• Dom
  •  > 
  • Partneri
  •  > 
  • Ograničavanje struje punjenja kondenzatora za zaglađivanje velikog kapaciteta. Shema električnog kruga radijskog kruga. Rostec se "ogradio" i poseže za lovorikama tvrtke Samsung i General Electric

Ograničavanje struje punjenja kondenzatora za zaglađivanje velikog kapaciteta. Shema električnog kruga radijskog kruga. Rostec se "ogradio" i poseže za lovorikama tvrtke Samsung i General Electric

Dijagrami napajanja

M. DOROFEEV, Moskva
Radio, 2002, br. 10

Jedno od važnih pitanja kod napajanja mrežnim napajanjem je ograničenje struje naboja kondenzator za zaglađivanje velikog kapaciteta instaliran na izlazu ispravljača mreže. Njegova maksimalna vrijednost, određena otporom kruga za punjenje, fiksna je za svaki određeni uređaj, ali u svim je slučajevima vrlo značajna, što može dovesti ne samo do puhanih osigurača, već i do kvara elemenata ulaznog kruga. Autor članka nudi jednostavan način rješavanja ovog problema.

Rješavanje problema ograničavanja provale struje posvećeno je mnogim radovima u kojima su opisani uređaji tzv. "Mekog" uključivanja. Jedna od široko korištenih metoda je uporaba sklopa za punjenje s nelinearnom karakteristikom. Obično se kondenzator napuni preko otpornika koji ograničava struju do radnog napona, a zatim se ovaj otpornik zatvori elektroničkim ključem. Najjednostavniji je sličan uređaj kada koristite trinistor. Na slici je prikazan tipičan krug ulaznog čvora prekidača. Svrha elemenata koji nisu izravno povezani s predloženim uređajem (ulazni filter, linijski ispravljač) nije opisana u članku, budući da se ovaj dio izvodi kao standard.

Kondenzator za izravnavanje C7 puni se s mrežnog ispravljača VD1 kroz otpornik koji ograničava struju R2, paralelno na koji je priključen trinistor VS1. Otpor mora udovoljiti dvama zahtjevima: prvo, njegov otpor mora biti dovoljan da struja kroz osigurač tijekom punjenja ne prouzrokuje puhanje, i drugo, snaga disipacije otpornika mora biti takva da ne padne prije potpuno napunjeni kondenzator C7.

Prvi uvjet zadovoljava otpornik s otporom od 150 ohma. Maksimalna struja punjenja približno je 2 A. Eksperimentalno je utvrđeno da dva otpornika s otporom od 300 Ohma i snagom od 2 W svaki spojeni paralelno ispunjavaju drugi uvjet.

Kapacitet kondenzatora C7 660 µF odabran je iz uvjeta da amplituda valjka ispravljenog napona kod maksimalne snage opterećenja od 200 W ne smije biti veća od 10 V. Vrijednosti elemenata C6 i R3 izračunavaju se na sljedeći način. Kondenzator C7 puni se kroz otpornik R2 gotovo u potpunosti (95% maksimalnog napona) za vrijeme t \u003d 3R2 C7 \u003d 3 150 660 10 -6 ≈0,3 s. U ovom se trenutku treba otvoriti VS1 trinistor.

Trinistor će se uključiti kada napon na njegovoj upravljačkoj elektrodi dosegne 1 V, što znači da kondenzator C6 mora biti napunjen na ovu vrijednost u 0,3 s. Strogo govoreći, napon preko kondenzatora raste nelinearno, ali budući da vrijednost 1 V iznosi oko 0,3% od maksimalno mogućeg (oko 310 V), ovaj se početni presjek može smatrati gotovo linearnim, stoga se kapacitivnost kondenzatora C6 izračunava jednostavnom formulom: C \u003d Q / U, gdje je Q \u003d lt naboj kondenzatora; I je struja punjenja.

Odredite struju punjenja. Trebao bi biti malo veći od struje upravljačke elektrode na kojoj je uključen VS1 trinistor. Odabiremo KU202R1 trinistor, sličan poznatom KU202N, ali s nižom prekidačkom strujom. Ovaj parametar u seriji od 20 trinistara kretao se u rasponu od 1,5 do 11 mA, a za veliku većinu njegova vrijednost nije prelazila 5 mA. Za daljnje pokuse odabran je uređaj s prekidačkom strujom od 3 mA. Odaberemo otpor otpornika R3 jednak 45 kOhm. Tada struja punjenja kondenzatora C6 iznosi 310 V / 45 kOhm \u003d 6,9 mA, što je 2,3 puta više od komutacijske struje trinistora.

