Блок питания с защитой от короткого замыкания « схемопедия

Данная схема представляет собой простейший блок питания на транзисторах, оборудованный защитой от короткого замыкания (КЗ). Его схема представлена на рисунке .

Основные параметры:

• Выходное напряжение – 0..12В;
• Максимальный выходной ток – 400 мА.

Схема работает следующим образом. Входное напряжение сети 220В преобразуется трансформатором в 16-17В, затем выпрямляется диодами VD1-VD4. Фильтрация пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется конденсатором С1. Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилитрон VD5, 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 0-12В. Затем следует усилитель тока на транзисторах VT2 и VT3, который усиливает ток до уровня 400 мА. Нагрузкой усилителя тока служит резистор R5.

Конденсатор С2 дополнительно фильтрует пульсации выходного напряжения.

Защита работает так. При отсутствии КЗ на выходе напряжение на выводах VT1 близко к нулю и транзистор закрыт. Цепь R1-VD1 обеспечивает смещение на его базе на уровне 0,4-0,7 В (падение напряжения на открытом p-n переходе диода). Этого смещения достаточно для открытия транзистора при определённом уровне напряжения коллектор-эмиттер. Как только на выходе происходит короткое замыкание, напряжение колектор-эмиттер становится отличным от нулевого и равным напряжению на выходе блока. Транзистор VT1 открывается, и сопротивление его коллекторного перехода становится близким к нулю, а, значит, и на стабилитроне. Таким образом, на усилитель тока поступает нулевое входное напряжение, через транзисторы VT2, VT3 будет протекать очень маленький ток, и они не выйдут из строя. Защита отключается сразу же при устранении КЗ.

Детали

Трансформатор может быть любой с площадью сечения сердечника 4 см² и более. Первичная обмотка содержит 2200 витков провода ПЭВ-0,18, вторичная – 150-170 витков провода ПЭВ-0,45. Подойдёт и готовый трансформатор кадровой развёртки от старых ламповых телевизоров серии ТВК110Л2 или подобный. Диоды VD1-VD4 могут быть Д302-Д305, Д229Ж-Д229Л или любые на ток не менее 1 А и обратное напряжение не менее 55 В. Транзисторы VT1, VT2 могут быть любые низкочастотные маломощные, например, МП39-МП42. Можно использовать и кремниевые более современные транзисторы, например, КТ361, Кт203, КТ209, КТ503, КТ3107 и другие. В качестве VT3 – германиевые П213-П215 или более современные кремниевые мощные низкочастотные КТ814, КТ816, КТ818 и другие. При замене VT1 может оказаться, что защита от КЗ не работает. Тогда следует последовательно с VD5 включить ещё один диод (или два, если потребуется). Если VT1 будет кремниевый, то и диоды лучше применять кремниевые, например, КД209(А-В).

В заключение стоит заметить, что вместо указанных на схеме p-n-p транзисторов можно применять и аналогичные по параметрам транзисторы n-p-n (не вместо какого-либо из VT1-VT3, а вместо всех из них).

Тогда нужно будет поменять полярности включения диодов, стабилитрона, конденсаторов, диодного моста. На выходе, соответственно, полярность напряжения будет другая.

Защита от кз на выходе бп

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.

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:

• Комбинированные блоки питания. Испытания на перегрузку (короткое замыкание) выходных цепей.
• Защита для блока питания
• Лабораторный блок питания с защитой от КЗ
• ЗАЩИТА ОУ ОТ ПЕРЕГРУЗОК в устройствах на микросхемах. Схема защита по току
• :: УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ::
• ЗАЩИТА ОУ ОТ ПЕРЕГРУЗОК в устройствах на микросхемах. Схема защита по току
• Схема лабораторный блок питания с защитой от кз своими руками
• Блок питания с защитой от короткого замыкания
• БЛОКИ ПИТАНИЯ
• Еще одна схема защиты от перегруза и короткого замыкания

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Защита БП от КЗ. Расчёт схемы

Комбинированные блоки питания. Испытания на перегрузку (короткое замыкание) выходных цепей.

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. Напряжение от источника питания проходя через диодный мост Br1 выпрямляется и поступает на регулятор напряжения состоящий из транзистора Т1, резистора R1 и переменного резистора Р1. На выходе из регулятора получается 12 вольт.

В режиме ожидания от диодного моста Br1 через постоянно замкнутые контакты реле К1 подается напряжение на звуковой сигнализатор короткого замыкания в результате чего в бипере SP1 раздается постоянный звуковой сигнал, что свидетельствует о исправной системе защиты от короткого замыкания.

При кратковременном нажатии кнопки START S1 подается напряжение через резистор R2 на базу транзистора Т2 в результате, чего транзистор Т2 открывается и подает питание на обмотку реле К1, контакты реле К1 переключаются и происходит самоблокировка реле К1.

В момент срабатывания реле К1 отключается звуковой сигнализатор короткого замыкания, а в место него подключается регулятор напряжения на микросхеме LMT. Далее напряжение через шунтирующий диод D2 поступает на выход блока питания. Регуляция напряжения на выходе из блока питания выполняется переменным резистором Р2. В случае короткого замыкания происходит падение напряжения на базе транзистора Т2, транзистор закрывается в следствии чего, контакты реле переключаются.

