Защита бп от кз своими руками

После публикации первой версии защиты от перегруза и короткого замыкания решил опубликовать вторую схемы, которая отличается от первой тем, что является защитой фиксированного типа. Реализовать такую защиту на самом деле довольно просто. В схеме в отличие от первой версии задействована комплиментарная пара транзисторов к сведению читателя — комплиментарными парами называются те два транзистора, которые имеют полностью одинаковые параметры, но разную проводимость. При КЗ или перегрузке сработает защита, замкнется реле и загорит светодиодный индикатор, который сводетельствует о том, что блок находится в режиме защиты, следовательно, выходное напряжение пропадает. Между базой первого транзистора и коллектором второго транзистора установлена кнопка, которая изначально замкнута, при нажатии на кнопку сбрасывается перегруз и блок питания выходит из защиты. Снять блок с защиты можно и иным путем — просто кратковременно выключив и снова включив блок питания.

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:

• Лабораторный блок питания
• Схемы блоков питания своими руками
• Защита для блока питания
• Лабораторный блок питания своими руками
• :: УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ::
• На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками
• :: УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ::
• Блок питания с защитой от короткого замыкания
• ЗАЩИТА ОУ ОТ ПЕРЕГРУЗОК в устройствах на микросхемах. Схема защита по току

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Изготовление шунта для защиты от КЗ и переполюсовки

Лабораторный блок питания

Это небольшой блок универсальной защиты от короткого замыкания, что предназначен для использования в сетевых источниках питания. Она специально разработана так, чтобы вписаться в большинство блоков питания без переделки их схемы.

Схема, несмотря на наличие микросхемы, очень проста для понимания. Сохраните её на компьютер, чтоб увидеть в лучшем размере. Здесь резистор с низким значением сопротивления соединен последовательно с выходом источника питания.

Как только ток начинает течь через него, появится небольшое падение напряжения и мы будем использовать это падение напряжения, чтобы определить, является ли питание результатом перегрузки или короткого замыкания.

В основе этой схемы операционный усилитель ОУ включенный в качестве компаратора. Правда это не имеет ничего общего с логическим 5 вольтовым уровнем обычных микросхем. Когда ОУ находится в «низком уровне», его выход будет почти на минусе напряжения питания, поэтому, близко к 0 В.

При использовании ОУ в качестве компараторов, мы обычно имеем входной сигнал и опорное напряжение для сравнения этого входного сигнала. Итак, у нас есть резистор с переменным напряжением, которое определяется в соответствии с током, который течет через него и опорным напряжением.

Этот резистор является наиболее важной частью схемы. Он подключен последовательно с питанием выходного. Вам необходимо выбрать резистор, падение напряжения на котором составляет примерно 0. Ток перегрузки появляется в тот момент, когда схема защиты срабатывает и закрывает выход питания для предотвращения повреждений на нем.

Вы можете выбрать резистор, используя закон Ома. Первое, что нужно определить, является перегрузка током блока питания. Для этого надо знать максимальный допустимый ток блока питания. Допустим, ваш блок питания может выдать 3 ампера при этом напряжение блока питания не имеет значения.

Чтобы заставить работать схему, вы должны будете подать на неё напряжение, которое может быть от 9 до 15 В. Для калибровки подайте напряжение на инвертирующий вход ОУ и поверните потенциометр. Это напряжение будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от стороны, куда вы поворачиваете его. Значение необходимо скорректировать согласно коэффициента усиления входного каскада 0. Эта процедура занимает некоторое время, и лучший способ для калибровки это метод научного тыка.

Вам может потребоваться настроить более высокое напряжение на потенциометре, так чтоб защита не срабатывала на пиках нагрузки. Скачать файл проекта. Для получения большой выходной мощности ти вольт от автомобильного аккумулятора явно мало, поэтому нужен преобразователь напряжения. Простейшая конструкция приемопередающих узлов светотелефона, не требующих каких-либо дефицитных материалов и обеспечивающих достаточную для практических целей дальность связи.

Простой модуль управления вентиляторами охлаждения компьютера в зависимости от температуры — схема на основе микросхемы LM и терморезистора. Несложная LED матрица 8х8 элементов, которая может показывать бегущую строку управляемую Ардуино. Пальчиковая батарейка, круглый магнит и проволока — вот и всё, что нужно для электромоторчика. Измеритель уровня радиации на микроконтроллере PIC18F — схема и конструкция.

Высоковольтная лампа для уничтожения комаров — обзор нового китайского устройства, приманивающего и устраняющего вредных насекомых.

Небольшая самодельная приставка для выравнивания минимальных и максимальных уровней сигнала звука. Приставка электронный предохранитель на полевом транзисторе, для защиты цепей постоянного тока до 5 А. Защита от короткого замыкания для практически любого источника питания — принципиальная схема отдельного подключаемого модуля. Поделитесь полезными схемами.

Если напряжение на неинвертирующем выходе выше, чем на инвертирующем, то на выходе устанавливается «высокий» уровень.

Если напряжение на неинвертирующем выход ниже, чем на инвертирующем, то на выходе устанавливается «низкий» уровень. Радиолюбительский портал по самодельным устройствам и электронным самоделкам, собранными своими руками.

Схемы блоков питания своими руками

Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы! Желая собрать приличный, но не слишком дорогой и крутой блок питания, так чтоб в нём всё было и ничего это по деньгам не стоило, перебрал десятки вариантов. В итоге выбрал лучшую, на мой взгляд, схему с регулировкой тока и напряжения, которая состоит всего из пяти транзисторов не считая пары десятков резисторов и конденсаторов. Тем не менее работает она надёжно и имеет высокую повторяемость. Эта схема уже рассматривалась на сайте, но с помощью коллег удалось несколько улучшить её. Я собрал эту схему в первоначальном виде и столкнулся с одним неприятным моментом. При регулировке тока не могу выставить 0.

5 янв. г.- Блок питания с регулированием и защитой от короткого замыкания» Электрик. Найдите идеи на тему «Принципиальная Схема».

Защита для блока питания

Данная схема представляет собой простейший блок питания на транзисторах, оборудованный защитой от короткого замыкания КЗ. Его схема представлена на рисунке. Схема работает следующим образом. Фильтрация пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется конденсатором С1. Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилитрон VD6, который стабилизирует напряжение на своих выводах до 12В. Остаток напряжения гасится на резисторе R2. Далее осуществляется регулировка напряжения переменным резистором R3 до требуемого уровня в пределах В. Нагрузкой усилителя тока служит резистор R5. Конденсатор С2 дополнительно фильтрует пульсации выходного напряжения.

Лабораторный блок питания своими руками

У каждого радиолюбителя, будь он чайник или даже профессионал, на краю стола должен чинно и важно лежать блок питания. Один выдает максимум 15 Вольт и 1 Ампер черный стрелочный , а другой 30 Вольт, 5 Ампер справа :. Ну еще есть и самопальный блок питания:. Вот здесь можно прочитать про его сборку.

Современные мощные переключательные транзисторы имеют очень маленькие сопротивления сток-исток в открытом состоянии, это обеспечивает малое падение напряжения при прохождении через эту структуру больших токов.

:: УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ::

Здравствуйте, друзья! Лабораторный блок питания является прибором первой необходимости для начинающего радиолюбителя и по этому я хочу представить вашему вниманию свою новую самоделку. Очень простой и надежный лабораторный блок питания с регулятором напряжения от 1,5 до 30 вольт, максимальной силой тока 5А и защитой от короткого замыкания с звуковой сигнализацией. Источником питания для приведенной ниже схемы может служить любой трансформатор или импульсный блок питания, например от ноутбука с выходным напряжением от 16 до 40 вольт и максимальной силой тока до 5А. Схема лабораторного блока питания 1,В 5А с защитой от КЗ. Скачать схему лабораторного блока питания 5А.

На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками

Это небольшой блок универсальной защиты от короткого замыкания, что предназначен для использования в сетевых источниках питания. Она специально разработана так, чтобы вписаться в большинство блоков питания без переделки их схемы. Схема, несмотря на наличие микросхемы, очень проста для понимания. Сохраните её на компьютер, чтоб увидеть в лучшем размере. Здесь резистор с низким значением сопротивления соединен последовательно с выходом источника питания. Как только ток начинает течь через него, появится небольшое падение напряжения и мы будем использовать это падение напряжения, чтобы определить, является ли питание результатом перегрузки или короткого замыкания. В основе этой схемы операционный усилитель ОУ включенный в качестве компаратора. Правда это не имеет ничего общего с логическим 5 вольтовым уровнем обычных микросхем.

Это небольшой блок универсальной защиты от короткого замыкания, что предназначен для использования в Схема блока защиты БП — подключение.

:: УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ::

С помощью предлагаемой схемы блока питания для USB порта, можно подсоединить к компьютеру или ноутбуку внешнее USB-устройство, потребляющее большую мощность. Схема достаточно проста в изготовлении в домашних условиях, минимум дефицитных деталей и настройки. Стабильна в работе.

Блок питания с защитой от короткого замыкания

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Защита от переполюсовки и КЗ

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

Для защиты блока питания при конструировании различных схем рекомендуется на выход БП добавить узел защиты от перегрузки по току.

ЗАЩИТА ОУ ОТ ПЕРЕГРУЗОК в устройствах на микросхемах. Схема защита по току

Схема отличается предельной простотой, но, несмотря на это, вполне надежно защищает не только трансформатор и выпрямительные диоды, но и выходные транзисторы стабилизаторов если они имеют некоторый запас по току коллектора. Кроме того, лампа накаливания, используемая в качестве ограничителя тока, одновременно служит и индикатором перегрузки. Подобное устройство будет весьма полезно и автолюбителям, если установить его перед бортовой розеткой, к которой подключаются внешние потребители, к примеру, переноска, шнур которой легко передавить дверцей. Работает устройство следующим образом. При подаче питания на блок защиты, верхний вывод обмотки электромагнитного реле К1 оказывается подключенным к плюсу питания через холодную нить лампы HL1, которое в десятки раз ниже сопротивления нити разогретой. Если в нагрузке нет короткого замыкания, то реле срабатывает и своими контактами К1.

Для питания различных схем нужны разные блоки питания с разными напряжениями и токами, для таких целей в мастерской необходим регулируемый блок питания, то есть лабораторный блок питания. Цены на такие устройства довольно внушительны и поэтому придется собирать лабораторный блок питания своими руками. Из того что у меня есть в закромах получится неплохой прибор с выходом до 18В и током до 2.

После диодного моста с конденсаторами напряжение подрастет примерно до 24В.

Блок питания с защитой от короткого замыкания

Сегодня бензиновые культиваторы пользуются большим спросом и их защита играет очень важную роль!

Для поиска короткого замыкания своими руками, не всегда нужно иметь при себе специальные приборы. В некоторых случаях можно обойтись и без проф. инструмента. Конечно на практике наших электриков бывали случаи, когда замыкание найти не удавалось. Но мы напишем про эти случаи в самом конце.

Визуальный осмотр	Оплавления, запах
По хлопку	Способ для опытных электриков с большими ушами
Вскрытие	Разбор всей электрики и щитов
Прозвонка	Вызванивание цепей мультиметром
Трассоискатель	Проф оборудование и специально обученный человек

Визуальный осмотр

Первый и самый гуманный способ поиска короткого замыкания, – это визуальный осмотр. Конечно если вы не профессиональный электрик, то время так называемого визульного осмотра, может затянуться не на один день. Но, начать осмотр в первую очередь необходимо с «сердца» проводки — электрического щита. Потом необходимо выключить все электроприборы из розеток и перевести выключатели света в положение выкл. Внимательно осмотреть все розетки и открытые места коммутации. Также рекомендуется осмотреть распаечные коробки, при свободном доступе к ним. Характерным наличием КЗ может являться запах гари, например из розетки.

Сгоревшие розетки

Второй способ – по хлопку

Это самый простой и быстрый способ найти короткое замыкание. Многие, даже матёрые электрики, про него частенько забывают. Если в месте кроме щита с автоматом, происходит хлопок — значит замыкание нужно искать там. Конечно же у этого способа есть и свои минусы, которые нужно знать и понимать. При использовании такого метода главное не испортить оборудование или не сжечь всю проводку или квартиру.

Электрик большое ухо

Третий способ – Вскрытие

Не пугайтесь, вскрытие означает то, что вам необходимо вскрыть все розетки, распаечные коробки и другие места коммутации (люстры, светильники, выключатели). Конечно нужно учесть, что потом их придется собирать обратно.

Четвертый способ — прозвонка

Если визуальный поиск и вскрытие не помогает, следующим этапом поиска может быть прозвонка всех электрических цепей мультиметром. При помощи прозвонки можно локализовать проблемный участок цепи. При прозвонке, все цепи рассоединяются (то есть разбирается всё): размыкаются розетки, отключаются линии от автоматов, отсоединяются люстры, распутываются провода в распаечных коробках. После чего каждый участок цепи вызванивается на наличие короткого замыкания ОТДЕЛЬНО. Всё это необходимо делать последовательно – от простого к сложному.

Способ №5 — спец оборудование

Ну и высшей точкой профессионального поиска коротких замыканий, является поиск при помощи профессионального инструмента (и натренированного мозга). Профессиональный поиск замыкания осуществляется трассоискателем. Волшебный прибор сможет достаточно точно показать место замыкания. Конечно перед работой с трассоискателем, необходимо произвести подготовительные работы и обладать некоторыми навыками хорошего электрика.

Содержание

Какими бывают защитные устройства

Классификация устройств, которые делают безопасными электрические сети, довольно сложна. По той причине, что одно и то же устройство применяется в различных областях и с разными целями. А алгоритм их работы нередко состоит из нескольких этапов, каждый из которых может быть использован для защиты как единственный метод. Основными критериями классификации являются:

• По сфере применения – для защиты людей или технических устройств.
• По способу реакции – пассивные и активные.

В подавляющем большинстве случаев принцип их работы основан на физическом проявлении действия электрического тока – нагреве или притягивании металлических деталей в поле действия магнитного поля, им порожденного.

Устройство и принцип действия

Принцип работы заключается в срабатывании датчика (реле) тока при превышении Iуставки на защищаемом участки линии, после чего для обеспечения селективности с определенной задержкой срабатывает реле времени.

Где она применяется? Максимальную токовую защиту устанавливают в начале линии, то есть со стороны генератора или трансформатора питающей подстанции.

Важно! Зона действия МТЗ лежит в пределах между источником питания (ТП или генератором) и потребителем (ТП или другим ВВ оборудованием). При этом она устанавливается со стороны источника, а не потребителя

Но зоны действия ступеней могут пересекаться друг с другом. Например, 1 ступень часто перекрывает зону действия второй ступени вблизи от разъединителя, где Iкз почти равны с предыдущим участком линии.

Выдержка времени срабатывания защиты подбирается так, что первая ступень (на питающей ТП) срабатывает через самый большой промежуток времени, а каждая последующая быстрее предыдущей.

Интересно: разница выдержки времени срабатывания на ближайшей к источнику питания от следующей после нее МТЗ называется ступенью селективности.

Обеспечение селективности важно для бесперебойной подачи электропитания по как можно большему количеству электрических линий. С её помощью отключаемая часть уменьшается и локализуется на участке между коммутационными аппаратами как можно ближайшими к поврежденному участку

При этом, при возникновении кратковременных самоустраняемых перегрузок, связанных с пуском мощных электродвигателей, выдержка времени и отключение по минимальному напряжению должны обеспечить подачу электроэнергии в сеть без её отключения. При КЗ, напряжения резко уменьшаются, а при пуске двигателей такой просадки обычно не происходит.

Выбор уставок по току происходит по наименьшему Iкз из всей цепи, учитывая особенности работы подключенного оборудования. Это нужно опять же для того, чтобы максимальная токовая защита не сработала при самозапуске электродвигателей.

Перегрузка может возникнуть по трем причинам:

1. При однофазном замыкании на землю.
2. При многофазном замыкании.
3. При перегрузки линии из-за повышенного потребления мощности.

Итак, максимальная токовая защита необходима для предотвращения разрушения линий электропередач, жил кабелей и шин на подстанциях и потребителях электроэнергии, таких как мощные электродвигатели 6 или 10 кВ и прочие электроустановки.

Организация контура заземления в частном секторе

Не секрет, что сегодня многие квартируют в собственных домах. Не всегда проектирующие организации предусматривают все. В электрическом проекте дома может отсутствовать проверка контура заземления. Можно достаточно качественно собрать эту конструкцию самостоятельно. Для этого понадобятся немного арматуры, хорошая лопата и умелые руки. Необходимо вырыть во дворе ров любой формы глубиной порядка одного метра и шириной около трети метра. Длина ямы должна быть не менее 8 метров. Через каждые полтора метра в дно ямы вбиваются стержни арматуры длиной 50 см. Вся конструкция напоминает ленточно-свайный фундамент, поэтому для людей, следующих в строительстве, сама картина не будет нова.