Izračunavamo kapacitet kondenzatora C6: C \u003d 6,9 10 -3 0,3 / 1≈2000 μF. U napajanju je korišten manji kondenzator kapaciteta 1000 mikrofarada po naponu od 10 V. Vrijeme punjenja prepolovljeno je, otprilike 0,15 s. Morao sam smanjiti vremensku konstantu kruga punjenja kondenzatora C7 - otpor otpornika R2 je smanjen na 65 Ohma. U ovom slučaju, maksimalna struja punjenja u trenutku uključivanja iznosi 310 V / 65 Ohm \u003d 4,8 A, ali nakon vremena od 0,15 s, struja se smanjuje na približno 0,2 A.

Poznato je da osigurač ima značajnu inerciju i može bez oštećenja prenijeti kratke impulse koji su puno veći od nazivne struje. U našem slučaju prosječna vrijednost za vrijeme od 0,15 s je 2,2 A, a osigurač ga prenosi "bezbolno". Dva otpornika s otporom od 130 Ohma i snage 2 W svaki, paralelno spojenih, također se nose s takvim opterećenjem. Tijekom punjenja kondenzatora C6 na napon od 1 V (0,15 s) kondenzator C7 napuniće se na 97% maksimuma.

Dakle, ispunjeni su svi uvjeti za siguran rad. Dugotrajni rad prekidačkog napajanja pokazao je visoku pouzdanost opisanog čvora. Treba napomenuti da glatko povećanje napona preko kondenzatora za zaglađivanje C7 za 0,15 s povoljno utječe na rad pretvarača napona i opterećenja.

Otpornik R1 služi za brzo pražnjenje kondenzatora C6 kada je napajanje isključeno iz mreže. Bez njega, ovaj bi se kondenzator mnogo duže ispraznio. Ako je u tom slučaju brzo isključite napajanje nakon isključivanja, tada će VS1 trinistor i dalje biti otvoren i osigurač će gorjeti.

Otpornik R3 sastoji se od tri spojena u nizu otpora od 15 kΩ i snage 1 W svaki. Oni razilaze snagu od oko 2 vata. Otpornik R2 - dva paralelno povezana MLT-2 s otporom od 130 Ohma i kondenzator C7 - dva, kapaciteta 330 mikrona po nazivnom naponu od 350 V, paralelno spojeni. Prekidač SA1 - T2 preklopnik ili tipka PKN 41-1. Potonji je poželjniji jer omogućuje isključenje oba vodiča s mreže. KU202R1 trinistor opremljen je aluminijskim hladnjakom dimenzija 15x15x1 mm.

KNJIŽEVNOST
1. Izvori sekundarnog napajanja. Referentni priručnik. - M .: Radio i komunikacije, 1983.
2. Eranosyan S. A. Mrežni izvori napajanja visokofrekventnim pretvaračima. - L .: Energoatomizdat, 1991.
3. Frolov A. Ograničenje struje punjenja kondenzatora u ispravljaču mreže. - Radio, 2001, br. 12, str. 38, 39, 42.
4. Mkrtchyan Z. A. Napajanje elektroničkih računala. - M .: Energija, 1980.
5. Integrirani krugovi stranih kućanskih video opreme. Referentni priručnik. - S.-Pb .: Doe Victoria, 1996.

Punjenje kondenzatora

Da biste napunili kondenzator, morate ga uključiti u istosmjerni krug. U fig. 1 prikazuje krug naboja kondenzatora. Kondenzator C spojen je na terminale generatora. Pomoću ključa možete zatvoriti ili otvoriti krug. Razmotrimo detaljno postupak punjenja kondenzatora.

Generator ima unutarnji otpor. Kad se ključ zatvori, kondenzator će se napuniti na napon između ploča jednak e. d.s generator: Us \u003d E. U ovom slučaju obloga spojena na pozitivnu stezaljku generatora prima pozitivni naboj (+ q), a druga obloga prima jednaki negativni naboj (-q). Veličina naboja q izravno je proporcionalna kapacitivnosti kondenzatora C i naponu na njegovim pločama: q \u003d CUc

P ex. 1

Da bi se ploče kondenzatora mogle napuniti, potrebno je da jedna od njih stekne, a druga izgubi određenu količinu elektrona. Elektroni se elektromotornom silom generatora prenose s jedne ploče na drugu duž vanjskog kruga, a proces pomicanja naboja duž kruga nije ništa drugo nego elektricitetzvao punjenje kapacitivne struje I zar

Struja za punjenje, u vrijednosti, obično teče u tisućama sekunde dok napon preko kondenzatora ne dosegne vrijednost jednaku e. d.s generator. Graf povećanja napona na pločama kondenzatora tijekom njegovog punjenja prikazan je na Sl. 2a, iz koje se vidi da napon Uc postupno raste, najprije brzo, a zatim sporije, sve dok ne postane jednak e. d.s generator E. Nakon toga napon preko kondenzatora ostaje nepromijenjen.