Нагрузка отключается, а на звуковой сигнализатор короткого замыкания подается питание и раздается звуковой сигнал. После устранения короткого замыкания следует кратковременно нажать кнопку START S1 и блок питания снова перейдет в рабочий режим. И так может продолжаться до бесконечности. Внимание: При сборке лабораторного блока питания не изменяйте номиналы конденсаторов С1, С4, С5 иначе не будет срабатывать система защиты от короткого замыкания!!!

Все детали следует разместить на печатной плате изготовленной по лазерно-утюжной технологии. Печатная плата лабораторного блока питания 1,В 5А с защитой от КЗ. Скачать печатную плату лабораторного блока питания 5А в формате lay. Как настроить блок питания? Схема лабораторного блока очень простая, но все равно требуется небольшая настройка.

Поставьте переменный резистор Р1 в среднее положение. Включите блок питания в сеть, подключите мультиметр параллельно вентилятору, резистором Р1 установите напряжение 12 вольт. Резистором R3 регулируется напряжение питания звукового сигнализатора короткого замыкания, смотрите по схеме напряжение на входе сигнализатора должно быть 12 вольт.

Тональность сигнализатора изменяется резистором R4 и конденсатором С2. Громкость регулируется подбором резистора R6. Порог срабатывания системы защиты от короткого замыкания подбирается резистором R2. Напряжение на выходе из блока питания изменяется переменным резистором Р2 его ручка выведена на лицевую панель блока питания. В процессе работы транзистор Т1, микросхема LMT и диодный мост будут сильно нагреваться, поэтому их следует установить на радиатор, перед установкой обязательно изолировать от радиатора.

Как это сделать читайте здесь: Как изолировать транзисторы от радиатора? Для контроля напряжения и силы тока лучше всего установить вот такой универсальный вольт амперметр. Кстати, его надо откалибровать.

С обратной стороны прибора находится два маленьких переменных резистора один отвечает за вольтаж, второй за ампераж. Делаем так, подключаем параллельно к выходу блока питания мультиметр, включаем в режим вольтметра и сравниваем показания приборов, если показания не соответствуют крутим переменный резистор в разные стороны, чтобы добиться наиболее точных показаний прибора.

Чтобы откалибровать амперметр переключите мультиметр в режим амперметра. К блоку питания подключите лампочку последовательно с мультиметром и сверьте показания приборов. Все компоненты лабораторного блока питания легко помещаются в корпусе от компьютерного блока питания. Так выглядит готовое устройство. Для чего я установил два выключателя и кнопку на крыше блока питания? Красный выключатель сеть, он отключает трансформатор от сети В. Черный выключатель линия, чтобы отключать потребители от блока питания без откручивания проводов от разъемов.

На передней панели находится переменный резистор Р2 для регулировки выходного напряжения. И очень важная деталь это универсальный вольт амперметр. В своем лабораторном блоке питания я установил трансформатор на 1,5 ампера.

Его мощности вполне хватает, чтобы зарядить небольшой 12 вольтовый аккумулятор от бесперебойника емкостью 7А, его я установил на аккумуляторный шуруповерт. Чтобы увеличить мощность лабораторного блока питания достаточно параллельно микросхеме LMT подключить мощный 12 амперный транзистор MJE И соответственно заменить источник питания на более мощный трансформатор или импульсный блок питания.

Схема будет выглядеть так. Схема лабораторного блока питания 1,В 10А с защитой от КЗ. Скачать схему лабораторного блока питания 10А. Печатная плата лабораторного блока питания 1,В 10А с защитой от КЗ. Скачать схему лабораторного блока питания 10А в формате lay. Осциллограмма трансформаторного лабораторного блока питания. Напряжение на выходе 12 вольт. Напряжение на выходе 25 вольт. Все схемы и печатные платы в этой статье я разработал самостоятельно.

Если у вас, что то не получилось, проверьте все ли вы сделали правильно…. Собрал блок питания по вашей схеме только на 10А. Включил нет ни какой ригулировки и задымилось сопротивление R7 на ом.

В чем может быть проблема. Не было времени сразу спросить, я не пойму откуда берется падение напряжения на базе Т2 , шунта ведь нет?

Или данная защита основана на просадке напряжения на фильтрах и трансформаторе под нагрузкой, если да то эта система очень грубая ток срабатывания зависит и сильно от колебаний напряжения сети. Совершенно верно защита очень грубая. Лучше соберите это Регулируемый блок питания своими руками или вот этот Блок питания с регулировкой напряжения и тока.

Добрый вечер! При коротком замыкании или перегрузке происходит падение напряжения на базе транзистора Т2, транзистор закрывается в следствии чего, контакты реле отключат нагрузку. Чувствительность защиты регулируется ограничивающим напряжение резистором R2 на базе транзистора Т2.

Источник питания например трансформатор выдает максимальной ток 3А. Чтобы настроить защиту надо подключить к выходу блока питания нагрузку пару лампочек в сумме составляющую 2,8А изменяя сопротивление резистора R2 надо подобрать момент срабатывания защиты. Защита должна срабатывать при токе нагрузки 2,8А.

Теперь при КЗ или превышении нагрузки более 2,8А будет срабатывать защита. Доброго времени суток! Огромное спасибо за схему, очень понравилась. Есть одно но, при регулировки напряжения ниже Подскажите в чём может быть причина.

От ноутбучного блока питания работает идеально. Трансформатор тп61 советский на 18 вольт. Заранее спасибо!