Контур заземления

Вбитые стержни арматуры нужно объединить между собой стальным профилем любой формы и достаточно большого сечения. Как правило, подойдут практически любые уголки

Важно, чтобы в месте сварки был надежный электрический контакт. Можно ли соединить углы проволокой, как делают с арматурой наливного фундамента? Мы не гарантируем, что через какое-то время такая конструкция не выйдет из строя

Наверняка углы проржавеют, и электрический контакт потеряется.

Собранную конструкцию нужно соединить с домовой шиной заземления достаточно толстым медным проводом. Не имеет значения одна жила имеется или несколько, главное, чтобы сопротивление было достаточно малым. Это может быть, к примеру, обычный медный провод для внешнего монтажа сравнительно большого сечения. Допустим, 6 квадратных миллиметров.

После сборки контура заземления необходимо проверить его сопротивление. Нормальное значение должно составлять доли Ома. Наверняка у многих не имеется дома специального оборудования для измерения сопротивления заземления. На этот случай радиолюбители предлагают использовать весьма оригинальный метод. Для этого неплохо бы под рукой иметь трансформатор, чтобы не перегрузить сеть. Выходное напряжение его может быть достаточно стандартным, например, 9, 12 или 27 вольт. Через сопротивление небольшого номинала допустим, 50 ом, мы начинаем пропускать ток сквозь наш контур заземления. В результате образуется резистивный делитель, значения плеч которого пропорциональны падающему здесь напряжению.

Затем нужно измерить падение напряжения на нашем сопротивлении. Допустим, что при номинале 27 вольт у нас получился значение 26,8. Теперь мы можем посчитать сопротивление нашего заземления из простой пропорции. 26,8/0,2 = 50/R, где R и является искомым значением. В результате получается 0,37 Ом. Вычисленная величина немного превышает желаемое значение. Поэтому со стороны присоединения шины контура заземления можно выкопать ров в другую сторону и дополнительно в контур вбить арматуру и сварить стальным профилем. Это увеличит контакт конструкции с землей, что приведет к снижению сопротивления до заданного значения. Напоминаем, что это 0,1 Ома.

Внутри помещений лепесток каждой розетки должен присоединяться к смонтированной шине заземления. Отдельно нужно поговорить про кухню и ванную комнату. В этих местах полагается по стандарту монтировать системы уравнивания потенциалов. Столь грозно звучащие слова на самом деле означают лишь то, что все металлические части, контактирующие с водой, объединяются между собой медными жилами достаточно большого сечения. В свою очередь оба контура уравнивания потенциалов объединяются между собой и вместе присоединяются к шине заземления дома.

Короткое замыкание

Когда найти замыкание не предоставляется возможным

Иногда найти короткое замыкание просто невозможно. И в некоторых случаях даже профессиональный трассоискатель не сможет помочь. Приходиться прокладывать новую линию, менять автоматы или менять проводку целиком. Обычно это бывает из-за сверх неквалифицированного монтажа электрики. Например большие скрутки различных проводов прячутся под толстым слоем раствора и замурованы где-нибудь глубоко в стене (или полу). При чем эти скрутки служат, так называемым коммутационным узлом, от которого во все стороны расходится проводка по квартире.  Сверху можно добавить нарушенную изоляцию проводов и растекание тока по перекрытиям. Такие чудеса случаются, и к несчастью владельцев таких ремонтов — это не лечиться никакими приборами и электриками.

Подпишись на RSS и получай обновления блога!

Получать обновления по электронной почте:

• • Транзисторный ключ с ограничением тока
    3 июня 2020
  • Зарядное для аккумуляторов шуруповерта на базе XL4015
    5 апреля 2020
  • Зарядное для авто со стабилизацией тока на L200
    19 марта 2020
  • Индикатор шестиразрядный на TM1637
    13 марта 2020
  • Регулируемый стабилизатор тока на L200
    11 марта 2020

• • Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов — 237 415 просмотров
  • Стабилизатор тока на LM317 — 173 565 просмотров
  • Стабилизатор напряжения на КР142ЕН12А — 124 884 просмотров
  • Реверсирование электродвигателей — 101 711 просмотров
  • Зарядное для аккумуляторов шуруповерта — 98 414 просмотров
  • Карта сайта — 96 063 просмотров
  • Зарядное для шуруповерта — 88 427 просмотров
  • Самодельный сварочный аппарат — 87 815 просмотров
  • Схема транзистора КТ827 — 82 457 просмотров
  • Регулируемый стабилизатор тока — 81 416 просмотров

• • DC-DC (4)
  • Автомат откачки воды из дренажного колодца (5)
  • Автоматика (34)
  • Автомобиль (3)
  • Антенны (2)
  • Ассемблер для PIC16 (3)
  • Блоки питания (30)
  • Бурение скважин (6)
  • Быт (11)
  • Генераторы (1)
  • Генераторы сигналов (8)
  • Датчики (4)
  • Двигатели (7)
  • Для сада-огорода (11)
  • Зарядные (17)
  • Защита радиоаппаратуры (8)
  • Зимний водопровод для бани (2)
  • Измерения (34)
  • Импульсные блоки питания (2)
  • Индикаторы (6)
  • Индикация (10)
  • Как говаривал мой дед … (1)
  • Коммутаторы (6)
  • Логические схемы (1)
  • Обратная связь (1)
  • Освещение (3)
  • Программирование для начинающих (16)
  • Программы (1)
  • Работы посетителей (7)
  • Радиопередатчики (2)
  • Радиостанции (1)
  • Регуляторы (5)
  • Ремонт (1)
  • Самоделки (12)
  • Самодельная мобильная пилорама (3)
  • Самодельный водопровод (7)
  • Самостоятельные расчеты (37)
  • Сварка (1)
  • Сигнализаторы (5)
  • Справочник (13)
  • Стабилизаторы (16)
  • Строительство (2)
  • Таймеры (4)
  • Термометры, термостаты (27)
  • Технологии (21)
  • УНЧ (2)
  • Формирователи сигналов (1)
  • Электричество (4)
  • Это пригодится (12)
• Архивы
  Выберите месяц Июнь 2020  (1) Апрель 2020  (1) Март 2020  (3) Февраль 2020  (2) Декабрь 2019  (2) Октябрь 2019  (3) Сентябрь 2019  (3) Август 2019  (4) Июнь 2019  (4) Февраль 2019  (2) Январь 2019  (2) Декабрь 2018  (2) Ноябрь 2018  (2) Октябрь 2018  (3) Сентябрь 2018  (2) Август 2018  (3) Июль 2018  (2) Апрель 2018  (2) Март 2018  (1) Февраль 2018  (2) Январь 2018  (1) Декабрь 2017  (2) Ноябрь 2017  (2) Октябрь 2017  (2) Сентябрь 2017  (4) Август 2017  (5) Июль 2017  (1) Июнь 2017  (3) Май 2017  (1) Апрель 2017  (6) Февраль 2017  (2) Январь 2017  (2) Декабрь 2016  (3) Октябрь 2016  (1) Сентябрь 2016  (3) Август 2016  (1) Июль 2016  (9) Июнь 2016  (3) Апрель 2016  (5) Март 2016  (1) Февраль 2016  (3) Январь 2016  (3) Декабрь 2015  (3) Ноябрь 2015  (4) Октябрь 2015  (6) Сентябрь 2015  (5) Август 2015  (1) Июль 2015  (1) Июнь 2015  (3) Май 2015  (3) Апрель 2015  (3) Март 2015  (2) Январь 2015  (4) Декабрь 2014  (9) Ноябрь 2014  (4) Октябрь 2014  (4) Сентябрь 2014  (7) Август 2014  (3) Июль 2014  (2) Июнь 2014  (6) Май 2014  (4) Апрель 2014  (2) Март 2014  (2) Февраль 2014  (5) Январь 2014  (4) Декабрь 2013  (7) Ноябрь 2013  (6) Октябрь 2013  (7) Сентябрь 2013  (8) Август 2013  (2) Июль 2013  (1) Июнь 2013  (2) Май 2013  (4) Апрель 2013  (7) Март 2013  (7) Февраль 2013  (7) Январь 2013  (11) Декабрь 2012  (7) Ноябрь 2012  (5) Октябрь 2012  (2) Сентябрь 2012  (10) Август 2012  (14) Июль 2012  (5) Июнь 2012  (21) Май 2012  (13) Апрель 2012  (4) Февраль 2012  (6) Январь 2012  (6) Декабрь 2011  (2) Ноябрь 2011  (9) Октябрь 2011  (14) Сентябрь 2011  (22) Август 2011  (1) Июль 2011  (5)

Устройство защиты от короткого замыкания

Устройство может быть электронным, электромеханическим или простым предохранителем. Электронные устройства в основном применяются в сложных электронных приборах, и мы рассматривать в рамках этой статьи их не будем. Остановимся на предохранителях и электромеханических устройствах. Для защиты бытовой электросети сначала применялись предохранители. Мы привыкли их видеть в виде «пробок» в электрощите.

Их было несколько типов, но вся защита сводилась к тому, что внутри этой «пробки» находился тонкий медный проводок, который перегорал, когда происходило короткое замыкание. Нужно было бежать в магазин, покупать предохранитель или хранить дома, возможно, не скоро потребующийся запас предохранителей. Это было неудобно. И на свет появились автоматические выключатели, которые сначала выглядели тоже как «пробки».

Это был простейший электромеханический автоматический выключатель. Выпускались они на разные токи, но максимальным значением было 16 ампер. Вскоре потребовались более высокие значения, да и технический прогресс позволил выпускать автоматы такими, какими мы сейчас их видим в большинстве электрических щитков наших домов.

Вариант 1

Это защита наиболее простая и отличается от аналогичных тем, что в ней не используются никакие транзисторы или микросхемы. Реле, диодная развязка – вот и все ее компоненты.

Работает схема следующим образом. Минус в схеме общий, поэтому будет рассмотрена плюсовая цепь.

Если на вход не подключен аккумулятор, то реле находится в разомкнутом состоянии. При подключении аккумулятора плюс поступает через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего контакт реле замыкается, и основной ток заряда протекает на аккумулятор.

Одновременно загорается зеленый светодиодный индикатор, свидетельствуя о том, что подключение правильное.

И если теперь убрать аккумулятор, то на выходе схемы будет напряжение, поскольку ток от зарядного устройства будет продолжать поступать через диод VD2 на обмотку реле.

Если перепутать полярность подключения, то диод VD2 окажется заперт и на обмотку реле не поступит питание. Реле не сработает.

В этом случае загорится красный светодиод, который нарочно подключен неправильным образом. Он будет свидетельствовать о том, что нарушена полярность подключения аккумулятора.

Диод VD1 защищает цепь от самоиндукции, которая возникает при отключении реле.

В случае внедрения такой защиты в , стоит взять реле на 12 В. Допустимый ток реле зависит только от мощности . В среднем стоит использовать реле на 15-20 А.

Как предотвратить КЗ, защита от него

Так как КЗ – это аварийный режим, то существуют способы защиты от этого опасного процесса и его предотвращения:

• Быстродействующая электромагнитная или электронная защита от мгновенного увеличения тока в нагрузке или линии, которая максимально быстро отключит аварийный участок цепи от напряжения. Для этого используются автоматические выключатели, предохранители, дифференциальные автоматы. В домашних условиях для защиты от КЗ достаточно установить на группу приборов правильно рассчитанный автоматический выключатель (АВ).
• Для высоковольтных линий и силовых цепей подстанций используются масляные (вакуумные и другие) аппараты коммутации с настроенной и проверенной защитой от резкого увеличения тока на отходящих линиях.

Способ предотвращения короткого замыкания в тот момент, когда этот процесс уже произошел, простой: он заключается в немедленном автоматическом отключении участка цепи от напряжения. В принципе, любой автоматический выключатель имеет внутри конструкции электромагнитный разцепитель, который при превышении номинального тока разрывает цепь нагрузки достаточно эффективно и быстро.

Важно! Защита от КЗ должна быть надёжной и быстродействующей, это два основных правила безопасной эксплуатации электрических цепей

Итог

С точки зрения КПД, первая схема лучше других. Но с точки зрения универсальности и скорости реагирования, лучший вариант – это схема 2. Ну а третий вариант часто применяется в промышленных масштабах. Такой вариант защиты можно увидеть, к примеру, на любой автомагнитоле.

Все схемы, кроме последней, имеют функцию самовосстановления, то есть работа восстановится, как только будет убрано короткое замыкание или изменится полярность подключения аккумулятора.

Прикрепленные файлы:

Как сделать простой Повер Банк своими руками: схема самодельного power bank

Практически каждый начинающий радиолюбитель стремится вначале своего творчества сконструировать сетевой блок питания, чтобы впоследствии использовать его для питания различных экспериментальных устройств. И конечно, хотелось бы, чтобы этот блок питания «подсказывал» об опасности выхода из строя отдельных узлов при ошибках или неисправностях монтажа.

На сегодняшний день существует множество схем, в том числе и с индикацией короткого замыкания на выходе. Подобным индикатором в большинстве случаев обычно служит лампа накаливания, включенная в разрыв нагрузки. Но подобным включением мы увеличиваем входное сопротивление источника питания или, проще говоря, ограничиваем ток, что в большинстве случаев, конечно, допустимо, но совсем не желательно.

Схема, изображенная на рис.1, не только сигнализирует о коротком замыкании, абсолютно не влияя на выходное сопротивление устройства, но и автоматически отключает нагрузку при закорачивании выхода. Кроме того, светодиод HL1 напоминает, что устройство включено в сеть, a HL2 светится при перегорании плавкого предохранителя FU1, указывая на необходимость его замены.

Электрическая принципиальная схема самодельного блока питания с защитой от коротких замыканий

Рассмотрим работу самодельного блока питания
. Переменное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки Т1, выпрямляется диодами VD1…VD4, собранными по мостовой схеме. Конденсатеры С1 и С2 препятствуют проникновению в сети высокочастотных помех, а оксидный конденсатор С3 сглаживает пульсации напряжения, поступающего на вход компенсационного стабилизатора, собранного на VD6, VT2, VT3 и обеспечивающего на выходе стабильное напряжение 9 В.

Напряжение стабилизации можно изменить, подбирая стабилитрон VD6, например, при КС156А оно составит 5 В, при Д814А — 6 В, при ДВ14Б — В В, при ДВ14Г -10 В, при ДВ14Д -12 В. При желании выходное напряжение можно сделать регулируемым, для этого между анодом и катодом VD6 включают переменный резистор сопротивлением 3-5 кОм, а базу VT2 подключают к движку этого резистора.

Рассмотрим работу защитного устройстваблока питания
. Узел защиты от КЗ в нагрузке состоит из германиевого п-р-п транзистора VT1, электромагнитного реле К1, резистора R3 и диода VD5. Последний в данном случае выполняет функцию стабистора, поддерживающего на базе VT1 неизменное напряжение около 0,6 — 0,7 В относительно общего.

В обычном режиме работы стабилизатора транзистор узла защиты надежно закрыт, так как напряжение на его базе относительно эмиттера отрицательное. При возникновении короткого замыкания эмиттер VT1, как и эмиттер регулирующего VT3, оказывается соединенным с общим минусовым проводом выпрямителя.

Другими словами, напряжение на его базе относительно эмиттера становится положительным, вследствие чего VT1 открывается, срабатывает К1 и своими контактами отключает нагрузку, светится светодиод HL3. После устранения короткого замыкания напряжение смещения на эмиттерном переходе VT1 снова становится отрицательным и он закрывается, реле К1 обесточивается, подключая нагрузку к выходу стабилизатора.

Детали для изготовления блока питания.
Электромагнитное реле любое с возможно меньшим напряжением срабатывания. В любом случае должно соблюдаться одно непременное условие: вторичная обмотка Т1 должна выдавать напряжение, равное сумме напряжений стабилизации и срабатывания реле, т.е. если напряжение стабилизации, как в данном случае 9 В, а U
сраб реле 6 В, то на вторичной обмотке должно быть не менее 15 В, но и не превышать допустимое на коллекторе-эмиттере применяемого транзистора. В качестве Т1 на опытном образце автор использовал ТВК-110Л2. Печатная плата устройства изображена на рис.2.

Печатная плата блока питания

Это невероятно полезное приспособление, которое защитит ваш дом от короткого замыкания при проверке каких-либо тестируемых приборов. Бывают случаи, когда необходимо проверить электроприбор на отсутствие КЗ, к примеру, после ремонта. И чтобы не подвергать свою сеть опасности, подстраховаться и избежать неприятных последствий, как раз и поможет это очень простое устройство.

 

 

Помогла ли вам статья?