Sl. 2. Grafikoni napona i struje prilikom punjenja kondenzatora

Dok se kondenzator puni, struja za punjenje teče kroz krug. Grafikon struje punjenja prikazan je na Sl. 2, b. U početnom trenutku struja punjenja ima najveću vrijednost, jer je napon na kondenzatoru još uvijek nula, a prema Ohmovom zakonu io zar \u003d E / Ri, budući da su svi e. d.s generator primijenjen na otpor Ri.

Kako se kondenzator nabija, to jest na njega napeto raste, smanjuje se i za struju punjenja. Kad već postoji napon preko kondenzatora, pad napona preko otpora bit će jednak razlici između e. d.s generator i napon preko kondenzatora, tj. jednak E - U s. Stoga i zar \u003d (E-Us) / Ri

Iz toga se vidi da s povećanjem Uc, i naboj opada, a pri Uc \u003d E struja punjenja postaje jednaka nuli.

Trajanje postupka punjenja kondenzatora ovisi o dvije veličine:

1) iz unutarnjeg otpora generatora Ri,

2) iz kondenzatora C.

U fig. Na slici 2 prikazane su tablice pametnih struja za kondenzator kapaciteta 10 mikrofarada: krivulja 1 odgovara procesu punjenja iz generatora sa e. d.s E \u003d 100 V i s unutarnjim otporom Ri \u003d 10 Ohma, krivulja 2 odgovara postupku naboja iz generatora s istim e. d.s, ali s manjim unutarnjim otporom: Ri \u003d 5 Ohma.

Usporedba ovih krivulja pokazuje da je s nižim unutarnjim otporom generatora struja pametne struje veća u početnom trenutku, pa je time i proces punjenja brži.

Sl. 2. Grafikoni struja punjenja pri različitim otporima

U fig. 3 prikazuje usporedbu grafikona struje punjenja prilikom punjenja s istog generatora s e. d.s E \u003d 100 V i unutarnji otpor Ri \u003d 10 ohma dva kondenzatora različitog kapaciteta: 10 mikrofaradi (krivulja 1) i 20 mikrofaradi (krivulja 2).

Vrijednost početne struje punjenja io zar \u003d E / Ri \u003d 100/10 \u003d 10 A je ista za oba kondenzatora, jer se nakuplja kondenzator većeg kapaciteta velika količina električne energije, tada bi njegova struja punjenja trebala potrajati duže, a postupak punjenja duže.

Sl. 3. Grafikoni struja punjenja različitih kapaciteta

Ispunjenje kondenzatora

Odspojimo napunjeni kondenzator od generatora i pričvrstimo otpor na njegove ploče.

Na pločama kondenzatora postoji napon U s, dakle, struja će teći u zatvorenom električnom krugu, koji se naziva ispusna kapacitivna struja i bit.

Struja teče s pozitivne strane kondenzatora kroz otpor prema negativnoj strani. To odgovara prijelazu viška elektrona s negativne ploče na pozitivnu, gdje ih nema. Proces okvira iz serije događa se sve dok potencijali obje ploče ne budu jednaki, tj. Razlika potencijala između njih ne postane jednaka nuli: Uc \u003d 0.

U fig. 4a prikazuje grafikon pada napona preko kondenzatora tijekom pražnjenja sa vrijednosti Uc o \u003d 100 V na nulu, napon se smanjuje najprije, a zatim sporije.

U fig. Slika 4b prikazuje grafikon struje pražnjenja. Jačina struje pražnjenja ovisi o vrijednosti otpora R, a prema Ohmovom zakonu i bit \u003d Uc / R


Sl. 4. Grafikoni napona i struje tijekom pražnjenja kondenzatora

U početnom trenutku, kada je napon na pločama kondenzatora najveći, jačina struje pražnjenja je također najveća, a s padom Uc, prazna pražnjenja smanjuje se i tijekom postupka pražnjenja. Na Uc \u003d 0, struja pražnjenja se zaustavlja.

Trajanje pražnjenja ovisi o:

1) iz kondenzatora C

2) vrijednost otpora R, na koju se ispušta kondenzator.

Što je veći otpor R, to će se pojaviti sporije. To se objašnjava činjenicom da je pri visokom otporu jačina struje pražnjenja mala, a naboj na pločama kondenzatora polako se smanjuje.

To se može prikazati na grafovima ispusne struje istog kondenzatora, koji ima kapacitet 10 µF i nabijen na napon od 100 V, za dvije različite vrijednosti otpora (slika 5): krivulja 1 - pri R \u003d 40 Ohm, i rez \u003d Uc o / R \u003d 100/40 \u003d 2,5 A, a krivulja 2 - pri 20 Ohma i paljenje \u003d 100/20 \u003d 5 A.