Добрый вечер, Роман! Разные источники питания и разный выходной ток. Надо правильно настроить защиту от КЗ. Допустим трансформатор выдает максимальной ток 2А. Подключаем к выходу блока питания нагрузку на 1,8А далее заменяем резистор R2 переменным на 10К и подбираем момент срабатывания защиты. Защита должна срабатывать при токе нагрузки 1,8А. Теперь при КЗ или превышении нагрузки более 1,8А будет срабатывать защита. Таким образом можно настроить схему под любой источник питания для 5А отсечка должна быть при 4,8А и так далее.

Далее настроить резистором R2 момент срабатывания защиты от КЗ. Совершенно верно. Ставите на место R2 подстроечный резистор на 10К и крутите, пока не сработает защита. К выходу БП должна быть подключена нагрузка при которой будет срабатывать защита. Допустим трансформатор на 2А вы подключаете нагрузку 1,5А настраиваете защиту под нее. После этого защита будет срабатывать при превышении нагрузки более 1,5А и при КЗ.

Потом резистор R2 можно заменить постоянным с таким же сопротивлением, как на подстроечном или оставить как есть. Все собрал вроде работает. Только одно меня неустраевает: при снижения напряжения переменником Р2 оно без нагрузки не падает быстро.

Так в этой схеме и должно? Нагрузите выход БП резистором на 10К 0,25Вт.

Защита для блока питания

Наиболее распространенный вариант БП подразумевает преобразование Вольт переменного напряжения U в пониженное постоянное. Кроме этого, блоки питания могут осуществлять гальваническую развязку между входными и выходными цепями. При этом коэффициент трансформации отношение входного и выходного напряжений может быть равным единице. Примером такого использование может служить энергоснабжение помещений с высокой степенью опасности поражения электрическим током, например, ванных комнат. Кроме того, достаточно часто бытовые блоки питания могут оснащаться встроенными дополнительными устройствами: стабилизаторами, регуляторами. Основных вариантов здесь два: трансформаторный линейный ; импульсный инверторный.

В таких БП часто предусмотрена защита от короткого замыкания (КЗ) и стабилизатором, обеспечивающим постоянство напряжения на выходе.

Лабораторный блок питания с защитой от КЗ

Источники питания. Данный блок питания далее БП может повторить даже начинающий. БП имеет интервал выходных напряжений Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до В, которое выпрямляется диодным мостом VD1-VD4, составленным на достаточно мощных диодов. Пульсации постоянного тока сглаживаются с помощью конденсатора С2. Светодиод HL1 служит индикатором работы БП. БП включается с помощью кнопки SB1. Чтобы выключить БП, необходимо каким-либо образом обесточить реле К1, например, разорвав цепь питания или замкнув накоротко его обмотку этот способ и будет использован в двух первых системах защиты.

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

Как себя будут вести выше представленные схемы при входном напряжении 3V и менее? А не как, для работы во всех диапозонах напряжений, придется применять более сложную схему. Схема — суперская! Поставил в обычный БП, не нарадуюсь.

Блоки питания компьютеров.

:: УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ ::

В блоках питания [1] может быть предусмотрена защита выходных цепей от короткого замыкания в цепях нагрузки с помощью предохранителей с плавкими вставками или специальных электронных схем. Графики изменения выходного тока в зависимости от средства защиты, регламентированные в [2], показаны на рисунке 1. При этом должен сгореть предохранитель соответствующей шины выходного напряжения. Схема испытаний, составленная на основании рекомендаций, приведенных в стандарте [2], приведена на рисунке 2. Однако при таком испытании проверяют не защиту выхода, а правильность выбора номинального тока плавкой вставки предохранителя.

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

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Самодельный блок питания с системой защиты от коротких замыканий. 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.

Простейшая защита от короткого замыкания актуальна как для вам уберечь ваше устройство от не желательного выхода из строя.

Схема лабораторный блок питания с защитой от кз своими руками

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите , пожалуйста. Например, почти во всех блоках питания после предохранителя стоит деталь, которую специально пробивает при превышении входного напряжения, чтобы предохранитель перегорел и разорвал линию.

Блок питания с защитой от короткого замыкания

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Защита от кз тест и вердикт

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.

Доброго времени суток форумчане и гости сайта Радиосхемы!

БЛОКИ ПИТАНИЯ

Сегодня у нас статья посвящена именно такому блоку. Мы рассмотрим подробно пошаговую сборку этого ЛБП, а также в процессе сборки постараемся кратко раскрыть основные принципы работы ее узлов. Когда был изготовлен блок 1, В, именного тогда пришла идея немного модернизировать схему и расширить рабочее напряжение от 0 В. По сути, схема лабораторного блока питания дополнилась лишь небольшим количеством элементов. Но присутствует стабилизатор и дополнительный делитель состоящий из R9 и Р4, который позволяет формировать отрицательные 1,2 В. В общем, читаем инструкцию по сборке и настройке блока.

Еще одна схема защиты от перегруза и короткого замыкания

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.

Схемы защиты для сверхвысокочастотных ультразвуковых систем

• Список журналов
• Рукописи авторов HHS
• PMC4138227

J Med Syst. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 1 апреля.

Опубликовано в окончательной редакции как:

J Med Syst. 2014 апрель; 38(4): 34.