Задать вопрос

Пишите ваши рекомендации и задавайте вопросы в комментариях

Самодельный лабораторный блок питания | Все своими руками

Здравствуйте. На днях решил, что мне срочно не хватает еще одного блока питания. Буду собирать давно проверенную схему регулируемого стабилизированного блока питания. Встречайте самодельный лабораторный блок питания.

Выбрал эту схему, так как собираю ее 4 раз и не разу не удалось сжечь силовой транзистор, запаса хватает с головой.
Преимущества самодельного лабораторного блока питания:
Плавная регулировка напряжения от 0 до 30В, а при доработке вытянет до 50В
Стабилизация тока от 0 до 1А, а при параллельной установке силовых транзисторов, ток ограничен вашей фантазией.
Есть защита от короткого замыкания. Блок питания в режиме стабилизации тока с нулем на выходе
Радует низкий уровень пульсаций на выходе БП
Схема лабораторного блока питания

Может кто-то узнает эту схему, это схема регулируемого блока питания со стабилизацией напряжения, именуемый  ПиДБП V14 с форума Паяльник.

Подобную схему, очень-очень давно, я собирал для зарядного устройства из двух компараторов, но были проблемы со стабилизацией напряжения из-за того, что у меня компараторы работали паралельно. В поисках решения проблемы я нашел эту схему лабораторного БП, переделал под свои детали и полюбил ее за простоту и надежность. Кстати,  спустя время вышла версия 16, в которой ребята тоже использовали параллельное включение и решили проблему со стабилизацией.
16 версию потом соберу, а пока V14 вкратце. Напряжение с моста фильтруется конденсаторами, емкость чем больше тем лучше. Источник опорного напряжения собран на стабилизаторе TL431 усиленный транзистором.
Ток стабилизируется компаратором DA1.2. Напряжение с токового шунта сравнивается с опорным с резисторного делителя R16R17R18.
Напряжение стабилизируется компаратором DA1.1 сравнивая напряжения с делителя R12R14R15 и делителя R10R11. ИОН-ом для питания R10R11 служит выход компаратора DA1.2.
Ну и остался транзисторный каскад. Я использовал 2SC945, КТ814 и КТ803А на массивный радиатор
Была изготовлена компактная печатная плата под LM358, в оригинальной схеме LM324.
Печатная плата лабораторного блока питания

Плата протравилась быстро, потом просверлилась самодельным сверлильным станком и начался процес сборки лабораторного блока питания

Для безопасной  сборки буду собирать схему частями. Для начала собрал на плате все компоненты кроме транзистора VT3 и операционного усилителя LM358. Временно устанавливаю перемычку паралельно резистору R8 и подаю питание 21В  от другого лабораторного блока питания. Блок питания не ушел в защиту и это уже радует, потребление миллиамперы и можно что то попробовать замерять. А мерять буду опорное напряжение которое в норме 12.6В, а так же отсутствие напряжение на выходе схемы БП.

Вот схематически изобразил, где ставить перемычку и карта напряжений.

Так же можно замерить напряжение на делителе R16R17R18, оно должно регулироваться от 30мВ до 500мВ.

Теперь установлю перемычку от ИОН к R7 как показано на схеме

Должно появиться напряжение почти равное напряжению питания, если так то все нормально.
Ну если все хорошо работает, то запаиваю компаратор и транзистор. Транзистор на проводах вывел на радиатор. Установил конечно через термопасту.

Подключаю опять 21В от лабораторного блока питания и пробую менять напряжение на выходе и если все регулируется пора к серьезным испытаниям.
Добавляю в схему диодный мостик и трансформатор со вторичкой 30В. Включаю в сеть через лампу, после моста 42В, на ИОН как и было 12.6В. Напряжение регулируется от 0 до 31В, исключу из цепи защитную лампу и ток проверю самодельной электронной нагрузкой.

Ток регулируется от 35мА и максимальный ток 1А при напряжении на выходе 31В.
При этом на диодном мосте под нагрузкой 33В, как раз 2В хватает на падение на транзисторах. К тому же заменю один кондей 2200мкФ на 4700мкФ и картина будет еще краше. На фото напряжение на диодном мосте под нагрузкой и без

Ну и еще один тест который на пену выведет диванных экспертов — это КЗ блока питания через амперметр.

Если не в курсе, то ток во всей цепи одинаковый и при таком включении амперметра, амперметр покажет ток проходящий по резистору, которым в данной ситуации являются все проводники, от транзистора до шунта.

Настройка регулируемого лабораторного блока питания
Что касаемо настройки, так тут делов на 5 сек. Подстроечным резистором R15 устанавливается максимальное выходное напряжение. Я только щас заметил, что этот резистор на фото отсутствует. В пробном варианте платы вместо него установил  обычный резистор  и что бы сократить время на подбор, я его паял с другой стороны платы.
Максимальный ток определяется шунтом R20. При максимальном токе на нем падение должно быть 500мВ. Что бы долго не считать: 0.5Ом-1А, 0.33Ом-1.5А, 0.25Ом-2А, 0.16Ом-3А, 0.1Ом-5А. Чем больше ток, тем больше силовых транзисторов и больше размер радиатора

Ну на этом наверное всем удачи с повторением схемы лабораторного блока питания.
Хотите такое же устройство?
Напишите мне на внутреннюю почту Вконтакте.
Если вам нравятся мои статьи подписывайтесь на обновления, кнопки вверху страницы. А так же добавьте эту статью в закладки, что бы не потерять, кнопки под статьей справа

С ув. Эдуард

Поддержать мои проекты вы можете через форму ниже. Каждая копеечка пойдет на все новые и увлекательные проекты

Все своими руками Защита импульсных блоков питания от КЗ

Схема защиты импульсных блоков питания от превышения тока нагрузки

Все защитные схемы конкретного ИИП, имеющего на выходе несколько выходных напряжений, можно объединять под общим названием — комбинированные защиты. Т.к. срабатывание любой из этих защитных схем ведет к отключению всех питающих напряжений посредством воздействия на управляющую микросхему ИИП. Все выходные каналы ИИП можно условно, разделить на слаботочные и сильноточные. Необходимость раздельной защиты каждого из этих каналов объясняется тем, что чувствительность схемы защиты сильноточного канала недостаточна для обнаружения неисправности в слаботочной схеме.

В данной статье будет рассмотрена одна из классических и эффективных схем защиты для импульсных блоков питания с сильноточным выходом, реализованных на контроллере ТL494 или его аналогах.

Подробнее рассмотрим механизм защитного отключения в зависимости от максимальной ширины управляющего импульса. Суть защитного отключения заключаются в том, чтобы силовые транзисторы инвертора переставали переключаться и оставались бы в закрытом состоянии неограниченно долго при возникновении аварийной ситуации. Для того чтобы оба силовых транзистора инвертора оказались закрыты одновременно, на их базах должны отсутствовать управляющие импульсы. Источником управляющих импульсов является микросхема ТL494, поэтому для того чтобы отключить появление импульсов на выходах микросхемы необходимо заблокировать работу ее цифровой части. При этом оба выходных транзистора ее окажутся в закрытом состоянии и импульсы на выводах 8 и 11 или 9 и 10 будут отсутствовать. Амплитуда пилообразного напряжения составляет +3,2В.
Поэтому, если на вывод 4 ТL494 будет подан потенциал, превышающий +3.2В, то произойдет блокировка работы микросхемы ТL494. Однако необходимо отметить, что генератор пилообразного напряжения при этом не прекращает своей работы, т.е. несмотря на отсутствие выходных импульсов, пилообразное напряжение продолжает вырабатываться. Схема узла защиты показана на рисунке ниже.

Работа схемы защиты

Тр1 – трансформатор тока, R11 – нагрузка трансформатора, VD3 и 4 – выпрямительные диоды – это преобразователь длительности проходящих через первичную обмотку рабочих импульсов тока в пропорциональное напряжение на его выходе. Чем больше длительности рабочих импульсов, тем на большее положительное напряжение заряжается конденсатор С7. Преобразователь имеет двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой, на которой появляются только положительные по знаку импульсы. Напряжение пропорциональное длительности рабочих импульсов с конденсатора С7 поступает на резистивный делитель R7 и R6. Вместо этого делителя можно поставить потенциометр со шкалой и при необходимости выставлять нужный ток защиты. Цепь, состоящая из резистора R5 и конденсатора С4 – это Т-образный фильтр, от емкости С4 также зависит время реакции защиты на внештатную ситуацию. Если выбрать этот конденсатор недостаточной емкости, то защита сработает раньше, чем закончатся все переходные процессы при включении блока питания. БП просто напросто не успеет включиться. Здесь нужен компромисс, чтобы блок питания стабильно включался, и чтобы время срабатывания защиты было как можно меньше.

Резистор R8 – подтягивающий резистор вывода 4 DD1 к общей шине схемы ИИП. R9 и С11 – цепь мягкого запуска. При включении ИИП на воде 14 контроллера появляется стабильное напряжение +5 вольт от внутреннего стабилизатора микросхемы. Начинается заряд конденсаторы С11 через резисторы R8,9R. На выводе 4 DD1 начинает плавно нарастать напряжение. По мере его нарастания увеличивается длительность рабочих импульсов. Диод VD1 служит для развязки формирующей цепочки от схемы защиты.

В рабочем состоянии блока питания в режиме номинального тока нагрузки напряжения с выхода фильтра R5, С4 не хватает для того, что бы открыть транзистор VT1. В таком режиме оба транзистора VT1 и VT2 закрыты и не влияют на работу микросхемы DD1. При увеличении тока нагрузки контроллер начнет увеличивать длительность выходных импульсов. Увеличение длительности рабочих импульсов мощных транзисторов VT3 и VT4 приводит к увеличению напряжения на базе транзистора VT1. Через открывающийся транзистор VT1 и резистор R2 начинает поступать открывающее отрицательное напряжение базу VT2. Процесс приобретает лавинообразный характер, в результате оба транзистора открываются и могут находиться в таком состоянии сколь угодно долго (транзисторный аналог тиристора). Через открытые транзистор VT2 на вывод 4 DD1 поступит напряжения превышающее +3,2В, что приведет к блокировке цифровой части контроллера. Оба его выходных транзистора окажутся в закрытом состоянии и на выходах 8,11 и 9,10 появятся статические потенциалы, которые не смогут передаваться на базы транзисторов VT3 и VT4, так как связь с ними происходит через согласующий трансформатор (на схеме не показан). Если ИИП имеет схему с запуском посредством самовозбуждения, то после закрытия мощных транзисторов пропадет и питание на контроллере и восстановить работоспособность блока питания можно, если его отключить и снова включить. Восстановить рабочее состояние ИИП с принудительным запуском можно, поставив кнопку рестарта, параллельно переходу база-эмиттер транзистора VT1.

Данная схема была проверена в четырех ИИП и показала прекрасные результаты. В качестве ТР1 можно использовать сердечники и каркасы к ним от энергосберегающих ламп. Смотрим фото. Но в данных сердечниках имеется конструктивный зазор на среднем керне, поэтому для трансформатора тока потребуется два одинаковых дросселя. На фото три показан самодельный трансформатор тока в ИИП.

Можно применить и ферритовые кольца. Как рассчитать трансформатор тока на ферритовом кольце можно посмотреть в статье «Расчет трансформатора тока»

Вторичная обмотка ТР1 содержит 120 х 2 витков провода диаметром 0,12 мм, мотается в два провода сразу. Вторичная обмотка содержит 2 витка провода – 0,8 или можно применить плоский жгут из нескольких проводов. Диоды VD3 и VD4 – КД522, 1N4148. VD1 – любой. Транзисторы 1 и 2 – КТ315 и КТ361, у меня стоят КТ209 и С945.

На этом все. Успехов. К.В.Ю.

Скачать статью

Скачать “Защита_импульсных_блоков_питания_от_КЗ” Защита_импульсных_блоков_питания_от_КЗ.rar – Загружено 811 раз – 163 КБ

Просмотров:4 219

Метки: Защита ИИП, Защита от КЗ, ИИП

Виды защиты в импульсных источниках питания от компании MEAN WELL

21.04.2022

Одним из важных требований, которые предъявляются к источникам питания в составе электрических или электронных систем, является обеспечение безопасности их использования при возникновении нештатных ситуаций и предотвращения выхода из строя самого блока питания и/или подключенной  нему нагрузки. Эту задачу решает ряд защит, которые производитель встраивает в свои источники питания различного типа преобразования (AC/DC, DC/DC, DC/AC) или зарядные устройства. Для большинства источников питания производства компании MEAN WELL набор этих защит универсален и присутствует в полном объеме, однако их точное наличие и параметры следует уточнять по Спецификации на конкретную модель источника питания или зарядного устройства.

Типовое расположение реализуемых подсистем защиты и взаимосвязи с другими блоками в схеме источников питания можно представить на примере источника питания серии HRP-100

Блок-схема источника питания серии HRP-100 с реализованными защитами

Overload protection (O.L.P.)

Функция защиты от перегрузки (Overload Protection) является одной из основных защит блока питания, поскольку позволяет в равной степени защитить как сам блок питания, так и подключенную нагрузку от выхода из строя. Перегрузка возникает при полном или частичном выходе из строя оконечного устройства, подключенного к блоку питания, что приводит к резкому повышению выходного тока. Встроенная защита отлавливает момент превышения выходного тока выше заданного параметра (обычно 105-150% от нормированного значения мощности или выходного тока) и производит ограничение выходного тока или отключение блока питания. Более подробно эта функция была описана ранее.

Over voltage protection (O.V.P.)

Функция защиты от перенапряжения (Over voltage Protection) также является одной из основных защит, которая встречается практически во всех AC/DC преобразователях – от самых бюджетных источников серии LRS до самых продвинутых и функциональных блоков питания серий RSP и HRP.

Импульсное перенапряжение возникает при внезапной смене режима работы нагрузки (например, за счет ее коммутации реле или выключателем), при коротком замыкании, и других случаях, как правило, коммутационного характера. В этих случаях накопленная энергия из-за резкой смены параметров режима работы блока питания приводит к развитию переходного процесса со значительным скачком напряжения, который может вывести из строя как сам блок питания, так и питаемую им нагрузку. Поэтому блок защиты  от перенапряжения имеет заданный уровень порога (имеет фиксированные границы для каждого номинала выходного напряжения каждого блока питания), при котором происходит либо отключение блока питания (наиболее частый способ реализации этой защиты), либо перевод его в прерывистое состояние (hiccup). При отключении блока питания перезапуск осуществляется вручную повторным включением после устранения или завершения неисправности. При переводе в режим прерывистой работы включение происходит автоматически после устранения неисправности.

Short Circuit

Функция защиты от короткого замыкания (Short circuit) – предназначена защитить блок питания от выхода из строя при возникновении ситуации короткого замыкания на выходных контактах блока питания. Эта защита может быть реализована как составная часть функции защиты от перегрузки (Overload protection), либо отдельным блоком в цепи обратной связи источника питания.

Over temperature (O.T.P.)

Защита от перегрева (Over temperature Protection) предназначена для предотвращения перегрева и повреждения внутренних компонентов источника питания или для предотвращения уменьшения срока его службы из-за высокой температуры окружающей среды, перегрузки или неисправности в блоке питания (например, повреждения встроенного вентилятора охлаждения). Условия неисправности должны быть устранены, после чего источник питания автоматически восстановится или перезапустится при повторном включении вручную после того, как внутренняя температура упадет ниже температуры активации. В общем случае, для охлаждения блока питания до температуры окружающей среды требуется от нескольких до десятков минут.

Reverse polarity

Отдельно для зарядных устройств и инверторов (DC/AC преобразователей), а также в некоторых случаях для DC/DC преобразователей (по входному подключению) реализуется отдельный вид защиты – защита от подключения с обратной полярностью (защита от переполюсовки). Применение данной защиты позволяет избежать выхода из строя устройства силовой электроники при ошибке подключения внешнего источника питания (для инвертора или DC/DC преобразователя) или аккумулятора (для зарядного устройства). В большинстве случаев защита от обратной полярности (переполюсовки) осуществляется с помощью специального предохранителя, который необходимо заменить в случае, если такая защита сработала.

Battery Low Protection

Также стоит отметить защиту, которая применяется в устройствах с использованием аккумуляторов (зарядные устройства, источники питания с функцией ИБП), и которая предназначена для защиты подключенных аккумуляторов от глубокого разряда и/или предупреждения о возникновении такой ситуации (Battery Low Protection). Для разных по типу устройств эта защита может быть реализована со своими особенностями, поэтому по ее применению следует обращаться к документации производителя (Спецификации).

В заключение стоит отметить, что наличие защиты с большей долей вероятности позволит избежать выхода из строя устройства питания и/или подключенной к нему нагрузки, но сам факт ее срабатывания не решает проблему почему такая ситуация возникла. Поэтому каждый факт срабатывания отдельной защиты должен быть исследован и должны быть устранены условия его возникновения – только в этом случае система питания будет служить максимально долго и качественно.

