается к зарядному устройству. Вот и все — остается обратить внимание на параметры тока и напряжения. Кроме того, вам будет доступна информация о типе батареи, уровне U, состоянии АКБ, а также температурном режиме. Также можно увидеть максимальные и минимальные I, имеющие место в период цикла.

Если в распоряжении имеется несколько ЗУ, можно запустить программу и пробовать делать зарядку каждым из них. По результатам тестирования проще сделать выбор ЗУ, обеспечивающего максимальный ток. Чем выше будет этот параметр, тем быстрее зарядится девайс. Измерение силы тока — не единственное, на что способно приложение Ampere. С его помощью можно проверить, сколько потребляется I в режиме ожидания или при включении различных игр приложений. Например, после отключения яркости дисплея, деактивации GPS или передачи данных легко заметить снижение нагрузки.

На этом фоне проще сделать вывод, какие опции в большей степени разряжают аккумулятор. Что еще стоит отметить? Но в процессе эксплуатации бывают ситуации, когда приходится заряжать телефон или планшет другими зарядными, имеющими большую мощность.

В итоге скорость зарядки может оказаться выше. Но не всегда. Мало, кто знает, но некоторые производители ограничивают предельный ток, который может принимать АКБ устройства. При подключении 2-амперного ЗУ ничего не меняется — скорость зарядки осталась той же.

Это объясняется ограничением, которое установлено производителем. Аналогичный тест был произведен и с рядом других телефонов, что только подтвердило догадку. Рассмотрим еще одну ситуацию. В случае применения USB3. Еще один вопрос, который тревожит любителей электроники — как повысить силу тока применительно к трансформатору.

В трансформаторе работает пара обмоток первичная и вторичная. Многие параметры на выходе зависят от сечения проволоки и числа витков. Например, на высокой стороне X витков, а на другой — 2X.

Это значит, что напряжение на вторичной обмотке будет ниже, как и мощность. Параметр на выходе зависит и от КПД трансформатора. Ток в генераторе напрямую зависит от параметра сопротивления нагрузки. Чем ниже этот параметр, тем выше ток.

Как бюджетно ограничить ток в цепи?

Правила форума. RU :: Правила :: Голосовой чат :: eHam. Форум Off-Topic Беседка. Для любителей поговорить. Как понизить силу тока сохраняя напряжение?

Менее известен закон Ома для полной цепи, который рассматривает нагрузку Электрический ток течёт, когда замкнутый контур позволяет электронам . высокое внутренне сопротивление, чтобы ограничить количество тока.

Как ограничить ток на выходе +12В БП ПК?

Один самых часто используемых элементов в электронике — это резистор. С его помощью можно ограничивать ток или измерять его, делить напряжение, создавать цепи обратной связи. Без сопротивлений не обходится ни одна схема. В этой статьи мы расскажем о том, что такое резистор, какой у него принцип работы, а также для чего нужен этот элемент электрической цепи. Из названия ясна основная задача этого элемента — оказывать сопротивление электрическому току. Он относится к группе пассивных элементов, потому что в результате его работы ток может только понижаться, то есть в отличие от активных элементов — пассивные сами по себе не могут усиливать сигнал. Что из второго закона Кирхгофа и закона Ома значит, что при протекании тока на резисторе падает напряжение, величина которого равна величине протекающего тока, умноженного на величину сопротивления. Ниже вы видите, как обозначается сопротивление на схеме:.

§ 8. Использование резисторов для регулирования тока в электрической цепи

Работа резистора заключается в ограничении тока , протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока. То есть, без резистора по цепи течет большой ток , встроили резистор — ток уменьшился. Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток , проходящий через цепь.

Перейти к содержимому.

5.4.2. Приборы для ограничения токов в цепях. Как ограничить ток в цепи

Регулирование силы тока в цепи. Цель первой части работы: Научиться регулировать силу тока в цепи. Оборудование: Источник тока, реостат, лампочка, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода. Таким образом, меняя сопротивление цепи R сопротивление реостата , можно будет регулировать силу тока I то есть увеличивать или уменьшать ее. Прибор, сопротивление которого можно менять, называется реостатом.