Published online 2014 Mar 30. doi: 10.1007/s10916-014-0034-0

PMCID: PMC4138227

NIHMSID: NIHMS580857

PMID: 24682684

Author information Copyright and License information Disclaimer

Назначение схем защиты в ультразвуковых приложениях состоит в том, чтобы блокировать шумовые сигналы от передатчика от достижения преобразователя, а также предотвращать попадание нежелательных высоковольтных сигналов в приемник. Схема защиты, использующая пару резисторов и диодов, широко используется благодаря своей простой архитектуре, однако она может не подходить для применения в ультразвуковых преобразователях очень высокой частоты (VHF) (> 100 МГц) из-за ограниченной полосы пропускания. Поэтому в этой статье предлагается схема защиты с использованием MOSFET устройств с уникальной структурой. Работоспособность разработанной схемы защиты сравнивалась с другими традиционными схемами защиты. Измеряемыми рабочими характеристиками были вносимые потери (IL), общее гармоническое искажение (THD) и время переходного процесса (TRT). Новая схема защиты предлагает самые низкие IL (-1,0 дБ), THD (-690,8 дБ) и TRT (78 нс) на частоте 120 МГц. Импульсно-эхо-отклик с использованием преобразователя LiNbO ₃ с частотой 120 МГц с каждой схемой защиты был измерен для проверки применимости схем защиты в ультразвуковых приложениях ОВЧ. Чувствительность и полоса пропускания датчика с новой схемой защиты улучшились на 252,1 и 50,9 % соответственно по сравнению со схемой защиты с парой резисторов и диодов. Эти результаты показали, что новая конструкция схемы защиты минимизирует IL, THD и TRT для ультразвуковых преобразователей ОВЧ.

Ключевые слова: Очень высокая частота, Ультразвуковые преобразователи, Защитные схемы, МОП-транзистор

УКВ-ультразвук недавно получил широкое распространение в ряде биомедицинских приложений, включая акустическую микроскопию, визуализацию силы акустического излучения, клеточную стимуляцию и манипуляции с микрочастицами [1, 2]. Однако датчики ОВЧ обычно имеют гораздо меньшую чувствительность и полосу пропускания, чем низкочастотные датчики, поскольку миниатюрный размер апертуры высокочастотного датчика снижает максимально допустимую мощность, которая приводит в действие эти устройства [3]. Кроме того, паразитные импедансы ультразвуковых систем, а также нагрузка на кабель критически влияют на чувствительность и полосу пропускания датчиков [3]. Для достижения подходящего качества сигнала для УКВ-преобразователей ультразвуковые передатчики должны генерировать сигналы более высокого напряжения, а динамический диапазон приемника также должен быть достаточно большим, чтобы усиливать низкие эхо-сигналы, полученные от преобразователей [4, 5]. Поэтому крайне желательно, чтобы характеристики ультразвуковых систем, включая схемы защиты, были оптимизированы и улучшены.

Как показано на рисунке, схемы защиты ультразвуковой системы состоят из расширителя и ограничителя. Расширитель предотвращает попадание шумовых сигналов, исходящих от передатчика, на преобразователь, а ограничитель предотвращает попадание импульсных сигналов высокого напряжения, создаваемых передатчиком, на приемник. Обычно расширитель состоит из одной скрещенной пары диодов [6]. Однако, поскольку для УКВ-преобразователей требуются импульсы возбуждения аномально высокого напряжения, две пары диодов со скрещенными углами (D ₁ –D ₄ ) необходимы для более надежной блокировки шумовых сигналов, как показано на рис.

Открыть в отдельном окне

Архитектуры схем защиты: a резистор, b мост и c схемы защиты MOSFET D ₆ ) в качестве разомкнутого и замкнутого выключателя для импульсов низкого и высокого напряжения соответственно. Поэтому разряженный высоковольтный сигнал проходит через одну пару диодов (D ₅ и D ₆ ) в землю. Схема резистора представляет собой простую конструкцию без внешнего источника питания, что защищает ее от помех, создаваемых источниками питания постоянного тока [6]. Однако эта схема приводит к более высоким потерям проводимости сигнала и чрезмерному снижению уровня сигнала в диапазоне ОВЧ, и эти явления представляют большую проблему для низкочувствительных УКВ-преобразователей [7].

Для преодоления этих проблем были разработаны схемы защиты мостовой схемы (). Четыре мостовых диода (D ₇ –D ₁₀ ) смещены в прямом направлении от источника питания постоянного тока. Сигналы высокого напряжения проходят через одну пару диодов (D ₁₁ и D ₁₂ ) в землю, а эхо-сигналы низкого напряжения проходят к приемнику. В этой схеме защиты необходим источник постоянного тока для смещения структур диод-мост. Кроме того, необходимо реализовать схемы управляющей логики, чтобы уменьшить затухание эхо-сигнала [6, 8]. Одним из недостатков схемы защиты с мостовой схемой является то, что использование источника питания постоянного тока вносит шум в датчик, что снижает отношение сигнал/шум в ультразвуковой системе.

Чтобы избежать этих нежелательных побочных продуктов, мы предлагаем новую конструкцию схемы защиты, в которой используются силовые полевые МОП-транзисторы, которые мы называем схемой МОП-транзисторов. Положительные и отрицательные сигналы высокого напряжения, поступающие от расширителя, могут проходить через верхнюю (N ₁ – N ₄ ) и нижнюю стороны (N ₅ – N ₈ ) силовых MOSFET-устройств соответственно. После этого нежелательные высоковольтные сигналы стекают на землю через одну пару диодов (D ₁₃ –D ₁₄ ). Единственного последовательно соединенного полевого МОП-транзистора может быть недостаточно для блокирования более высокого шумового сигнала, исходящего от передатчика, и это может увеличить IL, что является критической проблемой для УКВ-преобразователей с низкой чувствительностью. Для увеличения развязки между передатчиком и приемником и максимальной чувствительности эхо-сигнала параллельно устройствам MOSFET N ₃ и N ₆ были размещены еще два мощных MOSFET-устройства N ₂ и N ₇ . Таким образом, вся эта структура была спроектирована так, чтобы проходить через идеальную схему эхо-сигнала, как показано на рис.

Чтобы использовать схемы защиты для ультразвуковых приложений, все компоненты должны иметь высокую допустимую мощность. Это связано с тем, что схема защиты должна поглощать импульсные сигналы высокого напряжения, исходящие от передатчика. Так, резисторы мощностью 50 Вт 50 Ом (R, R _vdd и R _vss ) (MP850-50,0–1 %, Caddock Electronics, Riverside, CA) и несколько пар одиночных диодов (D ₁ –D ₁₂ ) (PMBD 7000, NXP Semiconductors, Нидерланды) с напряжением пробоя 100 В и малым временем восстановления (< 4 нс) были использованы для построения цепей защиты. Для мостовой схемы конденсаторы 100 нФ (С ₁ и C ₂ ) с номинальным напряжением пробоя 200 В и источником питания постоянного тока с линейной регулировкой (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния). Для схемы MOSFET использовались несколько мощных MOSFET-устройств (IRF5801, International IOR Rectifier, Эль-Сегундо, Калифорния), которые имеют напряжение пробоя 200 В и максимальный импульсный ток 4,8 А.

В схеме защиты от ультразвука расширительная схема обычно пропускает высоковольтные импульсные сигналы и блокирует низковольтные шумовые сигналы, идущие от передатчика к преобразователю. И наоборот, схема ограничителя пропускает эхо-сигналы низкого напряжения от преобразователей и блокирует импульсные сигналы высокого напряжения. Для прогнозирования поведения схемы ограничителя были получены модели эквивалентных схем как высокочастотного малого сигнала (HFSS), так и большого сигнала (LS) [9].]. Используя модель эквивалентной схемы HFSS силового полевого МОП-транзистора [10], модель эквивалентной схемы HFSS ограничителя была построена, как показано на рис. Эта модель эквивалентной схемы показывает, что ограничитель MOSFET ведет себя как фильтр верхних частот, тем самым минимизируя IL при работе на более высоких частотах. Как показано на рисунке, эквивалентная модель HFSS схемы MOSFET имеет относительно низкое паразитное сопротивление и емкость [(5/4)*r _o и (4/5)*(C _gs +C _ds )] даже хотя эта схема была построена с использованием восьми мощных полевых МОП-транзисторов. Это стало возможным благодаря уникальному расположению компонентов силового полевого МОП-транзистора в схеме. Таким образом, эта новая конфигурация может улучшить работу схемы защиты. Чтобы оценить зависимость IL от частоты схемы MOSFET, граничная частота -3 дБ была получена из модели эквивалентной схемы HFSS.

f _{−3 d B} = [2 π ·((1/2)R _d //R _до +(5/4)r _o )·((4/ 5)(C _ds +C _gs )+2C _d )] ⁻¹

(1)

где r ₀ – паразитное сопротивление сток-исток, _gs — паразитные емкости сток-исток и затвор-исток МОП-транзистора, R _d и C _d — паразитное сопротивление и емкость ограничивающего диода, а R _до — идеальное входное сопротивление приемника.

Открыть в отдельном окне

a HFSS модель эквивалентной схемы схемы MOSFET, b a LS модель эквивалентной схемы силового MOSFET и c LS модель эквивалентной схемы схемы MOSFET. **Lg, Ld и Ls — паразитные индуктивности, Rg, Rd и Rs — паразитные сопротивления силового МОП-транзистора, Rdds и Cdds — паразитное сопротивление и емкость защитного диода силового МОП-транзистора

Чтобы предсказать THD и переходное поведение схемы MOSFET, модель эквивалентной схемы LS схемы MOSFET была построена с использованием модели эквивалентной схемы LS мощного MOSFET, подключенного затвор-сток () [11]. Разработанная трехкаскадная структура может уменьшить паразитные емкости, минимизируя тем самым время отклика схемы MOSFET, а также повысить эффективность изоляции. Для оценки IL и THD схемы защиты использовалась схемная программа PSpice (Cadence Design System, Сан-Хосе, Калифорния). IL и THD можно рассчитать как

IL=20·Log(Выходное напряжение с устройствамиВыходное напряжение без устройств)

(2)

THD=20·Log(V2)2+(V3)2…+(Vn)2V12

(3)

где V ₁ , – амплитуда основного сигнала, V ₂ , V ₃ и V _n – амплитуды 2-й, 3-й, n-й гармоник сигналов устройства соответственно. Для расчета THD учитывались 1–3-я гармоники.