По вопросам, связанным с выбором и использованием продукции компании MEAN WELL, следует обращаться по адресу электронной почты Meanwell@chipdip. ru.

Защита от КЗ для блока питания своими руками – Artofit

Automatic Battery ChargerBattery Charger CircuitElectronic Circuit ProjectsElectrical ProjectsElectronics Mini ProjectsElectronics GadgetsClass D AmplifierAudio Amplifier

• Простая защита зарядного устройства от короткого замыкания, схема на реле для защиты блока питания от перегрузки и короткого замыкания.

• Advertisement

• Всем привет! Предлагаю эффективную схему для стенда чистки форсунок, очень простую в сборке и по финансам дешевая. Съездил в магазин в радиодетали, закупил все необходимое, вышло примерно 300-350…

• Advertisement

• When it comes to gadgets, the market is flooded with duplicates and copycat products, especially with the worldwide market being so easily accessible via

• Advertisement
• Advertisement
• Advertisement

• Все качественные механизмы зарядного типа для подзарядки автотранспортных аккумуляторов не боятся коротких замыканий и внезапной перемены полюсов питания. Но обладая опытом по ремонту устройств…

Защита от токов короткого замыкания источника питания. Простая схема защиты от короткого замыкания блока питания своими руками. Принципы построения защиты

Представлен проект защиты для любого типа источника питания. Эта схема защиты может работать совместно с любыми источниками питания — сетевыми, импульсными и батареями постоянного тока. Схематическая развязка такого блока защиты относительно проста и состоит из нескольких компонентов.

Схема защиты источника питания

Силовая часть — мощный полевой транзистор — при работе не перегревается, поэтому и теплоотвод ей не нужен. Схема одновременно является защитой от переполюсовки, перегрузки и короткого замыкания на выходе, ток срабатывания защиты можно подобрать подбором сопротивления шунтирующего резистора, в моем случае ток 8 Ампер, 6 резисторов Используются параллельно включенные 5 Вт 0,1 Ом. Шунт можно сделать и из резисторов на 1-3 ватта.

Точнее защиту можно настроить подбором сопротивления подстроечного резистора. Схема защиты блока питания, регулятор ограничения тока Схема защиты блока питания, регулятор ограничения тока

~~~ В случае короткого замыкания и перегрузки выхода блока защита сработает мгновенно, отключив питание. Светодиодный индикатор сообщит о срабатывании защиты. Даже при КЗ на выходе пару десятков секунд полевой транзистор остается холодным

~~~ Полевой транзистор не критичен, подойдут любые ключи с током 15-20 и выше Ампер и с рабочим напряжением 20-60 Вольт. Отлично подойдут ключи из линейки IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 или более мощные — IRF3205, IRL3705, IRL2505 и им подобные.

~~~ Эта схема отлично подходит и как защита зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, если вы вдруг перепутаете полярность подключения, то ничего страшного с зарядным устройством не произойдет, защита спасет устройство в таких ситуациях.

~~~ Благодаря быстрому срабатыванию защиты может успешно применяться для импульсных цепей; при КЗ защита сработает быстрее, чем успеют сгореть силовые ключи импульсного блока питания. Схема также подходит для импульсных инверторов в качестве защиты от перегрузки по току. При перегрузке или коротком замыкании во вторичной цепи инвертора моментально вылетают силовые транзисторы инвертора, и такая защита не позволит этому случиться.

Комментарии (1)
Защита от короткого замыкания , переполюсовки и перегрузки собраны на отдельной плате. Силовой транзистор из серии IRFZ44, но при желании его можно заменить на более мощный IRF3205 или на любой другой силовой ключ с аналогичными параметрами. Можно использовать ключи из линейки IRFZ24, IRFZ40, IRFZ46, IRFZ48 и другие ключи с током более 20 Ампер. Во время работы полевой транзистор остается ледяным. следовательно, ему не нужен радиатор.

Второй транзистор тоже не критичен, в моем случае я использовал высоковольтный биполярный транзистор серии MJE13003, но выбор большой. Ток защиты выбирается исходя из сопротивления шунта — в моем случае параллельно 6 резисторов по 0,1 Ом, защита срабатывает при нагрузке 6-7 Ампер. Точнее можно регулировать вращением переменного резистора, поэтому рабочий ток я выставил около 5 Ампер.

Мощность блока питания вполне приличная, выходной ток достигает 6-7 Ампер, что вполне достаточно для зарядки автомобильного аккумулятора.
Я выбрал шунтирующие резисторы мощностью 5 ватт, но можно и на 2-3 ватта.

Если все сделано правильно, блок начинает работать сразу, замкните выход, должен загореться светодиод защиты, который будет гореть до тех пор, пока выходные провода находятся в режиме короткого замыкания.
Если все работает как надо, то идем дальше. Собираем схему индикатора.

Схема нарисована от зарядного устройства для шуруповерта. Красный индикатор указывает на наличие выходного напряжения на выходе блока питания, зеленый индикатор показывает процесс зарядки. При таком расположении компонентов зеленый индикатор будет постепенно гаснуть и окончательно погаснет при напряжении на аккумуляторе 12,2-12,4 Вольта, при отключении аккумулятора индикатор не загорится.

Термин «короткое замыкание» в электротехнике относится к аварийному режиму работы источников напряжения. Возникает при нарушениях технологических процессов передачи электроэнергии, когда происходит замыкание (КЗ) выходных зажимов на работающий генератор или химический элемент.

В этом случае вся мощность источника мгновенно прикладывается к КЗ. Через него протекают огромные токи, которые могут сжечь оборудование и нанести электротравму находящимся рядом людям. Чтобы остановить развитие таких аварий, используются специальные защиты.

Какие бывают виды коротких замыканий

Природные электрические аномалии

Возникают при сопровождении грозовых разрядов.

Источниками их образования являются высокие потенциалы статического электричества различного знака и величины, накапливаемые облаками при их перемещении ветром на большие расстояния. В результате естественного охлаждения при подъеме на высоту пары влаги внутри облаков конденсируются, образуя дождь.

Влажная среда имеет низкое электрическое сопротивление, что создает пробой воздушной изоляции для прохождения тока в виде молнии.

Электрический разряд проскальзывает между двумя объектами с разным потенциалом:

• на приближающихся облаках;

• между грозовой тучей и землей.

Первый тип молнии опасен для летательных аппаратов, а разряд на землю может разрушить деревья, здания, промышленные объекты, воздушные линии электропередач. Для защиты от него устанавливаются молниеотводы, последовательно выполняющие следующие функции:

1.прием, привлечение потенциала молнии в специальный уловитель;

2. пропуск принимаемого тока по токопроводу в контур заземления здания;

3. разрядка высоковольтного разряда по этой цепи на потенциал земли.

Короткие замыкания в цепях постоянного тока

Источники или выпрямители гальванического напряжения создают на выходных контактах разность положительных и отрицательных потенциалов, которые в нормальных условиях обеспечивают работу цепи, например свечение лампочки от электросети батареи, как показано на рисунке ниже.

Электрические процессы, происходящие при этом, описываются математическим выражением.

Электродвижущая сила источника распределяется на создание нагрузки во внутренней и внешней цепях путем преодоления их сопротивлений «R» и «r».

В аварийном режиме между клеммами «+» и «-» аккумулятора возникает короткое замыкание с очень малым электрическим сопротивлением, что практически исключает протекание тока во внешней цепи, выводя из строя эту часть цепи. Поэтому применительно к номинальному режиму можно принять, что R = 0,

Весь ток циркулирует только во внутренней цепи, которая имеет небольшое сопротивление, и определяется по формуле I = E/r.

Поскольку величина электродвижущей силы не изменилась, значение тока очень резко возрастает. Такое короткое замыкание протекает через короткозамкнутый проводник и внутреннюю цепь, вызывая в них огромное тепловыделение и последующее разрушение конструкции.

Короткие замыкания в цепях переменного тока

Все электрические процессы здесь также описываются действием закона Ома и происходят по аналогичному принципу. Особенности по их прохождению накладывают:

использование однофазных или трехфазных сетей различной конфигурации;

наличие контура заземления.

Виды коротких замыканий в цепях переменного напряжения

Токи короткого замыкания могут возникать между:

фазой и землей;

две разные фазы;

две разные фазы и земля;

три фазы;

три фазы и земля.

Для передачи электроэнергии по воздушным линиям электропередачи в системах электроснабжения может применяться иная схема подключения нейтрали:

1.изолированный;

2. с глухим заземлением.

В каждом из этих случаев токи короткого замыкания будут формировать свой путь и иметь разное значение. Поэтому все вышеперечисленные варианты сборки электрической цепи и возможность возникновения в них токов короткого замыкания учитываются при создании для них конфигурации токовой защиты.

Короткое замыкание может произойти и внутри потребителей электроэнергии, например, электродвигателя. В однофазных конструкциях фазный потенциал может пробиться через изоляционный слой к корпусу или нулевому проводнику. В трехфазном электрооборудовании дополнительная неисправность может возникнуть между двумя или тремя фазами или между их сочетаниями с корпусом/землей.

Во всех этих случаях, как и при КЗ в цепях постоянного тока, через образовавшееся КЗ и всю связанную с ним цепь вплоть до генератора будет протекать ток КЗ очень большой величины, вызывает аварийный режим.

Для ее предотвращения применяются защиты, автоматически снимающие напряжение с оборудования, подвергающегося воздействию повышенных токов.

Как выбрать пределы срабатывания защиты от короткого замыкания

Все электроприборы рассчитаны на потребление определенного количества электроэнергии в своем классе напряжения. Принято оценивать загруженность не по мощности, а по току. На нем легче измерять, контролировать и создавать защиты.

На рисунке представлены графики токов, которые могут возникать в разных режимах работы оборудования. Для них подбираются параметры настройки и настройки защитных устройств.

На графике коричневым цветом показана синусоида номинального режима, который выбран в качестве исходного при проектировании электрической схемы с учетом мощности проводки и подбором токовых защитных устройств.

Частота промышленной синусоиды в этом режиме всегда стабильна, а период одного полного колебания происходит за время 0,02 секунды.

Синусоида режима работы показана на рисунке синим цветом. Обычно она меньше номинальной гармоники. Люди редко полностью используют все резервы возложенных на них возможностей. Как пример, если в комнате висит пятирожковая люстра, то для освещения часто включается одна группа лампочек: две или три, а не все пять.

Чтобы электроприборы надежно работали при номинальной нагрузке, в них создают небольшой запас по току для настройки защит. Величина тока, на которую они настроены для отключения, называется уставкой. Когда это достигается, выключатели снимают напряжение с оборудования.

В диапазоне синусоидальных амплитуд между номинальным режимом и уставкой электрическая цепь работает в режиме небольшой перегрузки.

Возможная временная характеристика тока короткого замыкания показана на графике черным цветом. Его амплитуда превышает уставку защиты, а частота колебаний резко изменилась. Обычно имеет апериодический характер. Каждая полуволна изменяется по амплитуде и частоте.

Любая защита от короткого замыкания включает в себя три основных этапа работы:

1. постоянный контроль состояния контролируемой синусоиды тока и определение момента неисправности;

2. анализ ситуации и выдача команды исполнительному органу по логической части;

3. снятие напряжения с оборудования коммутационными аппаратами.

Во многих устройствах используется еще один элемент — введение задержки времени отклика. Используется для обеспечения принципа селективности в сложных, разветвленных цепях.

Поскольку синусоида достигает своей амплитуды за время 0,005 с, то этот период как минимум необходим для ее измерения средствами защиты. Следующие два этапа работы тоже не делаются мгновенно.

По этим причинам общее время срабатывания самых быстродействующих токовых защит несколько меньше периода одного гармонического колебания 0,02 сек.

Конструктивные особенности защиты от короткого замыкания

Прохождение электрического тока по любому проводнику вызывает:

термический нагрев токопровода;

наведение магнитного поля.

Эти два действия взяты за основу при проектировании защитных устройств.

Защита от теплового тока

Тепловой эффект тока, описанный учеными Джоулем и Ленцем, используется для предохранителей.

Защита предохранителем

Основана на установке внутри пути тока плавкой вставки, которая оптимально выдерживает номинальную нагрузку, но при ее превышении перегорает, разрывая цепь.

Чем выше значение аварийного тока, тем быстрее создается разрыв цепи — снятие напряжения. Если ток немного превышен, он может отключиться через длительный период времени.

Предохранители успешно работают в электронных устройствах, электрооборудовании автомобилей, бытовой технике, промышленных устройствах до 1000 вольт. Некоторые их модели используются в цепях высоковольтного оборудования.

Защита, основанная на принципе электромагнитного воздействия тока

Принцип наведения магнитного поля вокруг проводника с током позволил создать огромный класс электромагнитных реле и автоматических выключателей с использованием отключающей катушки.

Его обмотка расположена на сердечнике — магнитопроводе, в котором складываются магнитные потоки от каждого витка. Подвижный контакт механически связан с якорем, являющимся качающейся частью сердечника. Он прижимается к неподвижному контакту усилием пружины.

Номинальный ток, протекающий по виткам катушки отключения, создает магнитный поток, который не может преодолеть усилие пружины. Поэтому контакты постоянно замкнуты.

При возникновении аварийных токов якорь притягивается к неподвижной части магнитопровода и разрывает цепь, создаваемую контактами.

На рисунке показан один из типов автоматических выключателей, работающих по принципу снятия электромагнитного напряжения с защищаемой цепи.

Используются:

автоматическое отключение аварийных режимов;

система гашения электрической дуги;

ручной или автоматический запуск.

Цифровая защита от короткого замыкания

Все описанные выше защиты работают с аналоговыми значениями. Кроме них, в промышленности и особенно в энергетике активно внедряются цифровые технологии на основе рабочих и статических реле. Такие же устройства с упрощенными функциями выпускаются для бытовых целей.

Измерение величины и направления тока, проходящего по защищаемой цепи, осуществляется встроенным понижающим трансформатором тока высокого класса точности. Измеренный им сигнал оцифровывается методом суперпозиции по принципу амплитудной модуляции.

Далее поступает в логическую часть микропроцессорной защиты, которая работает по определенному, заранее настроенному алгоритму. При возникновении аварийных ситуаций логика устройства выдает команду исполнительному механизму отключения на снятие напряжения с сети.

Для срабатывания защиты используется блок питания, который берет напряжение от сети или автономных источников.

Цифровая защита от коротких замыканий имеет большое количество функций, настроек и возможностей вплоть до регистрации предаварийного состояния сети и режима ее отключения.

Это невероятно полезное приспособление, которое защитит ваш дом от короткого замыкания при тестировании любого из тестируемых приспособлений. Бывают случаи, когда необходимо проверить электроприбор на отсутствие короткого замыкания, например, после ремонта. А чтобы не подвергать свою сеть опасности, перестраховаться и избежать неприятных последствий, поможет это очень простое устройство.

Потребуется

• Накладная розетка.
• Ключ-выключатель, накладная.
• Лампа накаливания 40–100 Вт с цоколем.
• Провод двухжильный с двойной изоляцией 1 метр.
• Вилка разборная.
• Саморезы.

Все детали будут крепиться к деревянному угольнику из ДСП или другого материала.

Лучше использовать настенный держатель для лампочки, но если у вас его нет, делаем кронштейн под обхват из тонкой жести.

И выкидываем квадрат из толстого дерева.

Он будет прикреплен вот так.

Сборка розетки с защитой от короткого замыкания

Схема всей установки.

Как видите, все элементы соединены последовательно.
В первую очередь собираем штекер, подключив к нему провод.

Так как розетка и выключатель настенные, то сбоку круглым напильником сделаем надрезы для провода. Это можно сделать острым ножом.

Деревянный квадрат прикручиваем к основанию саморезами. Подбирайте их, чтобы они не прошли насквозь.

Прикручиваем патрон с кронштейном к деревянному угольнику.

Разбираем розетку и выключатель. Прикручиваем его к основанию саморезами.

Подключаем провода к розетке.

Для полной надежности все провода пропаяны. То есть: зачищаем, сгибаем кольцо, пропаиваем паяльником с припоем и флюсом.

Силовой провод крепим капроновыми стяжками.

Схема собрана, установка готова к испытаниям.

Для проверки вставьте зарядное устройство от сотового телефона в розетку. Нажимаем выключатель — лампа не светит. Так что короткого замыкания нет.

Дальше берем более мощную нагрузку: блок питания от компьютера. Мы включаем. Лампа накаливания сначала мигает, а затем гаснет. Это нормально, так как в блоке стоят мощные конденсаторы, которые в начале заражаются.

Имитируем короткое замыкание — вставляем пинцет в розетку. Включаем, лампа светит.