Sl. 5. Grafikoni pražnjenja pri različitim otporima

Pražnjenje dolazi sporije i kad je kondenzator velik. To se ispostavlja jer s većom kapacitivnošću postoji veća količina električne energije na pločama kondenzatora (veći naboj) i za ispuštanje naboja bit će potrebno duže vrijeme. To je jasno prikazano na grafovima pražnjenja struje za dva kondenzatora različitog kapaciteta, nabijenih na isti napon od 100 V i pražnjenih na otpor R \u003d 40 Ohma (Slika 6: krivulja 1 za kondenzator kapaciteta 10 µF i krivulja 2 za kondenzator kapaciteta 20 microfarad).

Sl. 6. Grafikoni pražnjenja struje različitih kapaciteta

Iz razmatranih procesa može se zaključiti da u krugu s kondenzatorom struja prolazi samo u trenucima punjenja i pražnjenja, kada se napon na pločama promijeni.

To se objašnjava činjenicom da kada se napon mijenja, naboj na pločama se mijenja, a to zahtijeva kretanje naboja duž kruga, tj. Kroz krug mora proći električna struja. Napunjeni kondenzator ne dopušta istosmjernu struju, jer dielektrik između njegovih ploča otvara krug.

Kondenzatorska energija

U procesu punjenja kondenzator akumulira energiju, primajući je od generatora. Kad se kondenzator isprazni, sva energija električnog polja ulazi u termalna energijatj. ide na zagrijavanje otpora kroz koji se kondenzator isprazni. Što je veća kondenzator kondenzatora i napon na njegovim pločama, veća će biti energija električnog polja kondenzatora. Količina energije koju posjeduje kondenzator kapaciteta C, nabijene na napon U, iznosi: W \u003d W c \u003d CU 2/2

Primjer. Kondenzator C \u003d 10 mikrofarada napunjen je na napon U pri \u003d 500 V. Odredite energiju koja će se oslobađati u toplinskom valu na otpor kroz koji se kondenzator ispušta.

Odluka. Kada se isprazni, sva energija pohranjena u kondenzatoru prelazi u toplinu. Stoga je W \u003d W c \u003d SU 2/2 \u003d (10 x 10 -6 x 500) / 2 \u003d 1,25 j.

Kondenzator (kondenzator, kapa) je mala "baterija" koja se brzo napuni kada je oko njega napon i brzo se prazni natrag kad nema dovoljno napona za zadržavanje naboja.

Glavna karakteristika kondenzatora je kapacitivnost. To je označeno sa C, mjerna jedinica je Farad. Što je veći kapacitet, to je veće naelektrisanje kondenzatora na zadanom naponu. Također nego više kapacitet manje brzina punjenja i pražnjenja.

Tipične vrijednosti koje se koriste u mikroelektroniki su od desetaka picofaradsa \u200b\u200b(pF, pF \u003d 0,000000000001 F) do desetaka mikrofaradi (μF, μF \u003d 0,000001). Najčešće vrste kondenzatora su keramički i elektrolitički. Keramika je manjih dimenzija i obično ima kapacitet do 1 uF; nije im važno koji će kontakt biti povezan plusom, a koji minusom. Elektrolitički kondenzatori imaju kapacitet od 100 pF i polarni su: na plus mora biti povezan određeni kontakt. Noga koja odgovara plusu čini se duljom.

Kondenzator je dvije ploče odvojene dielektričnim slojem. Ploče nakupljaju naboj: jedan pozitivan, drugi negativan; stvarajući tako napetost iznutra. Izolacijski dielektrik ne dopušta da se unutarnji napon pretvori u unutarnju struju koja bi izjednačila ploče.

Punjenje i pražnjenje

Razmotrite sljedeću shemu:

Dok je prekidač u položaju 1, na kondenzatoru se stvara napon - on se puni. Naplatiti P na ploči u određenom trenutku izračunava se formulom:

C - kapacitet e - eksponent (konstanta ≈ 2.71828), t - vrijeme od početka punjenja. Naboj na drugoj ploči uvijek je potpuno isti, ali sa suprotnim znakom. Ako otpornik R uklonite, ostat će samo mali otpor žica (postat će vrijednost R) i punjenje će se dogoditi vrlo brzo.

Prikazavši funkciju na grafu, dobivamo sljedeću sliku:

Kao što vidite, naboj ne raste jednoliko, već obrnuto-eksponencijalno. To je zbog činjenice da kako se naboj nakuplja, stvara sve više obrnutog napona V ckoji se "opire" V u.

Završava činjenicom da V c postaje jednaka u vrijednosti V u a struja uopće prestaje teći. U ovom trenutku kažu da je kondenzator dosegao točku ravnoteže. Naboj doseže svoj maksimum.

Sjećajući se Ohmovog zakona, možemo prikazati ovisnost trenutne snage u našem krugu prilikom punjenja kondenzatora.