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка. Роботы уничтожат ваши рабочие места? А разве понятие «эфир» можно всерьёз рассматривать в электронике? Задача по физике 1 ставка.

С его помощью можно ограничивать ток или измерять его, делить напряжение, создавать цепи обратной связи. Без сопротивлений не.

Урок 8. Делим ток и роняем напряжение

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео.

Резисторы, ток и напряжение

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Урок 363. Мощность в цепи переменного тока

By canis , September 11, in Питание. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. Сила тока пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки закон ОМА.

Последние несколько дней мне поступил один и тот же вопрос три раза от разных людей. Лично для меня ответ был очевиден, однако после троекратного его поступления решил рассказать про него всем.

Токоограничивающий резистор в базе транзистора

Блок ограничителя тока — практика в электрических или электронных схемах , устанавливающая верхний предел тока, который может быть доставлен на нагрузку, с целью защиты цепи, генерирующей или передающей ток, от вредного воздействия короткого замыкания или аналогичной проблемы. В некоторых электронных схемах используется ограничение действующего тока, поскольку предохранитель может не защищать твердотельные устройства. На изображении показан один стиль схемы ограничения тока. Схема представляет собой простой механизм защиты, используемый в регулируемых источниках постоянного тока и усилителях мощности класса-AB. Q1 — транзитный или выходной транзистор. R sens — это устройство считывания тока нагрузки.

Просмотр полной версии : Как уменьшить мощность амперы на выходе самодельного зарядного устройства. S зарядное делал не сам,досталось от родственника. Мощность трансформатора на выходе без нагрузки около 50 А. Надо сделать цепь регулировки, по высокой или низкой стороне, это же очевидно!

Блок питания

— Как я могу ограничить ток в этой цепи?

спросил 5 лет, 4 месяца назад

Изменено 5 лет, 4 месяца назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

Я пытаюсь разогнать свой компьютер и хочу ограничить ток без потери напряжения (небольшое падение допустимо). У меня есть водяной насос 12 В / 0,3 А и старое зарядное устройство для телефона Nokia 12 В / 1 А.

Будет ли работать что-то вроде этой простой схемы?

• блок питания
• токоограничивающий

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Если вы пытаетесь ограничить ток, зачем вам подключать дополнительный резистор параллельно нагрузке? Все это потребляет больше тока от источника питания 12 В и создает ненужное тепло.

Просто подключите нагрузку к источнику питания 12 В и покончите с этим. Если ваша нагрузка действительно 40 Ом, то чистый ток, потребляемый нагрузкой, будет 300 мА. Источник 12В обеспечит необходимый ток и не более.

Нет необходимости тратить энергию и полностью нагружать источник питания до его полной мощности 1А.

Кстати, это распространенное заблуждение, что источник питания должен где-то форсировать свой полный номинальный ток. Вместо этого номинал 1 А вашего источника питания является максимальным номинальным током, который может обеспечить источник питания, поэтому вы должны ограничить любую нагрузку на источник питания не менее 12 Ом. Любая нагрузка более 12 Ом просто будет потреблять меньший ток от источника питания.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Позвольте нам изменить ваш вопрос следующим образом:

В: У меня есть водяной насос с питанием от сети, потребляющий 1 А. Я хочу подключить его к сетевой розетке в моем доме. Настенная розетка может подавать > 10 А. Что мне делать?

A: Просто подключите его!

Насос потребляет столько тока, сколько ему нужно. Ток эффективно ограничивается «сопротивлением» насоса. (Это несколько сложнее, чем с двигателями, потому что ток уменьшается по мере их движения и увеличения скорости.)

Простота этой схемы заключается в том, что мы используем источники питания переменного тока постоянного напряжения для наших заводов, офисов и домов, а также источники постоянного напряжения постоянного напряжения для транспортных средств и т. д. Мы можем подключить столько устройств, сколько требуется, параллельно к источнику питания до максимального допустимый ток кабеля и предохранителя.

---

Вернемся к вашему насосу на 12 В: если он потребляет 0,3 А при напряжении 12 В, это все, что он будет потреблять, независимо от того, на какой ток способен ваш блок питания на 12 А (при условии, что он может обеспечить не менее 0,3 А).

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

. Микроконтроллер

— Как ограничить ток в цепи в понижающем преобразователе постоянного напряжения

Задать вопрос

спросил 1 год, 4 месяца назад

Изменено 1 год, 4 месяца назад

Просмотрено 306 раз

\$\начало группы\$

Это то, на чем я застрял на некоторое время, поэтому я думаю, что я что-то упускаю из виду.

Вот что у меня есть:

Я построил простой понижающий преобразователь постоянного тока, который должен работать с Arduino Uno.

^{смоделируйте эту схему — схема создана с помощью CircuitLab}

Моя цель — контролировать рабочий цикл, чтобы оптимальным образом направить Vout к опорному напряжению. Обратите внимание, что частота ШИМ составляет 62,5 кГц. Итак, Arduino — не самые быстрые устройства, и контроллер, который я использую, тоже не самый быстрый. Таким образом, частота дискретизации контроллера составляет 250 Гц. Поэтому, чтобы обеспечить наличие некоторой динамики в такой небольшой полосе пропускания, я выбрал эти большие значения индуктивности и конденсатора. Проблема в том, что при любом изменении напряжения ток, потребляемый в цепи, намного больше, чем может обеспечить Arduino. Моделирование показало, что ступенчатый вход потребляет до 3 А, в то время как Arduino насыщается при 40 мА.

Это насыщение приведет к значительной нелинейности поведения. Хотя контроллер вполне способен решить эту проблему, он делает проверку процедуры управления довольно сложной. Таким образом, мой вопрос:

Как я могу ограничить контроллер, сохраняя при этом относительно низкую резонансную частоту результирующего контура?

Я уже пробовал следующее:

• Резистор с низким номиналом последовательно с катушкой индуктивности, но это ограничивает максимальное напряжение и устраняет резонансный пик в цепи.
• Маломощный резистор последовательно с конденсатором, но это практически убрало всю динамику.

Любые советы или, может быть, некоторые компоненты, которые я должен поменять?

• микроконтроллер
• бак
• токоограничитель

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Это будет очень сложно сделать с такой малой силой тока на источнике. И хотя легко отмахнуться от этого как от бесполезного, я действительно вижу, насколько он привлекателен как способ поэкспериментировать и получить глубокое понимание того, как работают понижающие регуляторы.

Итак, исходя из этого, у вас есть два варианта: использовать вывод Arduino для управления полевым МОП-транзистором и подавать питание отдельно, хотя в этот момент вы просто создаете дискретный понижающий преобразователь.

Если вы хотите пойти по пути «бедняка» и оставить источником питания выход микроконтроллера, вам придется изменить свой взгляд на это и начать с принятия максимального тока как заданного, вычисляя значения компонентов после этого. Я думаю, что рассмотрение этого выходит за рамки вопросов и ответов здесь, но вот несколько советов.

• При максимальном выходном напряжении 5 В и нагрузке 220 Ом у вас есть ток около 23 мА, уже превышающий предел источника, не считая пиков. Вам нужно получить это очень низко, возможно, на уровне микроампер, поэтому я бы использовал гораздо более высокое сопротивление нагрузки (R1)
.
• C1 и L1 слишком большие — вам нужно использовать меньшие значения, правильно подобранные для ограничения пускового тока. Моделирование — ваш друг, но расчет схемы еще лучше. Если вы хотите сделать это вслепую, уменьшите C1 до гораздо меньшего значения, возможно, в диапазоне нФ, и отрегулируйте L1, чтобы минимизировать пульсации соответственно.
• Вместо старого диода ищите диод Шоттки с наименьшим падением напряжения, который вы можете найти, чтобы помочь с потерями, когда вывод микроконтроллера выключен.