Вот такой замечательный и очень нужный девайс.

Такая установка подходит не только для маломощных устройств, но и для мощных. Конечно, стиральная машина или электрическая плита не подойдут, но по яркости свечения можно понять, что короткого замыкания нет.
Лично я таким аппаратом пользуюсь почти всю жизнь, проверяя на нем все новособранные.

Почти у каждого в жизни было короткое замыкание. Но чаще всего происходило так: вспышка, хлоп, и все. Это произошло только потому, что была защита от короткого замыкания.

Устройство защиты от короткого замыкания

Устройство может быть электронным, электромеханическим или простым предохранителем. Электронные устройства в основном используются в сложных электронных устройствах, и мы не будем их рассматривать в этой статье. Остановимся на предохранителях и электромеханических устройствах. Предохранители впервые использовались для защиты бытового электроснабжения. Мы привыкли видеть их как «пробки» в электрощите.

Их было несколько видов, но вся защита сводилась к тому, что внутри этой «вилки» находился тонкий медный провод, который перегорал при возникновении короткого замыкания. Надо было бежать в магазин, покупать предохранитель или хранить дома, возможно не скоро, необходимый запас предохранителей. Это было неудобно. Так и родились автоматические выключатели, которые поначалу тоже выглядели как «пробки».

Это был простейший электромеханический выключатель. Выпускались они на разные токи, но максимальное значение составляло 16 ампер. Вскоре потребовались более высокие значения, а технический прогресс позволил производить автоматы, которые мы сейчас видим в большинстве электрических щитов в наших домах.

Как нас защищает автомат?

Имеет два типа защиты. Один тип основан на индукции, другой на нагреве. Короткое замыкание характеризуется большим током, протекающим через короткое замыкание. Машина сконструирована таким образом, что ток протекает через биметаллическую пластину и индуктор. Так, при протекании через машину большого тока в катушке возникает сильный магнитный поток, который приводит в движение спусковой механизм машины. Ну а биметаллическая пластина рассчитана на номинальный ток. Когда ток течет по проводам, он всегда вызывает нагрев. Но мы часто этого не замечаем, потому что тепло успевает рассеяться и нам кажется, что провода не нагреваются. Биметаллическая пластина состоит из двух металлов с разными свойствами. При нагревании эти два металла деформируются (расширяются), но поскольку один металл расширяется больше, чем другой, пластина начинает изгибаться. Пластина подобрана таким образом, что при превышении номинального значения машины из-за изгиба она приводит в действие спусковой механизм. Таким образом получается, что одна защита (индуктивная) срабатывает на токи короткого замыкания, а вторая на токи, протекающие по кабелю длительное время. Поскольку токи короткого замыкания носят быстрый характер и протекают в сети кратковременно, биметаллическая пластина не успевает нагреться до такой степени, чтобы деформироваться и отключить машину.

Схема защиты от короткого замыкания

На самом деле ничего сложного в этой схеме нет. Он устанавливается в цепь, которая отключает либо фазный провод, либо всю цепь сразу. Но есть нюансы. Остановимся на них подробнее.

1. Нельзя ставить отдельные автоматы в фазную цепь и нулевую цепь. По одной простой причине. Если вдруг при коротком замыкании отключится нулевой выключатель, то вся электросеть окажется под напряжением, потому что фазный выключатель останется включенным.
   
2. Нельзя установить провод меньшего сечения, чем позволяет станок. Очень часто в квартирах со старой проводкой для увеличения мощности устанавливают более мощные автоматы. .. Увы, это самая частая причина коротких замыканий. Так бывает в таких случаях. Предположим, для наглядности, имеется медный провод сечением 1,5 кв.мм, который способен выдержать ток силой до 16 А. На нем ставится автомат на 25А. Включаем в эту сеть нагрузку, скажем 4,5кВт, по проводу потечет ток 20,5 ампер. Провод начнет сильно греться, но автомат не отключит сеть. Как вы помните, машина имеет два типа защиты. Защита от короткого замыкания пока не работает, потому что короткого замыкания нет, а защита по номинальному току сработает, когда значение превысит 25 ампер. Вот и получается, что провод сильно греется, изоляция начинает плавиться, а автомат не работает. В конце концов происходит пробой изоляции и появляется короткое замыкание и машина наконец-то работает. Но что бы вы получили? Линия больше не может использоваться и должна быть заменена. Это несложно, если провода проложены открытым способом. А если они спрятаны в стене? Новый ремонт вам гарантирован.
3. Если алюминиевой проводке больше 15 лет, а медной больше 25 лет, и вы собираетесь делать ремонт, обязательно меняйте на новую проводку. Несмотря на инвестиции, это сэкономит вам деньги. Представьте, что вы уже сделали ремонт, но в какой-то распределительной коробке плохой контакт? Это если говорить о медном проводе (у которого, как правило, стареет только изоляция или соединения со временем окисляются или ослабевают, затем начинают нагреваться, что приводит к разрушению скрутки еще быстрее). Если говорить об алюминиевой проволоке, то тут все еще хуже. Алюминий — очень пластичный металл. При колебаниях температуры сжатие и расширение проволоки весьма значительны. А если в проводе была микротрещина (заводской брак, технологический брак), то со временем она увеличивается, и когда она становится достаточно большой, а значит провод в этом месте тоньше, то при протекании тока этот участок начинает нагреваться вверх и остывать, что только ускоряет процесс… Поэтому, даже если вам кажется, что с проводкой все в порядке: «Ведь я раньше работал!», лучше все-таки ее поменять.
4. Распределительные коробки. Об этом есть статьи, но я кратко пройдусь по ним здесь. НИКОГДА НЕ ДЕЛАЙТЕ ПОВОРОТ!!! Даже если вы делаете их хорошо, это поворот. Металл имеет свойство сжиматься и расширяться под воздействием температуры, а скручивание ослабевает. Старайтесь не использовать винтовые зажимы по той же причине. Винтовые клеммы можно использовать для открытой проводки. Тогда худо-бедно можно периодически заглядывать в коробки и проверять состояние проводки. Лучше всего для этой цели подходят винтовые зажимы типа «СИЗ», или клеммные соединения типа «ВАГО»; т.е. с помощью таких зажимов можно соединять медные и алюминиевые провода). Оставьте запас зачищенного провода не менее 15 см. Это имеет две цели: при плохом контакте скрутки провод успевает рассеять тепло, и у вас есть возможность переделать скрутку в случае чего. Старайтесь расположить провода таким образом, чтобы не было перехлеста фазы и нейтрали с заземлением. Провода могут пересекаться, но не лежать друг над другом. Старайтесь расположить скрутки таким образом, чтобы фазный провод был в одной стороне, а нулевой и заземляющий – в другой.

5. Не соединяйте медные и алюминиевые провода напрямую. Либо используйте клеммные колодки WAGO, либо зажимы из орехового дерева. Особенно это касается проводов, используемых для подключения электроплит. Обычно, когда делают ремонт и переносят розетку для пластин, наращивают кабель. Очень часто это алюминиевые провода, которые наращиваются медными.
6. Немного особенный. Не скупитесь на выключатели, розетки (особенно для электроплит). Дело в том, что в наше время достаточно сложно найти хорошие розетки для электроплит (я говорю о небольших городах), поэтому лучше всего либо использовать Орех U739М хомуты, или найти хорошую розетку.
7. При затяжке клемм на розетках делайте это туже, но не срывайте резьбу, если такое случилось, лучше сразу поменять розетку, не надейтесь на «авось».
8. При прокладке новой электротрассы использовать следующие нормы: 10-15 см от углов, потолка, стен (по полу), косяков, оконных рам, пола (по стене). Это позволит обезопасить себя при установке, например, натяжных потолков или плинтусов, которые крепятся дюбелями, для которых нужно пробивать отверстие. Если провод находится в углу между полом и стеной, попасть в провод очень легко. Все провода должны располагаться строго горизонтально или вертикально. Так вам будет легче понять, где можно пробить новую дырку, если вам вдруг понадобится повесить полку или картину или телевизор.
9. Не подключайте последовательно (от одной к другой) более 4 розеток. На кухне я вообще не рекомендую подключать больше двух, особенно там, где планируется использовать духовку, чайник, посудомоечную машину и микроволновку в одном месте.
10. Лучше всего проложить на духовку отдельную линию или подключить к линии, от которой питается варочная поверхность (т.к. очень часто они потребляют около 3 кВт.) Не каждая розетка способна выдержать такую ​​нагрузку, а если еще одна мощная к нему подключен потребитель (например, чайник), вы рискуете получить короткое замыкание из-за сильного нагрева соединения в розетке с шлейфом.
11. Старайтесь не использовать удлинители для подключения мощных электроприборов типа масляных обогревателей, либо используйте удлинители известных производителей, а не китайские «no name». Внимательно прочитайте, какую мощность может обеспечить этот удлинитель, и не используйте его, если его мощность меньше, чем вам необходимо. При использовании удлинителя старайтесь избегать перекручивания проводов. Если провод просто лежит, то он успевает рассеивать тепло. Если провод перекручен, то тепло не успевает рассеяться и провод начинает заметно нагреваться, что также может привести к короткому замыканию.
12. Не включать в одну розетку несколько сильных потребителей (через тройник или удлинитель с несколькими розетками). На хорошую розетку допускается включать нагрузку до 3,5 кВт, на не очень до 2 кВт. В домах с алюминиевой проводкой не более 2кВт в любую розетку, а еще лучше не включать более 2кВт на группу розеток запитанных от одного автомата.
13. Перед размещением обогревателя в каждой комнате убедитесь, что комнаты питаются от разных машин. Как говорится: «И палка иногда может выстрелить», — так и с пулеметами: «А автомат иногда может и не сработать» — и последствия этого довольно жестоки. Поэтому берегите себя и своих близких.
14. Аккуратно обращайтесь с нагревательными приборами, следите за тем, чтобы провод не попал на нагревательные элементы.

Автоматический выключатель

Почему я выделил его в отдельный пункт? Это просто. Это машина, которая обеспечивает защиту от короткого замыкания. Если ставить, то обязательно, рядом нужно ставить автомат, или ставить сразу (это устройство два в одном: УЗО и автомат). Такое устройство отключает сеть как при коротком замыкании, так и при превышении номинального значения тока, и при возникновении тока утечки, когда, например, вы находитесь под напряжением, и через вас начинает протекать электрический ток . Еще раз напомню: УЗО НЕ ЗАЩИЩАЕТ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ, УЗО защищает от поражения электрическим током. Конечно, может быть и такое, что УЗО отключит сеть в случае короткого замыкания, но оно для этого не предназначено. Срабатывание УЗО в случае короткого замыкания полностью случайное. А может сгореть вся проводка, может все в огне, а УЗО не отключит сеть.

Аналогичные материалы.

Для устройств необходим блок питания (БП), имеющий регулировку выходного напряжения и возможность регулирования уровня срабатывания защиты от перегрузки по току в широких пределах. При срабатывании защиты нагрузка (подключенное устройство) должна автоматически отключаться.

Поиск в интернете дал несколько подходящих схем питания. Остановился на одном из них. Схема проста в изготовлении и настройке, состоит из доступных деталей и удовлетворяет заявленным требованиям.

Предлагаемый блок питания выполнен на базе операционного усилителя LM358 и имеет следующие характеристики :
Входное напряжение, В — 24…29
Выходное стабилизированное напряжение, В — 1…20 (27)
Срабатывание защиты ток, А — 0,03…2,0

Фото 2. Схема блока питания

Описание работы БП

Регулируемый стабилизатор напряжения собран на операционном усилителе DA1.1. На вход усилителя (вывод 3) поступает образцовое напряжение от движка переменного резистора R2, за стабильность которого отвечает стабилитрон VD1, а на инвертирующий вход (вывод 2) напряжение подается с эмиттера транзистора VT1 через делитель напряжения R10R7. С помощью переменного резистора R2 можно изменить выходное напряжение БП.
Блок максимальной токовой защиты выполнен на базе операционного усилителя DA1.2, он сравнивает напряжения на входах ОУ. На вход 5 через резистор R14 поступает напряжение с датчика тока нагрузки — резистора R13. На инвертирующий вход (вывод 6) подается образцовое напряжение, за стабильность которого отвечает диод VD2 с напряжением стабилизации около 0,6 В.

При этом падение напряжения, создаваемое током нагрузки на резисторе R13, меньше чем у образцового, напряжение на выходе (вывод 7) ОУ DA1.2 близко к нулю. В том случае, если ток нагрузки превысит допустимый установленный уровень, возрастет напряжение на датчике тока и возрастет напряжение на выходе ОУ DA1.2 почти до напряжения питания. При этом включается светодиод HL1, сигнализируя о превышении, транзистор VT2 открывается, шунтируя резистором R12 стабилитрон VD1. В результате транзистор VT1 закроется, выходное напряжение БП снизится практически до нуля и нагрузка отключится. Для включения нагрузки нажмите кнопку SA1. Уровень защиты настраивается с помощью переменного резистора R5.

БП производственный

1. Основа блока питания, его выходные характеристики определяются источником тока — применяемым трансформатором. В моем случае нашел применение тороидальный трансформатор от стиральной машины. Трансформатор имеет две выходные обмотки на 8В и 15В. Соединив последовательно обе обмотки и добавив выпрямительный мост на имеющихся под рукой диодах средней мощности КД202М, я получил источник постоянного напряжения 23в, 2а для блока питания.

Фото 3. Трансформаторно-выпрямительный мост.

2. Еще одной определяющей частью блока питания является корпус устройства. В данном случае нашел применение детский диапроектор, мешающий в гараже. Удалив лишнее и обработав отверстия в передней части для установки показывающего микроамперметра, получили чистый корпус БП.

Фото 4. Заготовка корпуса БП

3. Электронная схема установлена ​​на универсальной монтажной пластине 45 х 65 мм. Расположение деталей на плате зависит от размеров найденных на ферме компонентов. Вместо резисторов R6 (задающий рабочий ток) и R10 (ограничивающий максимальное выходное напряжение) на плате установлены подстроечные резисторы с увеличенным в 1,5 раза номиналом. После завершения настройки блока питания их можно заменить на постоянные.

Фото 5. Печатная плата

4. Сборка платы и выносных элементов электронной схемы в полном объеме для проверки, установки и регулировки выходных параметров.

Фото 6. Блок управления блоком питания

5. Изготовление и настройка шунта и добавочного сопротивления для использования микроамперметра в качестве амперметра или вольтметра блока питания. Дополнительное сопротивление состоит из последовательно соединенных постоянного и подстроечного резисторов (на фото выше). Шунт (на фото ниже) включен в цепь основного тока и состоит из провода с малым сопротивлением. Размер провода определяется максимальным выходным током. При измерении тока прибор подключают параллельно шунту.

Фото 7. Микроамперметр, шунт и добавочное сопротивление

Настройка длины шунта и величины добавочного сопротивления осуществляется при соответствующем подключении к прибору с контролем на соответствие мультиметру. Переключение прибора в режим Амперметр/Вольтметр производится тумблером в соответствии со схемой:

Фото 8. Схема переключения режима управления

6. Маркировка и обработка лицевой панели блока питания , установка внешних деталей. В этом варианте микроамперметр (тумблер режима управления А/В справа от прибора), выходные клеммы, регуляторы напряжения и тока, индикаторы режима работы вынесены на переднюю панель. Для уменьшения потерь и в связи с частым использованием дополнительно выведен отдельный стабилизированный выход 5В. Для этого напряжение с обмотки трансформатора 8в подается на второй выпрямительный мост и типовую схему для 7805 со встроенной защитой.

Фото 9. Передняя панель

7. Сборка блока питания. Все элементы БП установлены в корпусе. В этом варианте радиатор управляющего транзистора VT1 представляет собой алюминиевую пластину толщиной 5 мм, закрепленную в верхней части крышки корпуса, которая служит дополнительным радиатором. Транзистор крепится к радиатору через электроизоляционную прокладку.

Защита источника питания и его нагрузки

Защита питания подобна страховке: вы платите за нее, но надеетесь, что она вам не понадобится. Но это не простая «покупка». Первый вопрос защиты: «Что я хочу защитить и от каких событий?» Ответ двоякий: источник питания и его компоненты нуждаются в защите от сбоев нагрузки, а нагрузка нуждается в защите от сбоев питания.

Второй вопрос: «Какие неисправности?» Это может быть чрезмерный ток или напряжение, от короткого замыкания и связанных с ним больших токов до переходных процессов и скачков напряжения из-за электростатического разряда (электростатического разряда) или даже молнии. Некоторые неисправности возникают из-за отказа компонентов, тогда как другие могут быть вызваны ошибкой проводки. Наконец, в некоторых случаях причиной неисправности может быть даже слишком низкое напряжение питания.