Расчетные значения IL резистора, моста и MOSFET-цепей составляют −6,4, −0,6 и −0,5 дБ соответственно при использовании 120 МГц, 50 мВ _p-p входной сигнал. Используя таблицы данных производителя силовых МОП-транзисторов и диодных устройств в качестве справки, расчетная частота среза схемы МОП-транзистора составляет 24,0 МГц. Смоделированные и измеренные частоты среза схемы MOSFET также составляют 22,6 и 20,7 МГц соответственно. Расчетные THD этих цепей составляют -104,6, -109,2 и -117,2 дБ соответственно при использовании сигнала 120 МГц, 0,8 В _{пик-пик} . Анализ THD также выявил расхождения между измеренными и прогнозируемыми данными. Эти расхождения были вызваны отсутствием точных источников искажений в библиотеках моделей, таких как полупроводниковые компоненты, испытательное оборудование и коаксиальные кабели [12]. Данные о переходном времени отклика (времени восстановления) не моделировались, поскольку данные библиотеки коммерческого генератора импульсов недоступны у производителя. Поэтому смоделированные данные приведены здесь только для справки.

Непрерывный синусоидальный сигнал от функционального генератора (AFG3251, Tektronix, Beaverton, OR) подавался на лимитер, и форма выходного сигнала лимитера записывалась с помощью осциллографа (LC534, LeCroy, Chestnut Ridge, NY), который имеет шесть битовое разрешение и частота дискретизации 1 ГГц. Как показано на рисунке, IL резисторной схемы ухудшается по мере увеличения частоты, и резисторная схема ведет себя как фильтр нижних частот. Таким образом, мост или схема MOSFET могут быть лучшим выбором для УКВ-преобразователей, поскольку они обычно имеют более низкую чувствительность. Однако IL моста и схемы MOSFET ведут себя как фильтр верхних частот. На частотах выше 20 МГц схема MOSFET показала более низкий IL (-3,7 дБ на 20 МГц), чем схема резистора (-4,2 дБ на 20 МГц). На частотах выше 40 МГц схема MOSFET имеет более низкий уровень IL (-1,8 дБ на частоте 40 МГц), чем ограничитель на основе мостовых диодов (-1,9 дБ).дБ на частоте 40 МГц). Схема MOSFET явно продемонстрировала более низкий уровень IL (-1,0 дБ), чем резисторная и мостовая схемы (-6,3 и -2,2 дБ), когда была подана синусоидальная волна 120 МГц, 50 мВ _p–p . Это связано с тем, что паразитные емкости схемы MOSFET были сведены к минимуму, чтобы снизить IL при работе на высоких частотах.

Открыть в отдельном окне

Результаты измерения цепей защиты. a IL в зависимости от частоты при подаче непрерывного синусоидального сигнала 50 мВ, b THD в зависимости от частоты при подаче непрерывного синусоидального сигнала 0,8 Впик-пик. c THD в зависимости от напряжения при подаче непрерывной синусоидальной волны 120 МГц, d TRT при подаче 3-циклового импульсного сигнала 120 МГц, 70 Впик-пик, e амплитуда эхо-сигнала и d спектр преобразователя с использованием схемы защиты импульсным сигналом 120 МГц от усилителя мощности. * Резистор, мост и МОП-транзистор обозначают резистор ( тире ), мост ( штрих-точка ) и МОП-транзистор ().0013 прямой ) схемы защиты, соответственно

Поскольку диодные и силовые MOSFET устройства могут генерировать искажения сигнала и гармоники, мы рассчитали THD устройств. показывает THD в зависимости от частоты цепей. Показатели THD схем резистора и MOSFET (-85,5 и -85,8 дБ на частоте 40 МГц) лучше, чем у мостовой схемы (-81,7 дБ на частоте 40 МГц) на частоте 40 МГц и выше. Показатели THD схемы MOSFET лучше, чем у других схем выше 80 МГц, из-за уменьшенного паразитного импеданса для работы на более высоких частотах. показывает THD в зависимости от напряжения цепей защиты. Схема MOSFET демонстрирует более низкий THD (-690,8 дБ), чем резисторная и мостовая схемы (-59,3 и -57,7 дБ) при подаче входного сигнала 120 МГц 0,8 В _p–p . Улучшенные характеристики обусловлены низким паразитным сопротивлением схемы MOSFET.

показывает время отклика на переходный процесс (TRT) или время восстановления (RT), которое является мерой способности цепей блокировать сигналы высокого напряжения. Схема защиты передает высоковольтные сигналы от усилителя мощности через расширитель, где ограничитель фиксирует сигнал, чтобы защитить приемник от высоковольтного импульса [13]. TRT был измерен для оценки переходной характеристики цепей защиты. Для УКВ-преобразователей расстояние между преобразователем и целью обычно составляет менее 2 мм, и из-за очень короткой длины эхо-тракта передаваемый разрядный импульс может мешать принимаемым эхо-сигналам. Таким образом, очень желателен более быстрый TRT, чтобы избежать искажения принимаемого эхо-сигнала импульсами разряда высокого напряжения. TRT — это время, прошедшее с момента, когда входной сигнал начинает действовать, до момента, когда выходные сигналы достигают точки +/− 0,1 % от конечного выходного напряжения устройства. 120 МГц, 70 В _p–p Трехтактный синусоидальный сигнал от усилителя мощности 50 дБ (75A250A, Amplifier Research, Souderton, PA) подавался на расширитель и ограничитель, а измеренная форма выходного сигнала записывалась осциллографом. Схема MOSFET показала более высокое снижение напряжения (3,6 В _p–p ) и более быстрое TRT (78 нс), чем резисторная (4,8 В _p–p и 91 нс) и мостовые схемы (6,8 В _p–p и 160 нс). Во время излучения сигнала высокого напряжения диоды моста имеют относительно более низкий импеданс, что позволяет пропускать сигналы высокого напряжения без каких-либо значительных потерь сигнала. Однако восемь МОП-транзисторов с уникальным подключением потребляют больше энергии по сравнению с мостовыми диодами до того, как сигнал достигнет фиксирующих диодов (D ₁₃ и D ₁₄ ), так как ток смещения может вызвать значительное падение напряжения на паразитных импедансах MOSFET [14, 15]. Основываясь на измеренных данных в , схема MOSFET показала относительно более низкие амплитуды сигнала, что подтверждает теоретическое описание.

Для дальнейшей оценки эффективности цепей защиты мы измерили эхо-импульсную характеристику системы с помощью УКВ-преобразователя, изготовленного в нашей лаборатории. Один элемент 120 МГц LiNbO 9Для проверки цепей защиты был изготовлен преобразователь 0029 3 с размером апертуры 1 мм и фокусным расстоянием 1,4 мм. Преобразователь был направлен на плоскую полированную кварцевую мишень, расположенную в фокусе. Функциональный генератор отправил трехтактный импульсный сигнал 120 МГц, 0,3 В _p–p на усилитель мощности, чтобы запустить датчик. Передаваемый акустический импульс отражался от кварцевой мишени, а полученные эхо-сигналы усиливались предусилителем с коэффициентом усиления 36 дБ (AU-1114, Miteq, Hauppauge, NY). Как показано на графике, амплитуда эхо-сигнала и полоса спектра преобразователя, использующего схему MOSFET, улучшились в 252,1 и 50,9 раз. % соответственно по отношению к этим значениям преобразователя, использующего резисторную схему, поскольку схема MOSFET обеспечивает более низкие значения IL и THD, чем другие схемы при работе на частоте 120 МГц.

Дискретные силовые МОП-транзисторы имеют нежелательные паразитные импедансы, вызванные упаковкой и прокладками корпуса. Изготовление интегральных схем может быть хорошим решением для снижения паразитных импедансов за счет реализации нескольких компонентов в одном кристалле. Следовательно, такие характеристики, как IL и TRT, могут быть дополнительно оптимизированы для применения в высокочастотных ультразвуковых преобразователях.

Схема МОП-транзистора работает как фильтр верхних частот, что приводит к ухудшению характеристик в относительно низкочастотном диапазоне и улучшению характеристик в высокочастотном диапазоне. Чтобы использовать схему полевого МОП-транзистора для низкочастотных ультразвуковых приложений, граничную частоту схемы на -3 дБ необходимо дополнительно уменьшить за счет увеличения паразитного импеданса мощного полевого МОП-транзистора. Однако этот метод может ухудшить характеристики IL и THD схемы MOSFET.

Сообщается о новой схеме защиты с использованием силовых полевых МОП-транзисторов для применения в ультразвуковых преобразователях ОВЧ. Чтобы создать высокоэффективную схему защиты для низкочувствительных УКВ-преобразователей, мощные полевые МОП-транзисторы должны иметь низкую емкость затвор-исток и сток-исток, поскольку все эти параметры связаны с потерями и искажениями сигнала. Резистор и мостовая схема показали относительно более низкий IL, чем схема MOSFET в низкочастотном диапазоне. Однако они показали явно худшие характеристики, чем схема MOSFET, на УКВ из-за низких характеристик IL, THD и TRT. Схема MOSFET имеет самые низкие IL (-1,0 дБ) и THD (-690,8 дБ) и самый быстрый TRT (78 нс) на частоте 120 МГц. Для измерения эхо-импульса чувствительность и полоса пропускания преобразователя LiNbO ₃ с частотой 120 МГц, использующего схему MOSFET, были улучшены на 252,1 и 50,9 % по сравнению с резисторной схемой. Таким образом, эти результаты подтверждают, что схема МОП-транзистора является отличным альтернативным решением в качестве схемы защиты, особенно для ультразвуковых преобразователей ОВЧ.

Авторы благодарят г-на Томаса Камминса за его вклад в редактирование. Это исследование было поддержано грантом Национального института здравоохранения № P41–EB002182.

Эта статья является частью Тематического сборника по Повышению качества на уровне систем

1. Хсу Х.С., Бенджаутри В., Чжэн Ф., Чен Р., Хуан И., Чжоуа К., Шунг К.К. Композитные пленки PMN-PT-PZT для применения в высокочастотных ультразвуковых преобразователях. Датчики Приводы A Физ. 2012; 179:121–124. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

2. Zhu B, Han J, Shi J, Shung KK, Wei Q, Huang Y, Kosec M, Zhou Q. Отрывная толстая пленка PMN-PT для высоких -частотная ультразвуковая биомикроскопия. J Am Ceram Soc. 2010;93(10):2929–2931. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

3. Choi H, Li X, Lau ST, Hu CH, Zhou Q, Shung KK. Разработка интегрированного предусилителя для высокочастотных ультразвуковых преобразователей и маломощного портативного приемника. IEEE Trans Ultrason Ferrolectr Freq Control. 2011;58(12):2646–2658. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

4. Гюлер И., Саваш Ю. Конструктивные параметры импульсно-волнового ультразвукового допплеровского расходомера крови. J Med Syst. 1998;22(4):273–278. [PubMed] [Академия Google]

5. Амер М. Новая конструкция малошумящего предусилителя для медицинских ультразвуковых преобразователей. J Med Syst. 2011;35(1):71–77. [PubMed] [Google Scholar]

6. Фуллер М.И., Блэлок Т.Н., Хоссак Дж.А., Уокер В.Ф. Новая схема защиты передачи для ультразвуковых систем. IEEE Trans Ultrason Ferrolectr Freq Control. 2007;54(1):79–86. [PubMed] [Google Scholar]

7. Moore TC, Suorsa V, Masters D. Предусилитель и схема защиты для ультразвукового катетера. 6. Патент США. 2003; 511:432.

8. Лист данных MD0100DB1. Супертекс Инк; 2010. Демонстрационная плата 8-канального переключателя T/R с защитой от высокого напряжения. [Google Scholar]

9. Линдер С. Силовые полупроводники. ЭПФЛ Пресс; Portland: 2006. [Google Scholar]

10. Ниенхаус Х.А., Бауэрс Дж.К., Херрен П.С., мл. Компьютерная модель мощного МОП-транзистора. IEEE PESC Рек. 1980: 97–103. [Google Scholar]

11. Минасян Р.А. Динамическая модель мощного полевого МОП-транзистора с большим сигналом. IEEE Proc. 1. Твердотельные электронные устройства. 1983: 73–9. [Академия Google]

12. Вуолеви Дж., Рахконен Т. Искажения в ВЧ усилителях мощности. Артек Хаус; Norwood: 2003. [Google Scholar]

13. Zhu BP, Wu DW, Zhang Y, Ou-Yang J, Chen S, Yang XF. Толстые пленки PMN-PT, полученные из золь-геля, для применения в высокочастотных ультразвуковых линейных массивах. Керам Инт. 2013;39(8):8709–8714. [Google Scholar]

14. Грант Д.А., Говар Дж. Теория мощных МОП-транзисторов и их применение. Wiley-Interscience; Нью-Йорк: 1989. [Google Scholar]

15. Балига Б.Дж. Усовершенствованные концепции мощных полевых МОП-транзисторов. Спрингер; Нью-Йорк: 2010. [Google Scholar]

Жидкий -тепидизатор — Google Suce

AlleshoppingBildervideoSmapsNewsbücher

Sucoptionen

Liquid -Tepidizer — oxygen не включает Wiki — WALDOM

oxygennOncludEded.fandom.com ro

oxygennoncluded.fandom.com ro

oxygennincluded.fandom.com ro

oxygennIncluded.fandom.com ro

. предел 85°С. Для работы он должен быть полностью погружен в жидкость весом более 400 кг.

Нагрев: +4064 кДТЕ/с
Мощность: -960 Вт
Перегрев при: 125 °C
Металлическая руда: 400 кг

Кислород в комплект не входит — жидкий тепидайзер Чертеж бактерицидной воды …

www.youtube.com › смотреть

20.01.2019 · Жидкий тепидайзер Чертеж бактерицидной воды является частью серии посвященный . ..
Dauer: 6:53
Прислан: 20.01.2019

Oxygen Not Included — Tutorial Bites — Heating — YouTube

www.youtube.com › смотреть

28.02.2022 Oxygen Not Included — это все, что касается отопления, покрывающего основные здания: …
Dauer: 5:13
Прислано: 28.02.2022

Охладитель жидкости > Кислород Не включен в базу данных

oni-db.com › подробнее › нагреватель жидкости

Согревает большие объемы жидкости. Должен быть полностью погружен. Tepidizers нагревают жидкость, которая может убить бактерии, передающиеся через воду. Категория, Утилиты. Размер, 4х1.

Мощность: -960 Вт
Размер: 4×1
Температура перегрева: 125 °C
Нагрев: +4064 kDTU/s

tepidizer использует? — [Кислород не включен] — Klei Entertainment Forums

forums.kleientertainment.com › форумы › тема › 11…

18.12.2019 · Жидкие охладители отлично справляются с одной задачей. подогрев большого количества жидкости. Вы можете нагреть термоблок и пропустить через него что-нибудь для …

Импульсный охладитель RIP? — [Кислород не входит в комплект] — Общее обсуждение

Максимальная температура жидкого охладителя в новом обновлении? — [Кислород не включен]

Минимальное количество жидкости, необходимое для жидкого tepidizer

PSA — У жидких tepidizers все еще есть довольно много проблем

Weitere Ergebnisse von forums.kleientertainment.com

Как вскипятить воду с помощью жидкости Tepidizer и контролировать до …

steamcommunity.com › обсуждение › app ›

Немного короткого видео жидкий тепидайзер и автоматизация управления временем включения/выключения. Простой способ предотвратить перегрев и насытиться …

Пар с жидким тепидайзером: r/Oxygennotincluded — Reddit

www.reddit.com › Oxygennotincluded › комментарии

11.10.2020 · Пар с Liquid Tepidizer… Это своего рода эксплойт. Лично я делаю что-то похожее, но коробку делаю из неизолированной плитки ( .