Sada kada je sustav u ravnoteži, postavite prekidač u položaj 2.

Na pločama kondenzatora, naboji suprotnih znakova, stvaraju napon - kroz opterećenje se pojavljuje struja (Opterećenje). Struja će teći u suprotnom smjeru u usporedbi sa smjerom izvora napajanja. I pražnjenje će se dogoditi suprotno: na početku će se naboj brzo izgubiti, zatim će s padom napona koji je stvorio biti sporiji i sporiji. Ako za Q 0 označiti naboj koji je prvotno bio na kondenzatoru, tada:

Ove vrijednosti na grafu su sljedeće:

Opet, nakon nekog vremena, sustav će se zaustaviti: čitav naboj će se izgubiti, napon će nestati, trenutni protok će prestati.

Ako ponovo upotrijebite prekidač, sve započinje u krugu. Dakle, kondenzator ne radi ništa nego otvara krug kada je napon konstantan; i "radi" kada se napon dramatično promijeni. To je njegovo svojstvo i određuje kada se i kako primjenjuje u praksi.

Praktična aplikacija

Među najčešćim mikroelektronikama mogu se razlikovati takvi obrasci:

    Redundantni kondenzator (obilazna kapa) - za smanjenje valovanja napona

    Kondenzator za filtriranje (poklopac filtra) - za odvajanje stalnih i promjenjivih komponenata napona, za isticanje signala

Rezervni kondenzator

Mnoge su sheme dizajnirane za primanje stalne, stabilne prehrane. Na primjer, 5 V. Opskrbljuju se napajanjem. Ali ne postoje idealni sustavi čak ni u slučaju nagle promjene trenutne potrošnje uređaja, na primjer, kada je komponenta uključena, izvor napajanja nema vremena da se "odmah" odazove i dođe do kratkotrajnog pada napona. Osim toga, u slučajevima kada je žica od izvora napajanja do kruga dovoljno dugačka, počinje raditi poput antene i također unosi neželjeni šum u razinu napona.

Obično odstupanje od idealnog napona ne prelazi tisuću volta i to je apsolutno beznačajno kada je u pitanju snaga, na primjer, LED ili elektromotor. Ali u logičkim krugovima, gdje se prebacivanje logičke nule i logičke jedinice temelji na promjeni malih napona, šum snage može se pogriješiti za signal, što će dovesti do pogrešnog prebacivanja, što će po principu domina sustav staviti u nepredvidivo stanje.

Kako bi se spriječili takvi kvarovi, rezervni kondenzator se postavlja izravno ispred kruga

U vrijeme kada je napon pun, kondenzator se napuni do zasićenja i postaje rezervni naboj. Čim razina napona na liniji padne, rezervni kondenzator djeluje kao brza baterija, odričući se prethodno nagomilanog naboja kako bi popunio prazninu dok se situacija ne normalizira. Takva pomoć glavnom izvoru prehrane događa se ogroman broj puta svake sekunde.

Ako raspravljamo s drugačijeg gledišta: kondenzator izvlači izmjeničnu komponentu iz konstantnog napona i propuštajući je kroz sebe, odvodi je iz dalekovoda na zemlju. Zbog toga se rezervni kondenzator naziva i "bypass kondenzator".

Kao rezultat, izglađeni napon izgleda ovako:

Tipični kondenzatori koji se koriste u te svrhe su keramički, čija je vrijednost 10 ili 100 nF. Veliki elektroliti slabo su prikladni za ovu ulogu, jer oni su sporiji i neće moći brzo dati naboj u tim uvjetima, gdje buka ima visoku frekvenciju.

U jednom uređaju suvišni kondenzatori mogu biti prisutni na mnogim mjestima: ispred svakog kruga, koji je neovisna jedinica. Tako, na primjer, Arduino već ima rezervne kondenzatore koji osiguravaju stabilan rad procesora, ali prije uključivanja LCD zaslona koji je na njega povezan mora biti instaliran njegov.

Kondenzator filtra

Kondenzator filtra koristi se za prijem signala od senzora koji ga šalje u obliku promjenjivog napona. Primjeri takvih senzora su mikrofon ili aktivna Wi-Fi antena.

Razmotrite sklop za spajanje elektronskog mikrofona. Elektretni mikrofon je najrasprostranjeniji i sveprisutniji: upravo se to koristi u mobilnim telefonima, računalnim dodacima i zvučnicima.

Mikrofonu je potrebna snaga za rad. U stanju tišine njegov je otpor velik i iznosi desetke kilograma. Kad na njega utječe zvuk, zatvara se ugrađeni tranzistor s efektom u polju i mikrofon gubi unutarnji otpor. Gubitak i vraćanje otpora događa se mnogo puta svake sekunde i odgovara fazi zvučnog vala.

Na izlazu nas zanima samo napon kada postoji zvuk. Da nema kondenzatora Cna izlaz će uvijek dodatno utjecati stalni napon napajanja. C blokira ovu konstantnu komponentu i prolazi samo odstupanja koja odgovaraju zvuku.

Zvučni zvuk, koji nas zanima, nalazi se u rasponu niskih frekvencija: 20 Hz - 20 kHz. Da bi se izolirali od napona točno zvučni signal, a ne visokofrekventni šum snage, kao C koristi se spor elektrolitički kondenzator nominalne vrijednosti 10 mikrofaradi. Ako se koristi brzi kondenzator, na primjer, 10 nF, signali koji nisu povezani sa zvukom prelaze na izlaz.

Napominjemo da se izlazni signal isporučuje kao negativni napon. To jest, kada je izlaz spojen na zemlju, struja će teći od tla do izlaza. Najveće vrijednosti napona u slučaju mikrofona su desetine milivolta. Da biste vratili napon i povećali njegovu vrijednost, izlazite V izlazi obično spojeno na operativno pojačalo.

Spoj kondenzatora

U usporedbi s povezivanjem otpornika, izračunavanje ukupne vrijednosti kondenzatora izgleda obrnuto.

Paralelnim povezivanjem zbraja se ukupni kapacitet:

Kad se spoje u seriju, ukupni kapacitet izračunava se formulom:

Ako postoje samo dva kondenzatora, onda u serijskom povezivanju:

U posebnom slučaju dva identična kondenzatora, ukupni kapacitet serijskog spoja jednak je polovici kapaciteta svakog.

Izuzetna izvedba

Dokumentacija za svaki kondenzator pokazuje najveći dozvoljeni napon. Prekoračenje ga može dovesti do pucanja dielektrika i eksplozije kondenzatora. Za elektrolitičke kondenzatore potrebno je promatrati polaritet. U suprotnom će ili elektrolit ispasti, ili će opet doći do eksplozije.

65 nanometara sljedeći je cilj tvornice Angstrem-T Zelenograd, koja će koštati 300-350 milijuna eura. Tvrtka je već poslala zahtjev za blagi zajam za modernizaciju proizvodnih tehnologija Vnesheconombank (VEB), izvijestio je Vedomosti ovog tjedna, pozivajući se na predsjednika upravnog odbora tvornice Leonida Reimana. Sada se Angstrem-T priprema za pokretanje proizvodne linije mikrokontrole s topologijom od 90 nm. Isplate po prethodnom zajmu VEB-a, za koji je stečen, započet će sredinom 2017. godine.

Peking je srušio Wall Street

Ključni američki indeksi obilježili su prve dane Nove godine rekordnim padom, milijarder George Soros već je upozorio da svijet čeka ponavljanje krize 2008. godine.

Prvi ruski potrošački procesor Baikal-T1 s cijenama od 60 dolara stavljen je u masovnu proizvodnju

Početkom 2016. tvrtka Baikal Electronics obećava lansirati ruski procesor Baikal-T1 po cijeni od oko 60 dolara industrijske proizvodnje. Uređaji će biti u potražnji ako država stvori ovaj zahtjev, kažu sudionici na tržištu.

MTS i Ericsson zajednički će razvijati i implementirati 5G u Rusiju

Mobile TeleSystems PJSC i Ericsson sklopili su sporazume o suradnji na razvoju i primjeni 5G tehnologije u Rusiji. U pilot projektima, uključujući za vrijeme Svjetskog prvenstva 2018., MTS namjerava testirati razvoj švedskog dobavljača. Početkom sljedeće godine operator će započeti dijalog s Ministarstvom komunikacija o formiranju tehnički zahtjevi do pete generacije mobilnih komunikacija.

Sergey Chemezov: Rostec je već jedna od deset najvećih inženjerskih korporacija na svijetu

Šef Rosteca, Sergej Čemezov, u razgovoru za RBC odgovorio je na oštra pitanja: o platonskom sustavu, problemima i perspektivama AvtoVAZ-a, interesima državne korporacije u farmaceutskom poslu međunarodna suradnja u uvjetima sankcijskog pritiska, supstitucije uvoza, reorganizacije, strategije razvoja i novih prilika u teškim vremenima.

Rostec se "ogradio" i poseže za lovorikama tvrtke Samsung i General Electric

Nadzorni odbor Rosteca odobrio je "Strategiju razvoja do 2025." Glavni zadaci su povećati udio visokotehnoloških civilnih proizvoda i sustići General Electric i Samsung u ključnim financijskim pokazateljima.

Često se kod različitih izvora napajanja postavlja zadatak ograničavanja početne struje pri pokretanju. Razlozi mogu biti različiti - brzo trošenje relejnih kontakata ili sklopki, skraćivanje radnog vijeka filterskih kondenzatora itd. Ovaj problem se nedavno pojavio kod mene. U računalu koristim dobro napajanje poslužitelja, ali zbog neuspješne primjene odjeljka u stanju čekanja, pregrijava se kad je glavna struja isključena. Zbog ovog problema već sam 2 puta morao popraviti ploču u pripravnosti i promijeniti neke elektrolite koji se nalaze pored nje. Rješenje je bilo jednostavno - isključite napajanje iz utičnice. Ali imao je niz minusa - kad se uključio, došlo je do snažnog naprezanja struje visokonaponskim kondenzatorom, što bi ga moglo onesposobiti, a osim toga, nakon 2 tjedna, utikač jedinice počeo je gorjeti. Odlučeno je napraviti zaštitnika od prenapona. Paralelno s tim zadatkom imao sam sličan zadatak za moćna audio pojačala. Problemi pojačala su isti - gorući kontakti sklopke, struja struje kroz diode mosta i elektroliti filtra. Na Internetu možete naći prilično ograničenja strujnih napona. Ali za određeni zadatak mogu imati niz nedostataka - potrebu za preračunavanjem elemenata kruga za željenu struju; za snažne potrošače - izbor elemenata napajanja koji daju potrebne parametre za izračunatu dodijeljenu snagu. Pored toga, ponekad je potrebno osigurati minimalnu startnu struju za spojeni uređaj, zbog čega se složenost takvog kruga povećava. Da biste riješili taj problem, postoji jednostavno i pouzdano rješenje - termistori.

Sl. 1 Termistor

Termistor je poluvodički otpor čiji se otpor drastično mijenja kada se zagrijava. Za naše potrebe trebaju nam termistori s negativnim temperaturnim koeficijentima - NTC termistori. Kada struja teče kroz NTC termistor, on se zagrijava i njegov otpor opada.


Sl. 2 TCS termisor

Zanimaju nas sljedeći parametri termistora:

    Otpor na 25˚S

    Maksimalna stalna struja

Oba parametra nalaze se u dokumentaciji za određene termistore. Po prvom parametru možemo odrediti minimalnu struju koja će prolaziti kroz otpor opterećenja prilikom povezivanja kroz termistor. Drugi parametar je određen maksimalnom raspršenom snagom termistora, a snaga opterećenja mora biti takva da prosječna struja kroz termistor ne prelazi ovu vrijednost. Za pouzdan rad termistora, morate uzeti vrijednost ove struje manju od 20 posto parametra navedenog u dokumentaciji. Čini se da je jednostavnije odabrati pravi termistor i sastaviti uređaj. Ali morate uzeti u obzir neke točke:

  1. Termistor se dugo hladi. Ako isključite uređaj i odmah ga ponovo uključite, termistor će imati nizak otpor i neće ispuniti svoju zaštitnu funkciju.
  2. Ne priključujte termistore paralelno kako biste povećali struju - zbog širenja parametara, struja kroz njih će se jako razlikovati. Ali sasvim je moguće serijski spojiti potrebni broj termistora.
  3. Tijekom rada, termistor je vrlo vruć. Elementi pored njega također se basniraju.
  4. Maksimalna stalna struja kroz termistor treba biti ograničena njegovom najvećom snagom. Ovaj je parametar naveden u dokumentaciji. Ali ako se koristi termistor za ograničavanje struje kratkih provala (na primjer, kada prvi put uključite napajanje i napunite kondenzator filtra), tada bi impulzna struja mogla biti veća. Tada je izbor termistora ograničen njegovom maksimalnom snagom impulsa.

Energija nabijenog kondenzatora određena je formulom:

E \u003d (C * Vpeak²) / 2

gdje je E energija u džulima, C je kapacitivnost filtrijskog kondenzatora, Vpeak je maksimalni napon na koji se nakuplja kondenzator filtra (za naše mreže možete uzeti vrijednost 250V * √2 \u003d 353V).

Ako je najveća snaga impulsa navedena u dokumentaciji, tada na temelju ovog parametra možete odabrati termistor. Ali, u pravilu, ovaj parametar nije naveden. Tada se maksimalni kapacitet koji se može sigurno puniti s termistorom može procijeniti iz već izračunatih tablica za standardne serijske termistore.

Uzeo sam stol s Joyin NTC parametrima termistora. Tablica prikazuje:

Rnom - nazivni otpor termistora na temperaturi od 25 ° C

Imax - maksimalna struja kroz termistor (maksimalna stalna struja)

maksimum - maksimalni kapacitet u ispitnom krugu koji se dovodi do termistora bez oštećenja (ispitni napon 350v)

Kako se test provodi, možete vidjeti na sedmoj stranici.

Nekoliko riječi o parametru maksimum - iz dokumentacije je vidljivo da se u ispitnom krugu kondenzator prazni preko termistora i ograničavajućeg otpora, na koji se oslobađa dodatna energija. Stoga će najveći sigurni kapacitet koji termistor može napuniti bez takvog otpora biti manji. Potražio sam informacije na stranim tematskim forumima i gledao u tipične sklopove s ograničenjima u obliku termistora, kojima se daju podaci. Na osnovu tih podataka možemo uzeti koeficijent za maksimum u stvarnoj shemi 0,65, pomoću koje se množe podaci iz tablice.

Ime

Rnom

Imax

Max,

dpromjer 8mm

promjera 10mm

promjer 13mm

promjera 15mm

promjera 20mm

Tablica parametara Joyin Thermistor NTC

Spajanjem nekoliko identičnih NTC termistora u seriji smanjujemo zahtjeve za maksimalnom pulsnom energijom svakog od njih.

Dat ću primjer. Na primjer, trebamo odabrati termistor za uključivanje napajanja računala. Najveća potrošnja energije računala je 700 vata. Želimo ograničiti početnu struju na 2-2,5A. U napajanje je instaliran kondenzator filtra od 470 µFF.

Smatramo trenutnu vrijednost struje:

I \u003d 700W / 220V \u003d 3,18A

Kao što sam gore napisao, za pouzdan rad termistora, odabiremo iz dokumentacije maksimalnu stacionarnu struju za 20% više od ove vrijednosti.

Imax \u003d 3,8A

Smatramo željeni otpor termistora za početnu struju od 2,5A

R \u003d (220V * √2) /2,5A \u003d 124 Ohm

Iz stola nalazimo potrebne termistore. 6 komada serijski povezanih JNR15S200L termistora nam odgovara Imaxopći otpor. Maksimalni kapacitet koji mogu napuniti bit će 680 µF * 6 * 0,65 \u003d 2652 µF, što je čak i više nego što nam treba. Pri spuštanju, naravno VpeakTakođer su smanjeni zahtjevi za najvećom impulsnom snagom termistora. Naša ovisnost o kvadratu napona.

I posljednje pitanje o izboru termistora. Što ako smo odabrali termistore potrebne za maksimalnu snagu impulsa, ali oni nam ne odgovaraju Imax (konstantno opterećenje za njih je previsoko) ili nam u samom uređaju ne treba izvor stalnog grijanja? Da bismo to učinili, primijenit ćemo jednostavno rješenje - dodaćemo još jedan prekidač u krug paralelno s termistorom, koji uključujemo nakon punjenja kondenzatora. Što sam učinio u svom ograničenju. U mom slučaju parametri su sljedeći - maksimalna potrošnja energije računala je 400 vata, ograničenje početne struje je 3,5 A, kondenzator filtra je 470uF. Uzeo sam 6 komada termistara od 15d11 (15 ohma). Shema je dana u nastavku.


Sl. 3 krug graničnika

Objašnjenja prema shemi. SA1 isključuje faznu žicu. LED VD2 koristi se za označavanje rada graničnika. Kondenzator C1 izglađuje puzanje i LED ne treperi mrežnom frekvencijom. Ako vam ne trebaju, uklonite C1, VD6, VD1 iz kruga i jednostavno povežite LED i diodu paralelno, analogno elementima VD4, VD5. Za označavanje procesa punjenja kondenzatora, paralelno s termistorom, svijetli VD4 LED. U mom slučaju, prilikom punjenja kondenzatora napajanja računala čitav proces traje manje od sekunde. Dakle, sakupljamo.


Sl. 4 Montažni komplet

Indikator napajanja skupio sam izravno u poklopcu s prekidača, izbacivši iz njega kinesku žarulju sa žarnom niti koja ne bi dugo trajala.


Sl. 5 Indikacija napajanja


Sl. 6 Termistorski blok


Sl. 7 Sklopljeni graničnik

Ovo bi moglo biti završeno ako svi termistori nisu propali u tjedan dana. Izgledalo je tako.


Sl. 8 Kvar NTC termistora

Unatoč činjenici da je marža za dopušteni kapacitet bila vrlo velika - 330 μf * 6 * 0,65 \u003d 1287 μF.

Uzeo je termistore u jednoj poznatoj tvrtki, i s različitim nazivima - čitav brak. Proizvođač nepoznat. Ili Kinezi ulivaju termistore manjih promjera u velike slučajeve ili je kvaliteta materijala vrlo loša. Kao rezultat toga, kupio sam još manjeg promjera - SCK 152 8mm. Ista je Kina, ali markirana. Prema našoj tablici, dopušteni kapacitet je 100 μF * 6 * 0,65 \u003d 390 μF, što je čak i malo manje nego što je potrebno. Međutim, sve djeluje u redu.