Компоненты, которые должны быть добавлены в цепь или систему для обеспечения защиты цепи, мало ценятся. Они не улучшают функциональность и не добавляют гламура, привлекательности или производительности продукта. Они занимают место, увеличивают стоимость, усложняют спецификацию материалов (BOM) и обычно сидят тихо, ничего не делая. Так обстоит дело до тех пор, пока они не понадобятся, когда ожидается, что они будут быстро реагировать и защищать другие компоненты в цепи от неисправности или даже разрушения.

Защита от любых возможных проблем с питанием сложна, затратна и, как правило, не нужна. Задача инженера-проектировщика — оценить, нужна ли защита от сбоев; в конце концов, нет особых причин защищать смартфон от скачков напряжения, вызванных молнией.

Существует множество компонентов и технологий, связанных с защитой, на выбор. Большинство из них пассивны, но некоторые активны. В этой статье мы сосредоточимся только на пассивных или преимущественно пассивных типах.

Как и в случае с большинством вопросов дизайна, существуют пересекающиеся точки зрения на одну и ту же основную тему. Что касается защиты электропитания, вы можете сначала рассмотреть ее с точки зрения потенциальных условий неисправности, а затем вариантов их устранения, или с точки зрения различных компонентов защиты, а затем сбоев, для которых они используются. Цепь или система могут использовать один или несколько уровней и типов защиты. Многие из этих функций защиты встроены в источник питания, будь то ИС преобразователя постоянного тока или более крупный блок переменного тока в постоянный. В других случаях, например, когда инженер проектирует источник питания из отдельных компонентов, может потребоваться добавить некоторые из них.

Все начинается с перегрузки по току и предохранителей

Перегрузка по току является серьезной проблемой независимо от того, является ли она результатом короткого замыкания вне источника питания или внутри него. Это может инициировать каскад дополнительных сбоев, подвергнуть пользователей риску и даже вызвать пожар. Самым старым решением является предохранитель (также называемый плавкой вставкой) (рис. 1) с, по-видимому, простым принципом действия: когда протекающий ток превышает порог тока предохранителя, ток вызывает перегрев специального провода внутри предохранителя (I ² R нагрев), расплавить и открыть, отключив ток до нуля.

После срабатывания предохранителя подача тока полностью прекращается и может быть восстановлена ​​только заменой самого предохранителя, что является либо преимуществом, либо недостатком, в зависимости от применения. Более сложный автоматический выключатель является альтернативой предохранителю, который не требует замены после срабатывания. Некоторые выключатели активируются термически, некоторые активируются магнитом; в любом случае, как и предохранитель, выключатель является устройством, запускаемым током.

Хотя предохранитель «древний», он недорог, надежен, прост в разработке и эффективен. Доступны базовые предохранители номиналом от 1 до сотен ампер (рис. 2) . В то время как предохранители имеют номинальное напряжение, это в первую очередь касается номинала контактов и физического расстояния, поскольку сам предохранитель срабатывает только от тока через него, а не от напряжения.

Для некоторых устройств предохранитель не является хорошим выбором (подумайте о внутренних цепях питания смартфона с ограниченным энергопотреблением), в то время как для других он является лучшим выбором и часто используется в сочетании с другими методами защиты. Предохранитель часто добавляется, чтобы помочь продукту соответствовать нормативным требованиям безопасности из-за непосредственности его функциональности.

Обратите внимание, что, несмотря на их простой принцип, они предлагаются во многих вариациях и тонкостях, таких как время, необходимое для реакции и размыкания цепи (что является функцией как текущего, так и прошедшего времени). В спецификациях на предохранители есть множество диаграмм, показывающих работу в различных условиях, а специальные предохранители доступны для уникальных ситуаций.

Блокировка при пониженном напряжении (UVLO)

UVLO предотвращает попытки преобразователя источника питания (или постоянного тока) работать, когда его собственное входное напряжение слишком низкое (рис. 3) . Это делается по двум причинам. Во-первых, схемы в источнике питания или преобразователе могут работать со сбоями или действовать неопределенным образом, если входное постоянное напряжение слишком низкое, и некоторые более мощные компоненты могут быть фактически повреждены. Во-вторых, он не позволяет блоку питания/преобразователю потреблять первичную мощность, если он не может обеспечить допустимую выходную мощность.

Для реализации UVLO небольшая маломощная схема сравнения в блоке питания/преобразователе сравнивает входное напряжение с заданным пороговым значением и переводит устройство в режим покоя до тех пор, пока пороговое значение не будет превышено. Чтобы гарантировать, что UVLO не «болтается» около порога, добавляется небольшой гистерезис.

Защита от перенапряжения (OVP)

Несмотря на то, что источник питания или силовой преобразователь обычно рассчитан на получение фиксированного выходного напряжения постоянного тока, внутренний сбой в источнике питания может привести к повышению этого напряжения и, возможно, повреждению нагрузки, на которую рассчитано напряжение. питание подключено. OVP — это функция, которая отслеживает выходной сигнал источника питания/преобразователя по сравнению с внутренним опорным сигналом и замыкает этот выход, если напряжение превышает пороговое значение. OVP должен сделать несколько вещей:

• Разумеется, не допускайте появления избыточного напряжения на защищаемых компонентах.
• Не мешать нормальной работе, а быть «невидимым» для источника питания.
• Различают нормальные переходные колебания напряжения и чрезмерное перенапряжение.
• Будьте быстры и реагируйте до того, как нагрузка будет повреждена, когда действительно возникает ситуация перенапряжения.
• Не иметь ложных срабатываний (ложных срабатываний), которые являются помехой, и не реагировать на реальные условия перенапряжения.

Лом

Одной из широко используемых функций OVP является «лом», предположительно названная так потому, что она имеет тот же эффект, что и установка металлического лома на выход и, таким образом, короткое замыкание выходного напряжения. Есть два типа ломов: один, когда лом сработал, сбрасывается только при отключении питания; и тот, где он будет сброшен после устранения неисправности. Второй полезен, когда условие, при котором срабатывает лом, связано с каким-то переходным процессом, а не с серьезным сбоем в источнике питания. Хотя большинство расходных материалов в настоящее время поставляются со встроенным ломиком, многие поставщики предлагают небольшую отдельную схему ломика, которую при необходимости можно добавить к существующему источнику питания.

Лом представляет собой обычно высокоимпедансную цепь на выходе питания (или входе защищаемой нагрузки) (рис. 4) . Он преобразуется в цепь с низким импедансом, когда возникает ситуация перенапряжения и запускает его, и он остается в режиме с низким импедансом до тех пор, пока ток не упадет ниже «тока удержания». Впоследствии он возвращается в нормальное рабочее состояние с высоким импедансом. Лом должен выдерживать ток, протекающий через него, когда источник питания находится в состоянии перенапряжения.

Другие распространенные ломы основаны на тиристорных устройствах защиты от перенапряжений (TSP). Это устройства PNPN на основе кремния с напряжением пробоя, которое может быть точно установлено их производителем. TSP предлагаются во многих типах пакетов и могут рассеивать скачки напряжения разного уровня.

Также имеется газоразрядная трубка (GDT), которая представляет собой миниатюрный искровой разрядник, обычно размещаемый в керамическом корпусе и совместимый с печатными платами. При срабатывании высокого напряжения искровой разрядник проводит, и весь ток отклоняется. Искровые разрядники могут быть изготовлены так, чтобы они защищали от скромных напряжений (около 100 В) до тысяч вольт. Когда ситуация перенапряжения устраняется, TSP или GDT возвращаются в нормальный режим с высоким импедансом.

Зажим

Дополнением к ломику является зажим, который не дает напряжению превысить заданный уровень. Зажимы часто называют подавителями переходных напряжений (TVS), поскольку они могут защищать от переходных процессов при запуске или индуктивных переходных процессов, а не от фактического отказа (рис. 5) . Для большинства клещей функция фиксации отключается, когда исчезает состояние перенапряжения.

Клещи проводят ток, достаточный для поддержания напряжения на нем на безопасном желаемом уровне, когда переходный процесс превышает напряжение проводимости клещей. Он должен быть рассчитан на мощность, которую он должен рассеять в течение определенного времени, обычно относительно короткого переходного процесса. Зажим TVS — кремниевое устройство с биполярным переходом, похожее на базовый выпрямительный диод, но предназначенное для работы в условиях обратного напряжения пробоя — доступно с напряжением пробоя от 4 до 500 В и с различной номинальной мощностью для обеспечения различных возможностей защиты от перенапряжений. TVS представляет собой устройство с биполярным соединением.

По сравнению с зажимом низкое удерживающее напряжение лома позволяет ему выдерживать более высокий ток короткого замыкания без рассеивания большой мощности, поэтому он может выдерживать более высокие токи и работать в течение более длительных периодов времени (рис. 6) . Также проще настроить схему так, чтобы лом также вызывал перегорание предохранителя (и, таким образом, полностью останавливал ток), если это желательно.

Зажим также может быть изготовлен с использованием металлооксидного варистора (MOV), двунаправленного полупроводникового устройства подавления переходных процессов напряжения. Он проводит (то есть переключается) при напряжении, зависящем от размера и количества специальных зерен между его выводами. Напряжение пробоя MOV варьируется от примерно 14 В до более 1000 В, причем более крупные рассчитаны на несколько киловольт-ампер (кВА), например, от грозового перенапряжения.

MOV являются недорогими, быстродействующими, простыми в использовании и предлагаются во многих номиналах напряжения, а их собственный режим отказа — короткое замыкание (что является предпочтительным в большинстве отказоустойчивых конструкций). Однако они могут рассеивать только небольшое количество энергии, поэтому они подходят только для краткосрочных и переходных ситуаций OVP

В целом, ломы лучше подходят для долгосрочных неисправностей, в то время как клещи лучше подходят для кратковременных событий, а не для прямых сбои снабжения. Многие коммерческие источники питания включают в себя как лом, так и зажим. Если проблема заключается в прямом отказе и связанном с ним протекании сильного тока, который вскоре превысит номинальную мощность рассеивания лома или зажима, в конструкцию также следует включить предохранитель или автоматический выключатель. Предохранитель/выключатель в конечном итоге перегорает из-за перегрузки по току, связанной с избыточным напряжением, и, таким образом, обеспечивает многофакторную защиту.

Не забывайте о тепловой защите

Наконец, есть проблема защиты от тепловой перегрузки. По своей природе любой источник питания выделяет тепло, потому что он менее чем на 100% эффективен, и даже эффективный источник генерирует потенциально проблемное количество. Например, блок питания мощностью 100 Вт с эффективностью 90 % по-прежнему рассеивает 10 Вт, чего вполне достаточно для нагрева небольшого герметичного корпуса. По этой причине система подачи должна быть спроектирована с достаточным активным охлаждением (например, с помощью вентилятора) или пассивным охлаждением (достигаемым за счет конвекционного воздушного потока и кондуктивных каналов охлаждения).

Но что происходит, когда выходит из строя вентилятор, перекрывается путь воздушного потока или в корпус попадает другой источник тепла? Источник питания может превысить номинальную температуру, что сократит срок его службы и даже может привести к немедленной неисправности. Решением является датчик в источнике питания (как отдельное устройство или встроенный в ИС), который измеряет температуру окружающей среды и переводит источник в режим покоя, если она превышает заданный предел. Некоторые реализации позволяют возобновить работу при падении температуры, а другие нет.

Защита блока питания, что неудивительно, является тонкой темой. Существуют проблемы с управлением током, напряжением и мощностью, рассеянием на схеме или компонентах защиты, продолжительностью неисправности, а также размещением, стоимостью и занимаемой площадью компонентов защиты. Но защита также является хорошей инженерной практикой и часто предписывается нормативными стандартами. Опять же, это похоже на страховку: она существует во многих формах и покрывает множество типов плохих событий. Вы надеетесь, что вам это не понадобится, но есть шанс, что вам это понадобится по целому ряду возможных причин.

Ссылки

Корпорация Microsemi, MicroNote 106, «Ломы и зажимы: в чем их основные различия?»

Sunpower Electronics Ltd., «Что такое защита от перенапряжения?»

Bourns Inc., «Защита от перенапряжения при переходных процессах»

Texas Instruments SLVA769, «Общие сведения о блокировке пониженного напряжения в устройствах питания дисплеев»

Гурсимран Сингх Чавла, Инженерная школа Чамели Деви, «Предохранители и их тип в энергосистеме»

Полное руководство к электронным схемам защиты

Все электронные устройства нуждаются в схемах защиты. Они используются, как следует из названия, либо для защиты источника питания от вынужденной подачи чрезмерного тока при перегрузке или коротком замыкании, либо для защиты подключенной цепи от обратного подключения источника питания или напряжения, превышающего расчетное напряжение схемы. Их можно классифицировать следующим образом:

Защита от перенапряжения

Схема «лома» (показана на рис. 1) может защитить ваше устройство от перенапряжения. При нормальном использовании питание 12 В поступает на выход через диод обратной защиты и предохранитель. Стабилитрон выбран чуть выше; в данном случае 15В. Когда входное напряжение достигает 15 В, стабилитрон проводит ток, создавая напряжение на резисторе R2. Когда оно достигает напряжения срабатывания SCR (менее 1 В), SCR срабатывает, создавая короткое замыкание на входе, что приводит к перегоранию предохранителя. C1 гарантирует, что пики, вызванные переходными процессами переключения, не вызовут срабатывание SCR. SCR и стабилитрон должны выдерживать внезапный пусковой ток до тех пор, пока не перегорит предохранитель.

Рис. 1: Плата защиты от перенапряжения Crowbar вышеприведенной схемы

На Рис. 2 показана почти такая же схема, за исключением того, что стабилитрон заменен программируемым стабилитроном (U1), который называется прецизионным программируемым эталоном TL431. Изменяя напряжение на его входе с помощью R6, вы можете установить напряжение запуска, обеспечивая гораздо большую гибкость. Наконец, на рис. 3 показана та же схема, добавленная к регулятору напряжения и индикатору перегоревшего предохранителя, а также изображение завершенного проекта.

Рис. 2: Программируемая защита от перенапряжения Рис. 3: Проект регулятора с защитой от перенапряжения
Готовая печатная плата для приведенной выше схемы

Другой формой перенапряжения является кратковременный скачок напряжения в линии электропередачи. Скорее всего, это проблема на конце блока питания переменного тока. Часто используемое решение состоит в том, чтобы подключить к источнику питания варистор на основе оксида металла (MOV). MOV подобен высокомощному резистору (несколько сотен кОм), который очень быстро реагирует на повышение напряжения. Во время переходных падений его сопротивление достаточно низкое, чтобы избежать всплеска. См. рис. 4 ниже.

Рисунок 4: Защита MOV

Защита от перегрузки по току

В предыдущей статье мы рассмотрели регуляторы напряжения и способы ограничения электрического тока. Давайте еще раз посмотрим на это сейчас.

На рис. 5 транзистор Q8 является основным проходным транзистором, регулируемым транзисторами Q10 и D8. Часть перегрузки по току — R19 и Q9. Если напряжение между базой и эмиттером Q9 достигает 0,6 В, Q9 начинает включаться. Затем это «отнимает» ток у основания Q8, заставляя его начать отключаться. Хитрость заключается в том, чтобы спроектировать R19падение 0,6В на токе отсечки. Так что, если мы хотим отсечь при 2 А, R=V/I = 0,6/2 = 0,3 или 0,33 Ом. Поскольку он несет полный ток нагрузки, он должен потреблять его, возможно, типа 5 Вт.

Обратите внимание, что вы должны оставить длину выводов на компонентах, которые, как ожидается, будут немного нагреваться, и увеличить площадь контакта с печатной платой. Кроме того, припаяйте его, чтобы значительно увеличить их способность рассеивать тепло (но не делайте этого с ВЧ-компонентами!).

Рисунок 5: Регулятор с защитой от перегрузки по току

Другая защита от перегрузки по току

Конечно, есть и другие устройства перегрузки по току, такие как предохранители и автоматические выключатели для больших токов переменного тока, возможно, в вашем домашнем электроснабжении.

Предохранители — это просто специальная тонкая проволока, которая быстро нагревается и плавится. К ним были добавлены различные устройства, такие как натяжные пружины, чтобы замедлить их срабатывание, и порошок, окружающий плавкий предохранитель, чтобы предотвратить разбивание стекла при срабатывании. Предохранители обычно выбираются с номиналом 150% нормального тока. Здесь есть хорошая статья о предохранителях.

Автоматические выключатели — отдельная тема. Но проще говоря, это простые выключатели, у которых есть механизм их срабатывания. В обычном автоматическом выключателе это биметаллическая полоса, по которой протекает ток и изгибается при нагреве. Затем он механически прикрепляется к расцепляющему механизму и срабатывает при определенном токе. Автоматические выключатели также имеют небольшой индуктивный компонент, поэтому выключатель можно настроить на медленное срабатывание при перегрузке или очень быстрое срабатывание при коротком замыкании. Вот отличное видео, показывающее замедленное отключение.

Защита от обратной полярности Защита от обратной полярности

Легче всего реализовать защиту от обратной полярности. Подойдет простой диод на пути входящего питания. Но это должно иметь соответствующий текущий рейтинг. На рисунке 6 1N4006 имеет номинальный ток 1 А и PIV (пиковое обратное напряжение) 800 В, так что этого должно быть достаточно для большинства проектов. Диод вызовет постоянное падение напряжения от 0,6 до 0,7 В, но это не должно быть проблемой. Однако, если у вас есть схема, которая должна работать при очень низком напряжении, падение 0,6 В на последовательном диоде может стать проблемой. В этом случае на рис. 6 (справа) показан шунтирующий диод.

При обратном входном напряжении диод открывается, что приводит к перегоранию предохранителя. Это работает, но есть некоторые вещи, о которых следует знать, например, диод должен выдерживать полную мощность источника питания в течение времени, необходимого для срабатывания предохранителя. Это будет существенно, и необходим диод, по крайней мере, от 5 до 10 А.

Рисунок 6: Защита от обратного напряжения

Защита от обратной полярности обратной ЭДС

Существует еще одна форма обратной полярности, которая возникает, когда вы этого не ожидаете. Каждый раз, когда индуктивность, по которой течет ток, отключается, магнитное поле, хранящееся в катушке индуктивности, должно разрушиться, и он попытается сделать это в обратном направлении через свои клеммы. Мало того, это могут быть сотни вольт. (Вот как работают старые автоматические свечи зажигания.) Вы также можете защитить свое устройство от этой обратной ЭДС, используя перевернутый диод на индуктивности, как показано на рисунке 7. Обратите внимание, что диод должен иметь высокий рейтинг PIV и 1N4006 будет достаточно.

Рисунок 7: Защита от противо-ЭДС

Наконец, помните, что плавкие предохранители работают медленно. Есть шутка, в которой говорится, что транзистор за 50 долларов часто перегорает первым, чтобы защитить предохранитель за 10 центов! Не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть вопрос…

Регулируемый блок питания APEX с защитой от перегрузки и короткого замыкания

Хикоко

Участник

06.04.2022 11:08

#1

• 06. 04.2022 11:08
• #1

Я хотел бы добавить защиту от короткого замыкания при перегрузке к блоку питания apexaudioRegulated для моего настольного блока питания.
Я начал и попросил совета у апекса в этой теме, но я подумал, что будет лучше начать новую тему на форуме по источникам питания.

Спасибо steveu кто поможет все готово.

Я также подумал, что, может быть, было бы лучше иметь базу цепи нового транзистора, смещенную сетью делителя напряжения.
Правильно ли вы это делаете. Пожалуйста, порекомендуйте !!!

 

МарианБ

Участник

06.04.2022 11:34

#2

• 06. 04.2022 11:34
• #2

Вопрос:
Зачем использовать такую ​​хрень в качестве настольного блока питания?
Схем для снабжения стенда очень много, зачем использовать эту ерунду?

 

Хикоко

Участник

06.04.2022 15:40

#3

• 06.04.2022 15:40
• #3

Не ожидал такого вопроса, но это все же как-то совет.
Я очень доволен этой конструкцией и надеюсь на более подходящее дополнение (защита от перегрузки и короткого замыкания) к существующей конструкции

 

Марк Джонсон

Участник

06.04.2022 16:11

#4

• 06.04.2022 16:11
• #4

Я пристрастился к функции регулируемого ограничения тока моего лабораторного стола, не мог представить свою жизнь без нее. То же самое для четырех цифровых панельных измерителей: Vout+, Iout+, Vout-, Iout-. Схема в посте №1 лишена этих функций, поэтому она не для меня; Но каждому свое.

Я обеспокоен тем, что «усилитель ошибки» стабилизатора имеет относительно небольшой коэффициент усиления (по сравнению с регуляторами напряжения других конструкций), поэтому его «стабилизация нагрузки» (dVout / dIout) будет относительно плохой. По-видимому, можно резко увеличить коэффициент усиления путем каскодирования NPN и замены резистора нагрузки коллектора 220 Ом на диод регулятора тока (примеры).

Наконец, красный MPSA42 может захотеть иметь другой номер детали, «A42» страдает от относительно серьезного квази-насыщения. Данные измерений IV прилагаются.

_

 

МарианБ

Участник

07. 04.2022 4:51

#5

• 2022-04-07 4:51
• #5

Хикоко сказал:

Не ожидал такого вопроса, но это все же как-то совет.

Нажмите, чтобы развернуть…

Уверен, что нет, но иногда нужно говорить то, что люди хотят услышать, а не то, что они хотят.
А то, что самонадеянно именуется «регулируемым водоснабжением» — это просто грубая импровизация, в ней много вопросов, достойных обсуждения.

Даже такой мармеладный операционный усилитель, как LM358, с некоторым опорным напряжением и одним силовым транзистором Дарлингтона будет намного лучше работать в качестве настольного источника питания.

 

v4lve любовник

Участник

08.04.2022 9:33

#6

• 08.04.2022 9:33 утра
• #6

это, вероятно, будет работать нормально для тестирования различных типов усилителей, но не является настольным источником питания.

Вам необходимо добавить пару диодов поверх проходных транзисторов, чтобы защитить их от обратной полярности. Также добавьте диод на выходе, чтобы питание можно было включить последовательно.

Я бы предостерег от использования 10 мФ на выходе, так как это сводит на нет большинство преимуществ ограничения тока,

 

Реакции: 1 пользователь

Короткое замыкание — DCCWiki

DCCWiki, энциклопедия сообщества DCC.

(перенаправлено с Короткое замыкание)

Перейти к: навигация, поиск

Краткое описание: Короткое замыкание получило свое название от того, что электрическая энергия находит кратчайший путь, более легкий путь от одной стороны источника питания к другой.

Смотрите видео.

Защита вашего макета от чрезмерных токов, протекающих во время короткого замыкания, предотвращает повреждение ваших моделей и цифровой системы управления. Не требуется много времени или силы тока, чтобы вызвать повреждение, показанное выше.

Не следует путать с пусковым током, внезапным скачком тока, вызванным цепями накопления энергии, используемыми с многофункциональными декодерами, вызывающим срабатывание защиты от перегрузки по току бустера. Для получения дополнительной информации см. Пусковой ток.

Содержание

• 1 Что такое Короткое замыкание ?
  • 1.1 Причины
  • 1.2 Зачем мне это?
  • 1.3 Защита от короткого замыкания
    • 1.3.1 Бустерные отключения
      • 1.3.1.1 Скорость изменения
    • 1.3.2 Проверка проводки трека
    • 1.3.3 Усилитель автоматического реверса
  • 1.4 Автореверсы
  • 1,5 Автоматические выключатели
  • 1.6 Устройства ограничения тока
    • 1.6.1 Автомобильные лампы
    • 1.6.2 Вопросы безопасности и гарантии
  • 1.7 Соковыжималка для лягушек
• 2 Видео
• 3 Дополнительные показания

Что такое

Короткое замыкание ?

A Короткое замыкание (или просто короткое замыкание ) получило свое название от того, что электрическая энергия находит короткий путь, более легкий путь от одной стороны источника питания к другой. И он всегда будет выбирать легкий путь, когда найдет его. Последнее, что вы хотите, это быть частью этого легкого обратного пути в цепи высокого напряжения. При этом он обходит нагрузку, ограничивающую ток.

Короткое замыкание — это плохо. Если его не остановить, он расплавит ваш источник питания, проводку, пластиковые шпалы и т. д., а в худшем случае может вызвать пожар. По этой причине все коммерческие модели источников питания для железных дорог (аналоговые или DCC) имеют встроенную защиту от короткого замыкания.

Использование обычного предохранителя для защиты источников питания рельсов может быть обременительным, если короткое замыкание происходит достаточно часто и требует постоянной замены предохранителей. Вместо этого используются электронные методы защиты, которые автоматически восстанавливаются при устранении короткого замыкания.

Некоторые усилители DCC не имеют какой-либо формы защиты от неправильной коррекции на своих выходах. Всегда читайте руководство и при необходимости приобретайте соответствующие устройства защиты от перегрузки по току.

Причины

Существует ряд факторов, которые могут вызвать короткое замыкание:

• Металлический предмет, перекрывающий дорожку, например, инструмент или ремешок для часов
• Сход с рельсов — локомотив или другой подвижной состав закорачивает противоположнофазные рельсы
• Наезд на живую лягушку настроен против вас
• Реверсивная петля или любое другое устройство пути, которое позволяет поезду вернуться тем же путем, которым он пришел
• Локомотивный переезд между энергорайонами, не входящими в фазу
• Плохая проводка – например, контакт неизолированных фидерных проводов
• Неправильная установка декодера – в результате датчики дорожек замыкаются друг на друга
• Стрелочный перевод, не совместимый с ДКК, в сочетании с некондиционным подвижным составом, что приводит к короткому замыканию стрелочного перевода

Некоторые фактические причины из информационного бюллетеня Lenz:

• Инструменты на пути
• Неисправные переключатели
• Очки в металлической оправе
• Спящая мокрая кошка
• Перекрестные питатели
• Банка кока-колы
• Секундомер на трассе
• Пролитый кофе
• Блокнот на спирали
• Свежеприклеенный балласт
• Паяльная станция
• Грабли для листвы (применяется только для железной дороги на открытом воздухе. )

Зачем мне это?

Зачем беспокоиться о коротких замыканиях, если усилители DCC имеют встроенную защиту? Если вы работаете с большим макетом, есть две важные причины, по которым вам не следует полагаться только на свой бустер:

1. Отключение бустера приведет к остановке всего бустера , и все поезда, идущие по нему, немедленно остановятся. Это может быть очень неловко на макете клуба, потому что любая ошибка, сделанная оператором, будет немедленно очевидна и раздражает всех других операторов.
2. Защита усилителя от перегрузки по току предназначена для защиты самого усилителя.
   1. Большой усилитель может непрерывно подавать до 5 А без отключения. При плохом качестве проводки этот ток может быть результатом короткого замыкания, поэтому 5А будет непрерывно течь через то, что вызвало короткое замыкание. Это может включать проводку датчика локомотива тонкого сечения, которая может перегреться и расплавить пластиковую изоляцию.

Защита от короткого замыкания

Блоки повышения давления

Как упоминалось ранее, многие усилители DCC оснащены электронной защитой от короткого замыкания. В зависимости от конструкции они сработают либо при превышении определенного уровня тока, либо при внезапном увеличении потребляемого тока.

Это одна из веских причин, по которой вы хотите использовать проводку достаточно большого сечения для шины питания гусеницы на средней и большой планировке. Если вы используете только тонкий соединительный провод (скажем, калибр 22 AWG) для 40-футовой шины, сопротивление постоянному току (туда и обратно) будет около 1,3 Ом. Само по себе недостаточно, чтобы предотвратить срабатывание бустера, но попадание в правильную область, и это, конечно, не поможет. Чрезмерное сопротивление и индуктивность на силовой шине будут препятствовать работе выключателя.

Скорость изменения

Многие бустеры используют скорость изменения для обнаружения короткого замыкания. Этот метод очень быстрый и эффективный в предотвращении повреждений. Если ток изменится более чем на заданную величину за фиксированный промежуток времени, сработает система защиты цепи.

Если на пути есть несколько локомотивов со звуковым оборудованием, усилитель может отключиться при включении питания на пути или при восстановлении после предыдущего инцидента. Всплеск пускового тока для зарядки любых конденсаторов в локомотивах будет интерпретироваться как короткое замыкание. Это также может быть проблемой с накопителями энергии, установленными на ваших локомотивах. Некоторые из них могут не вызывать проблем, но по мере того, как к флоту присоединяются новые, их пусковой ток может превысить допуск бустера на всплеск. По мере зарядки конденсаторов их пусковой ток будет уменьшаться. Коммерческое предложение может включать дополнительные компоненты для снижения пускового тока.

Многие бустеры имеют возможность изменять время отклика, в бустере есть CV для увеличения периода времени короткого замыкания, прежде чем он среагирует. Это часто необходимо при ложных срабатываниях (например, при высоком пусковом токе) или для предотвращения срабатывания усилителя до срабатывания устройства управления питанием или автореверса.

Проверка проводки вашего трека

Вам следует проверить проводку вашего трека, выполнив квартальный тест. Если проверка не пройдена, проблема связана с вашей проводкой и должна быть устранена. Чрезмерная индуктивность замедляет скорость изменения тока, снижая эффективность защиты от перегрузки по току.

Усилитель с автоматическим реверсом

Если вы используете два или более бустера на макете, все, кроме одного, должны быть реверсивными. Это избавит вас от необходимости беспокоиться о соответствии фазе районной подпитки. В противном случае локомотив, пересекающий районы, заставит два ускорителя бороться друг с другом — фактически то же самое, что и короткое замыкание.

Очень важно, что на границе бустерного района только один бустер способен реверсировать фазу.

Прочтите инструкции, так как вам может понадобиться обратный путь между бустерами, чтобы обеспечить правильную работу функции автореверса.

Автореверсы

Если схема позволяет поезду выезжать и возвращаться так, что в конечном итоге он оказывается лицом в противоположном направлении на том же участке пути, с которого начал, то у вас короткое замыкание. Это может быть реверсивная петля или дорожка для воздушного шара , реверсивный треугольник (звезда), поворотная платформа или кроссовер на схеме «собачья кость».

Очевидно, что для предотвращения сильного короткого замыкания дорожка должна иметь двойной разрыв в соответствующих местах. Но короткое замыкание все равно будет происходить, когда локомотив пересекает промежутки, идущие на реверсивный участок. Эту проблему можно решить с помощью модуля автореверса DCC.

Автоматические выключатели

PM4 от Digitrax. Он может контролировать 4 энергорайона или функционировать как 4 блока автореверса.

Автоматические выключатели могут использоваться для отключения электроэнергии в подрайонах вспомогательного района при обнаружении короткого замыкания. Это смягчает эффект короткого замыкания за счет уменьшения того, какая часть компоновки отключается из-за ошибки оператора.

Это гораздо более дешевое решение, чем добавление дополнительных бустеров.

Система управления питанием Digitrax PM42 является примером автоматического выключателя с несколькими выходами.

Использование автоматических выключателей имеет недостатки:

• Они не предотвращают короткие замыкания, они просто уменьшают их воздействие
• Их сложно модернизировать, потому что силовые шины пути должны быть разделены на отдельные подрайоны, и к каждому подрайонному шинному питанию должен быть проложен дополнительный провод большого сечения.

Устройства ограничения тока

Часто можно услышать решения, включающие установку резистора (обычный предохранитель или предохранитель с положительным температурным коэффициентом) или автомобильной лампы последовательно с шиной для ограничения тока в случае короткого замыкания. ^[1]

Не лучшая идея. Защита от короткого замыкания должна включать отключение источника питания до тех пор, пока проблема не будет найдена и устранена.

Ограничение тока не решает проблему. Предохранители защищают ваше оборудование от повреждений в случае короткого замыкания. Многократная замена предохранителя не решает проблему. Сначала устраните причину короткого замыкания. Используйте манометр NMRA, чтобы проверить зазоры для стрелочных переводов и убедиться, что ваши колеса находятся в колеи.

Поскольку многие DCC-системы могут подавать до пяти ампер, ограничение тока с помощью дополнительного импеданса означает, что не весь ток может протекать через короткое замыкание. У вас все еще может течь три или четыре ампера. Это решение отлично работало во времена аналогового управления с малым током. Бустеры DCC имеют гораздо более высокий ток.

Дополнительный импеданс в рельсовой цепи DCC может отрицательно сказаться на работе устройств перегрузки по току, имеющихся в усилителе, а также устройств управления питанием.

Автомобильные лампы

Эта идея возникла в 1960-х годах, когда для ограничения тока использовались лампы задних фонарей. При протекании слабого тока нить накала имеет низкое сопротивление с минимальным падением напряжения. Во времена аналогового управления для питания кабин макета использовалось несколько слаботочных источников питания. Так что в этой идее были свои достоинства. Типичная лампа 1156 потребляла ~2,5 А при полной яркости, поэтому при коротком замыкании она ограничивала ток и ярко светилась.

В листе данных NMRA D7q упоминается использование ламп на 12 В для ограничения тока, однако не рекомендуется использовать лампы в условиях сильного тока. Он рекомендует их только в ситуациях с низким током ( меньше, чем 1А). Поскольку системы DCC обычно обеспечивают 3 и более ампер, этот метод не подходит. Это аналоговое решение аналоговой проблемы, и оно должно оставаться в этой области.

Почему это не лучшая идея с DCC?

1. Усилители DCC обеспечивают больший ток, обычно 5 А, и отключаются раньше, чем лампа что-либо делает.
2. Если вы защищаете несколько энергорайонов с несколькими лампами, усилитель может отключиться при возникновении двух или более коротких замыканий.
   1. Когда лампы остынут, усилитель снова подаст питание на трассу, немедленно отключится, снова подаст питание…
3. Этот метод ограничивает ток. Максимальный ток будет ограничен сопротивлением лампы. Между тем, около 2,5 А тока все еще течет, и чем дольше он течет, тем больше возможных повреждений. Если не очистить быстро, короткий нанесет урон.
4. Сами лампы нагреваются. Более чем достаточно, чтобы расплавить или поджечь что-нибудь поблизости. При наличии достаточного количества времени или легковоспламеняющихся материалов поблизости это может привести к пожару.

Опять же, это не решает проблему, а только маскирует ее. Устранение причины короткого замыкания является единственным решением.

Вопросы безопасности и гарантии

Поскольку добавление устройства ограничения тока помешает правильной работе встроенной защиты бустера от перегрузки по току, производитель вашей DCC-системы или бустера может аннулировать любые гарантии, если такие устройства использовались с их оборудование DCC.

Стартерные комплекты DCC со слаботочными усилителями не выдают достаточного тока, чтобы зажечь лампу во время короткого замыкания. Эти системы обычно потребляют три ампера или меньше, чего недостаточно для зажигания лампы 1156. Лампа фактически может предотвратить отключение бустера, что может привести к повреждению его выходной схемы из-за чрезмерного нагрева. Дополнительная нагрузка также может привести к многократному включению и выключению выхода бустера, пока короткое замыкание не будет устранено, что может снова повредить усилитель.

• Lenz аннулирует вашу гарантию, если вы сделаете их защиту бесполезной, используя лампы.

Соковыжималки для лягушек

Электронные соковыжималки для лягушек не только решают проблему правильной фазировки стрелок для стрелочных переводов с живыми лягушками, но и частично решают проблему, связанную с распространенной ошибкой оператора, который заходит не в ту сторону в стрелочный перевод (т.е. против поезда), тем самым вызывая короткое замыкание. Если это произойдет, соковыжималка-лягушка автоматически скорректирует фазу, и короткого замыкания не произойдет. Это ничего не гарантирует, что поезд не сойдет с рельсов, а затем не вызовет короткого замыкания из-за того, что колесо локомотива коснется противоположного рельса.

Видео

Защита от короткого замыкания и перегрузки для DCC

Защита цепи DCC, часть 2.

• Digitrax PM42
• Силовой щит X
• Power District
1. ↑ TN-9: Хотя в прошлом для защиты от короткого замыкания использовались автомобильные задние фонари на 12 В постоянного тока, сегодня существуют автоматические выключатели, которые работают намного быстрее и могут быть настроены на различные токи срабатывания и время срабатывания. . Больше не рекомендуется использовать лампы задних фонарей для защиты от короткого замыкания.

Как защитить цепь импульсного источника питания постоянного тока?

 

 

Защита цепи является часто обсуждаемой темой, и различные типы защиты цепи различаются из-за различных проблем в цепи.

Короткое замыкание, перегрузка, заземление и удары молнии являются наиболее распространенными неисправностями в системах электроснабжения. Для обеспечения безопасной и надежной работы системы электроснабжения должны быть установлены защитные устройства, обеспечивающие контроль за условиями работы системы электроснабжения, своевременное обнаружение неисправностей и отключение питания неисправного оборудования, не допуская распространения аварии. . Как правило, схема защиты состоит из различных реле, устройств индикации сигналов и других компонентов.

В этом блоге подробно обсуждаются некоторые средства защиты цепей. Ниже представлено ознакомительное видео о защите от короткого замыкания.

DIY Short Circule (Overcurrent) Защита

---

Каталог
9083
9083

.0003 2.1 Оперативный схема защиты IV Вывод Часто задаваемые вопросы   I Введение в защиту цепи Работа электронного оборудования не может быть отделена от электричества, поэтому импульсный источник питания постоянного тока, который может управлять электричеством, играет все более и более важную роль. И он вошел в различные области электроники и электрооборудования: обмен SPC, связь, электропитание электронного испытательного оборудования и электропитание управляющего оборудования, которые широко используются для импульсного источника питания постоянного тока. Между тем, с развитием многих высокотехнологичных технологий, включая технологию высокочастотного переключения, технологию мягкого переключения, технологию коррекции коэффициента мощности, технологию синхронного выпрямителя, интеллектуальную технологию, технологию поверхностной установки и т. д., технология импульсного источника питания постоянно внедрять инновации. Это обеспечивает широкий спектр возможностей для импульсных источников питания постоянного тока. Диаграмма постоянного тока   Но схема сложна в управлении в импульсном блоке питания, транзистор и интегральное устройство имеют плохую устойчивость к электричеству и тепловому удару, что доставляет пользователю большие неудобства в процессе с использованием. Чтобы обеспечить безопасность самого импульсного источника питания и нагрузки, защита от перегрева, защита от перегрузки по току, защита от перенапряжения и схема защиты от плавного пуска разработаны в соответствии с принципом и характеристиками импульсного источника питания постоянного тока.   II Принцип и характеристики импульсной мощности 2.1 Принцип работы импульсной мощности Импульсный источник питания постоянного тока состоит из входной части, части преобразования энергии, выходной части и части управления. Часть преобразования энергии является ядром импульсного источника питания. Он выполняет преобразование, необходимое для вывода на высокочастотный и нестабильный постоянный ток. Он в основном состоит из переключающего транзистора и высокочастотного трансформатора. Рисунок 1. Принцип действия импульсного источника питания постоянного тока На рисунке 1 показана принципиальная схема и эквивалентная блок-схема импульсного источника питания постоянного тока, который состоит из двухполупериодного выпрямителя, переключающей трубки V, сигнала возбуждения, маховикового диода. Vp, индуктивность накопления энергии и емкость фильтра C. Фактически, основной частью импульсного источника питания постоянного тока является трансформатор постоянного тока. 2.2 Характеристика мощности переключения   Для того, чтобы удовлетворить потребности пользователей, основные мировые производители импульсных источников питания взяли на себя обязательство одновременно разрабатывать новые высокоинтеллектуальные компоненты, особенно за счет снижения потерь во вторичном выпрямителе. Для улучшения магнитных свойств при высоких частотах и ​​высокой плотности магнитного потока были разработаны силовые ферритовые (Mn-Zn) материалы. В то же время применение технологии поверхностного монтажа в области импульсных источников питания также значительно продвинулось вперед. Компоненты расположены с обеих сторон печатной платы, чтобы импульсный источник питания был легким, маленьким и тонким. Таким образом, высокая частота, высокая надежность, низкое энергопотребление, низкий уровень шума, защита от помех и модульность являются тенденциями развития импульсных источников питания постоянного тока. Однако у импульсных источников питания постоянного тока есть и недостатки. Импульсный источник питания постоянного тока имеет серьезные помехи, и его способность адаптироваться к суровым условиям и внезапным сбоям слаба. В развивающихся странах все еще существует определенный пробел в технологиях микроэлектроники. В частности, технология производства резисторов и конденсаторов и технология магнитных материалов сравниваются с технологиями некоторых передовых в технологическом отношении стран. Поэтому изготовление импульсных источников питания постоянного тока очень сложно. В большинстве частей мира техническое обслуживание сложно и дорого. III Защита импульсного источника постоянного тока На основе характеристик импульсного источника постоянного тока и фактических электрических условий, чтобы обеспечить надежную и безопасную работу импульсного источника постоянного тока в неблагоприятных условиях и внезапных отказах, в этом документе разработана разнообразие схем защиты в зависимости от различных условий. 3. 1 Схема защиты от перегрузки по току   Рисунок 2. Схема защиты от перегрузки по току на входе В цепи импульсного источника питания постоянного тока, чтобы избежать короткого замыкания и повреждения переполнения для защиты трубки регулятора в цепи, основной метод заключается в том, что, когда выходной ток превышает определенное значение, трубка регулятора находится в обратном смещении. состоянии, таким образом, ток цепи автоматически отключается. Как показано на рис. 2, схема защиты от перегрузки по току состоит из транзистора BG2 и делительного резистора R4, R5. Когда схема работает нормально, потенциал базы BG2 ниже, чем потенциал эмиттера из-за взаимодействия частичного напряжения между R4 и R5, а эмиттерный переход несет обратное напряжение. Таким образом, BG2 находится в состоянии отсечки (эквивалентно разомкнутой цепи), которое используется для стабилизации напряжения. Но схема стабилизации напряжения не действует. Когда в цепи короткое замыкание, выходное напряжение равно нулю, а эмиттер BG2 эквивалентен заземлению, тогда BG2 находится в состоянии проводимости насыщения (эквивалентно короткому замыканию), так что база лампы регулятора BG1 и эмиттер закрыты. к короткому замыканию, а в состоянии отключения ток цепи отключается для достижения цели защиты.   3.2 Схема защиты от перенапряжения Защита от перенапряжения импульсного стабилизатора в импульсном источнике питания постоянного тока включает в себя защиту от перенапряжения на входе и защиту от перенапряжения на выходе. Если напряжение нестабилизированного источника питания постоянного тока (например, аккумуляторов и выпрямителей), используемого импульсным стабилизатором, слишком высокое, это приведет к неправильной работе импульсного регулятора и даже к повреждению внутренних устройств. Поэтому в импульсном блоке питания необходимо использовать схему защиты от перенапряжения на входе. Рис. 3 представляет собой схему защиты, состоящую из транзисторов и реле, в которой напряжение входного источника питания постоянного тока выше, чем напряжение пробоя стабилитрона, в этом состоянии ток протекает через резистор R, делая диод Т проводящим. После этих электрических действий срабатывает реле и общий замкнутый контакт размыкается, вводя ток. Схема защиты от полярности входного источника питания может быть объединена с защитой от перенапряжения на входе для формирования схемы идентификации защиты от полярности и защиты от перенапряжения. Рисунок 3. Схема защиты от перенапряжения на входе 3.3 Схема защиты от плавного пуска Схема импульсного источника питания сложна, входной конец импульсного регулятора обычно соединен с малой индуктивностью и входным фильтром большой емкости. В момент запуска конденсатор фильтра пропускает большой импульсный ток, который может в несколько раз превышать нормальный входной ток. Такой большой импульсный ток плавит контакты обычного силового выключателя или реле и плавит входной предохранитель. Кроме того, импульсный ток также может повредить конденсаторы, сократить срок их службы, вызвать преждевременную поломку. Для этого в цепь следует включить токоограничивающее сопротивление, через это токоограничивающее сопротивление зарядить конденсатор. Чтобы не потреблять слишком много энергии на токоограничивающее сопротивление и не влиять на нормальную работу импульсного регулятора, поэтому используется реле для его автоматического подключения после завершения переходного процесса, что делает источник питания постоянного тока непосредственно к импульсный регулятор. Это называется схемой «мягкого пуска» импульсного источника питания постоянного тока. Рис. 4. Схема защиты от плавного пуска При включении питания конденсатор С заряжается входным напряжением через выпрямительный мост (D1 ~ D4) и токоограничивающее сопротивление R1 для ограничения импульсного тока. Инвертор работает нормально, когда конденсатор C заряжен примерно до 80% номинального напряжения. Сигнал срабатывания тиристора формируется вспомогательной обмоткой основного трансформатора, что приводит к включению тиристора и короткому замыканию токоограничивающего сопротивления R1, а импульсный источник питания находится в нормальном рабочем состоянии. Чтобы повысить точность времени задержки и предотвратить тряску и колебания работы реле. Схема задержки может заменить RC-цепь задержки схемой, показанной на рисунке 4(b). 3.4 Схема защиты от перегрева Высокая степень интеграции и малый вес импульсного стабилизатора в импульсном источнике питания постоянного тока значительно увеличивают удельную мощность на единицу объема, поэтому, если внутренние компоненты источника питания не имеют соответствующего увеличения температуры его рабочей среды, это неизбежно приведет к повреждению характеристик схемы и преждевременному сокращению срока службы компонентов. Следовательно, схема защиты от перегрева должна быть установлена ​​в высокомощном импульсном источнике постоянного тока. Рис. 5. Схема защиты от перегрева В данной статье реле температуры используется для определения внутренней температуры блока питания. Когда внутренняя часть устройства источника питания перегревается, срабатывает реле температуры, которое переводит цепь сигнализации всей машины в состояние тревоги и реализует защиту от перегрева источника питания. Как показано на рис. 5 (а), тепловой тиристор с управляющим затвором Р-типа расположен рядом с транзистором силового ключа в схеме защиты. По характеристикам ТТ102 (температура включения прибора определяется значением Rr, чем больше Rr, тем ниже температура проводимости), при превышении температуры силовой трубки или температуры внутри прибора допустимое значение, тепловой тиристор включается и светодиод загорается, чтобы подать сигнал тревоги. Если сотрудничать с фотоэлектрическим соединителем, который может привести в действие цепь сигнализации всей машины, защищая источник питания переключателя. Схема также может быть выполнена так, как показано на рис. 5 (б), для защиты силового транзистора от перегрева. Ток базы переключающего транзистора шунтируется термотиристором TT201 с управляющим затвором N-типа, и трубка переключателя отключается, также отключается ток коллектора и предотвращается перегрев. IV Заключение В этом блоге в основном обсуждаются различные методы защиты внутренних устройств импульсного источника питания постоянного тока, а также представлены некоторые конкретные схемы. Для данного импульсного источника питания постоянного тока очень важно для безопасности и надежности устройства источника питания, является ли схема защиты идеальной и обязательно настроенной на работу. Поскольку схема защиты и структура схемы импульсного источника питания разнообразны, для конкретных устройств питания следует выбирать разумную схему защиты и структуру схемы. В практическом применении обычно используется несколько методов защиты, чтобы сформировать идеальную систему защиты, обеспечивающую нормальную работу импульсного источника питания постоянного тока.   Часто задаваемые вопросы   1. Какова цель защиты цепи? Основными целями защиты цепи являются: 1) локализация и изоляция состояния или неисправности и 2) предотвращение и минимизация любых ненужных потерь мощности. Существует несколько типов нештатных ситуаций, которые могут возникать в течение всего срока службы здания, и для исправления или преодоления которых должна быть спроектирована электрическая система.   2. Какие защитные устройства используются в цепях? Предохранители, автоматические автоматические выключатели, УЗО и АВДТ — это устройства, используемые для защиты пользователей и оборудования от условий неисправности в электрической цепи путем отключения электропитания.   Самым простым устройством является предохранитель, тип резистора с низким сопротивлением, который действует как жертвенное устройство для обеспечения защиты от перегрузки по току в цепи нагрузки или источника. Предохранитель защищает цепь, но как только он используется, ему приходит конец.   4. Какие два устройства защиты главной цепи? В этой главе рассматриваются два типа устройств защиты цепи: предохранители и автоматические выключатели. Предохранитель — это простейшее устройство защиты цепи. Он получил свое название от латинского слова «fusus», что означает «таять». Предохранители использовались практически с самого начала использования электричества.   5. Что такое импульсный источник питания постоянного тока? A Импульсный источник питания постоянного тока (также известный как импульсный источник питания) регулирует выходное напряжение с помощью процесса, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Процесс ШИМ генерирует некоторый высокочастотный шум, но позволяет создавать импульсные источники питания с очень высокой энергоэффективностью и малым форм-фактором.   6. В чем разница между линейным источником питания постоянного тока и импульсным источником питания? Линейные источники питания выдают постоянный ток, пропуская первичное переменное напряжение через трансформатор и затем фильтруя его для удаления составляющей переменного тока. Импульсные источники питания отличаются более высокой эффективностью, меньшим весом, более длительным временем удержания и способностью работать с более широкими диапазонами входного напряжения.   7. Можно ли использовать импульсный источник питания для привода двигателя постоянного тока? Простой нестабилизированный аналоговый блок питания может быть проще и может обеспечить больший пусковой ток под нагрузкой, чем коммутационный. Двигатели постоянного тока не слишком требовательны к питанию и обычно довольно хорошо работают на нефильтрованном постоянном токе.   8. Нужен ли мне импульсный блок питания? Импульсный источник питания обеспечивает более высокий КПД благодаря высокой частоте переключения, что позволяет использовать меньший по размеру и менее дорогой высокочастотный трансформатор, а также более легкие и недорогие компоненты фильтра. Импульсные источники питания содержат больше габаритных компонентов, поэтому обычно дороже.   9. Какие существуют 3 типа источника питания? Существует три вида регулируемых источников питания: линейные, импульсные и аккумуляторные. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника