Конструктивные особенности и преимущества ОНС
Все, кто читал предыдущие сообщения о принципиально новом устройстве защиты от повышенного напряжения, — о синхронном ограничителе, и особенно те, кто хорошо знаком с импульсными источниками питания современной компьютерной и прочей аппаратуры, сразу же подумали, очевидно, о двух главных трудностях, которые не так то просто преодолеть. Это очень высокий импульс тока при включении питания, особенно если к ОНСу подключено несколько аппаратов (а это, как правило, так и есть), и, во-вторых, тепловыделения на балласте, по ассоциации с обычным балластным резистором (из опыта многих), видятся такими, что ставят под сомнение саму идею такого ограничения напряжения.
По вопросу тепловыделений разработчик уже привел некоторые разъяснения в предыдущей статье, сейчас дополнит их следующими замечаниями. Если рассмотреть классический автотрансформатор, то и в нём ведь имеются тепловыделения, да ещё и такие недостатки (по сравнению с ОНС) как вес и возможный гул при работе.
Поэтому рассмотрим далее вопрос пускового тока.В первых опытных образцах разработчик использовал для балласта транзистор КТ818БМ, и он выдерживал пусковой ток двух телевизоров до 100 вт суммарной мощности. В последующем автор стал применять транзистор Дарлингтона на 8-10 А в корпусе ТО-220 (для малогабаритных корпусов), в том числе с параллельным включением. Задачу достижения максимального пускового тока он тогда не ставил, поскольку был этап отработки схемы по другим вопросам, в том числе по управлению релейной отсечкой и отсечкой посредством управляемого брейкера (с кнопкой включения). К концу прошлого года разработчику удалось сделать схему с возвратом реле в рабочее (отключенное) состояние при снижении напряжения до нормы. Такой ограничитель был представлен в прошлой статье. Затем к представленному корпусу был добавлен такой же корпус, но уже с кулером и трансформатором тока (от которого питается кулер) и проведены температурные испытания. Они показали, что ОНС, ориентировочно рассчитанный на 250 вт нагрузки при частых перенапряжениях до 250-255 в, соответствует этому и может выдерживать (по теплу) кратковременные перенапряжения такого уровня и при большей мощности нагрузки, — до 400-500 вт.
Для большей мощности нужен мощный регулятор входного напряжения. Но, это делать совершенно незачем, так как всем должно быть понятно, что на больших токах регулировочная характеристика транзистора балласта будет более крутой, то есть верхняя часть графика будет более пологой.
Но, вернемся же к пусковому току. После тепловых испытаний разработчик, особо не задумываясь, включил через ОНС адаптер нетбука, отличающийся как раз «жестким» пуском (что запомнилось ранее по сильному искрению в розетке).
Последующий тест балласта (микро кнопкой) показал, что транзистор (в ТО-220) не выдержал. Замер импульса тока специальным приспособлением показал величину порядка 20 А (учтите это в своей практике!). Тогда и пришло решение защищать транзистор, а заодно и контакты реле и термо-реле шунтирующим симистором (того же исполнения). Схема проста, между катодом и управляющим электродом включается мощный резистор порядка 0,47 Ом. При пусковом токе, который длится порядка 5 мс, симистор откроется и будет пропускать большую часть тока через себя. Но, главное что это обеспечит и надёжность указанных выше контактов. Дело в том, что контакты реле хотя и рассчитаны на 10-16 А, но все реле имеют свойство медленно «отпускать» при обесточивании, то есть контакты будут непременно искрить (как искрит розетка) и могут даже привариться друг к другу. Контакты термореле ещё слабее в этом отношении, — в наиболее удобной модели они рассчитаны на 5 А .
Таким образом, схема ОНСа окончательно (надо полагать) утвердилась в решении всех основных особенностей её применения.
Как уже отмечалось, вариант с миниатюрным реле, которое может теперь возвращаться в исходное дежурное состояние, наиболее сложный в схемном плане и имеет тот существенный недостаток, что реле необходимо удерживать во включенном состоянии неопределенно долгое время. Многие знают, что вероятен случай обрыва нуля и появления в квартирной сети напряжения более 300, а то и всех 380 вольт (вероятнее, конечно, при серьёзных авариях и стихийных бедствиях в районе вашей подстанции или на длинной открытой линии). Хотя релейная схема ОНСа по расчету и должна выдержать такое перенапряжение, не допуская его в нагрузку, но тепловой режим элементов питания реле будет при этом довольно напряженный.. Поэтому автор разработки всё же склонился к варианту с управляемым брейкером, кратко – с брейк-реле (реле — расцепителем). Дело в том, что схема в этом варианте проще и не имеет элементов с тепловой нагрузкой, а брейк-реле управляется тиристором в корпусе ТО-92. Сам термо-брейкер имеет надёжные контакты, которые благодаря особой конструкции размыкаются и замыкаются (через наружную кнопку) с большой скоростью.
В нижнем отсеке находится кулер с трансформатором тока, фильтрующий конденсатор (могут быть и варисторы) и шунтирующий симистор.
Конструкция эта сделана только для испытаний и личного использования в дальнейшем. Для широкого потребителя она должна быть конечно иной. Например, верхние гнезда должны быть исключены, так как они опасны для детей. Никогда не делайте подобное в своих творческих мастерских!
А вот видео, показывающее удобство кнопочных тестов, особенно перед передачей (продажей) изделия потребителю:
Кнопочный тест
А вот видео, демонстрирующее удобство «плавного» теста в одной из моих первых конструкций с брейк-реле:
Плавный тест
Теперь посмотрите, как можно встроить ОНС в корпус 9-ти розеточного фильтра-разветвителя, выпускаемого российской фирмой “V.I.-TOK”, — для трёх обособленных розеток:
И даже в такой корпус (полосовые радиаторы с транзисторами, включенными параллельно, располагаются по бокам):
А вот как может быть скомпонован ОНС в коробочке под двойной розеткой, с кулером 40х10 мм, для скрытой установки в негорючей стене:
Все электронные платы разработчик делал, конечно, с объёмным монтажом, без смд-элементов, поэтому при нормальном современном монтаже возможности компоновки будут, конечно, ещё выше.
Ну, а теперь делимся попутным опытом, который будет полезен многим. Разработчик пользуется мультиметром DT-838, поскольку он измеряет и температуру, с помощью малоинерционной термопары, — очень удобной для его испытаний. Так вот, ещё ранее часто барахлил переключатель, потом вообще перестал отключать прибор, хотя мерил нормально. Это вынудило поставить миниатюрный движковый выключатель в цепь питания. А совсем недавно (в пылу испытаний) автор разработки воткнул прибор в 220 в, измерив перед этим резистор на пределе 2000. Вовремя опомнился с помощью бега цифр, но измерения сопротивлений пропали. На других пределах ничего не нарушилось (к великому удивлению). После вскрытия был найден разрушенный смд-резистор (R15), поползал по форумам и узнал ориентировочный номинал – 1,5 к, нашелся лишь 1,87 (прецезионный), запаял и тут же замерил такой же – отклонение менее 0,01. Проверил все другие пределы и удивился ещё более – какая же потрясающая живучесть (термин из теории надёжности!). К Вашему вниманию наглядный образец:
Так что старайтесь чаще измерять на пределе 2000 (на всякий случай)! Если Вас заинтересовал ОНС, можете обратиться за дополнительной информацией по электронной почте phil2007@list.
ru (Александр Васильев, инженер-разработчик).
detector
Доска объявлений от частных лиц и компаний на QRZ.RU
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Как добавить наш сайт в исключения AdBlock
добавить объявление
Всего на нашем сайте размещено 14 323 объявления
| Удобный поиск в объявлениях: |
Антенны 1017
- Антенны КВ
- Антенны УКВ
- Антенны автомобильные
- ТВ-антенны и спутниковые антенны
- Кабели, фидеры, линии
- Измерительные приборы для АФУ
- Тюнеры, согласующие устройства
- Прочее к антеннам
Любительская радиосвязь 4285
- Аксессуары
- Трансиверы КВ
- Трансиверы УКВ
- Радиоприемники
- КВ и УКВ усилители мощности
- Комплектующие для УМ
- Комплектующие для трансиверов
- СВ-радио
- Cтарое, военное радиожелезо
- Блоки питания
Компьютеры 146
- Комплектующие
- Настольные компьютеры
- Ноутбуки
- Периферия
- Планшеты и электронные книги
- Игры, приставки и программы
Телефоны и телекоммуникации 103
- Мобильные
- Аксессуары
- Транк
- Прочее
Компоненты, комплектующие 3993
- Трансформаторы
- Электровакуумные приборы
- Полупроводниковые компоненты
- Микросхемы и микросборки
- Коммутационные изделия
- Конденсаторы
- Резисторы
- Ферритовые изделия и магниты
- Резонаторы и фильтры
- Реле
- Электродвигатели и приводы
- Провода, шнуры, кабели
- Прочие радиокомпоненты
Измерительные приборы 2811
- Мультиметры, тестеры, вольтметры.
- Генераторы
- Осциллографы
- Анализаторы
- Частотомеры
- Измерители LCR
- Измерительные головки
- Прочие приборы
- Аксессуары, ЗИПы
- Мультиметры, тестеры, вольтметры.
Бытовая электроника 615
- Аудио и видео
- Ретротехника
- Бытовая техника
- Автомобильная электроника
- Радиоигрушки
- Фототехника
Конструирование 486
- Hi-Fi / Hi-End
- Инструменты
- Комплектующие
- Материалы
- Модельная химия
- Модельная электроника
Работа 31
- Вакансии
- Резюме
Услуги 69
- Запросы на услуги
- Предложение услуг
Оборудование 342
- Для водоснабжения / канализации / теплоснабжения
- Для обрабатывающей промышленности
- Медицинское оборудование
- Освещение
- Строительное оборудование
- Сетевое оборудование
- Станки
- Автомобильное оборудование
Хобби и отдых 419
- Велосипеды
- Коллекционирование
- Книги и журналы
- Спорт и отдых
- Музыкальные инструменты
- Охота и рыбалка
- Билеты и путешествия
Также рекомендуем вам разместить свое объявление на доске объявлений Bixti
Конструктивные особенности и преимущества ОНС
Тот, кто читал предыдущие посты о принципиально новом устройстве защиты от перенапряжений — о синхронном ограничителе, и особенно те, кто знаком с импульсными блоками питания современной компьютерной и другой техники, сразу подумал, очевидно, о две основные трудности, которые не так просто преодолеть.
Это очень большой импульс тока при включении питания, особенно если к ОНС подключено несколько устройств (а это, как правило, так и есть), и, во-вторых, тепловыделение на балласте, в связке с обычным балластом резистор (по опыту многих), Видятся такие, что ставят под сомнение саму идею такого ограничения напряжения.
По вопросу нагрева разработчик уже дал некоторые пояснения в предыдущей статье, теперь он дополнит их следующими комментариями. Если рассматривать классический автотрансформатор, то у него есть и тепловыделение, и даже такие недостатки (по сравнению с ОНС), как вес и возможный гул при работе. Если рассматривать современный стабилизатор на 500 Вт (минимальный уровень мощности), то по КПД, который составляет в среднем 97%, можно рассчитать мощность, рассеиваемую трансформатором, и она получается около 15 Вт при номинальной нагрузке и главное при нормальном напряжении (!). В ОНС, на балласте, при такой нагрузке и напряжении сети около 255 В (ОНС начинает срезать амплитуду начиная с 245 в действующем напряжении) по примерному расчету, который автор пояснял ранее (с учетом скважность импульсов — кусков «избыточной амплитуды»), будет выделяться около 10 Вт.
Это сравнение он сделал лишь для того, чтобы развеять сомнения в рациональности использования активного балласта для синхронного ограничения напряжения. Конечно, сравнивать классический принцип с предлагаемым — это для конкретного места применения. Ведь все определяется самой сетью, ее нестабильностью, характером нагрузок, постоянных и случайных, и требованиями к напряжению потребителей, другими факторами. Поэтому далее рассмотрим вопрос пускового тока.
В первых прототипах в качестве балласта разработчик использовал транзистор КТ818БМ, и он выдерживал пусковой ток двух телевизоров до 100 Вт общей мощности. В последующем автор стал применять транзистор Дарлингтона на 8-10 А в корпусе ТО-220 (для малогабаритных корпусов), в том числе и с параллельным включением. Задачи достижения максимального пускового тока не ставил, так как был этап проверки схемы по другим вопросам, в том числе по контролю отключения реле и отсечки с помощью управляемого прерывателя (кнопкой включения). К концу прошлого года разработчику удалось сделать схему с возвратом реле в рабочее (отключенное) состояние при снижении напряжения до нормального.
Такой ограничитель был введен в предыдущей статье. Затем к представленному корпусу был добавлен такой же корпус, но уже с кулером и трансформатором тока (от которого питается кулер) и проведены температурные испытания. Они показали, что ОНС, ориентировочно рассчитанная на 250 Вт нагрузки с частые перенапряжения до 250-255 В, соответствует этому и выдерживает (по теплу) кратковременные перенапряжения этого уровня и при большей мощности нагрузки, до 400-500 Вт. Думаю многие понимают, что температура нагрева радиатора, а значит и предельная мощность, выделяемая на балласте (в составе мощности нагрузки) определяется эффективной площадью радиатора, производительностью кулера и вентиляционными характеристиками корпуса ограничителя сам. Поэтому автор не приводит здесь конкретных результатов тепловых испытаний (как это принято в описании любого изделия подобного рода). Приведем лишь график, иллюстрирующий основную характеристику ОНС для мощности нагрузки около 10 Вт:
Для большей мощности вам нужен мощный регулятор входного напряжения.
Но, делать этого совершенно незачем, так как всем должно быть ясно, что при больших токах регулировочная характеристика балластного транзистора будет круче, то есть верхняя часть графика будет более пологой.
Но вернемся к пусковому току. После термоиспытаний разработчик, не долго думая, включил адаптер нетбука через ОНС, который отличался «жестким» пуском (что мне запомнилось ранее по сильному искрению выходов). микрокнопка) показало, что транзистор (в ТО-220) не выдержал. Измерение импульса тока специальным прибором показало величину около 20 А (учитывайте это в своей практике!). Потом пришло решение защитить транзистор, а заодно и контакты реле и термореле шунтирующим симистором (того же исполнения). Схема простая, между катодом и управляющим электродом включен мощный резистор порядка 0,47 Ом. При пусковом токе, который длится около 5 мс, симистор откроется и пропустит большую часть тока через себя. Но, главное, это обеспечит надежность вышеуказанных контактов. Дело в том, что хотя контакты реле рассчитаны на 10-16 А, все реле имеют свойство медленно «отпускать» при отключении питания, то есть контакты непременно будут искрить (как искрящаяся розетка) и даже могут быть сварены между собой.
Контакты термореле в этом отношении еще слабее – в самой удобной модели они рассчитаны на 5 А.
Таким образом, схема ОНС окончательно (предположительно) устоялась в решении всех основных особенностей ее применения. Как уже отмечалось, вариант с миниатюрным реле, которое теперь может возвращаться в исходное дежурное состояние, является наиболее сложным по схемотехнике и имеет тот существенный недостаток, что реле необходимо держать во включенном состоянии неопределенно долгое время. Многие знают, что случай вероятен. нулевой обрыв и появление в квартирной сети напряжения более 300, а то и всех 380 вольт (скорее всего, конечно, при серьезных авариях и стихийных бедствиях в районе вашей подстанции или при длительном открытом линия). Хотя схема реле ОНС, по расчету, должна выдерживать такое перенапряжение, не допуская ее нагрузки, тепловой режим силовых элементов реле будет достаточно напряженным.. Поэтому автор разработки все же склонялся к варианту с управляемой прерыватель, кратковременно с реле обрыва (реле — срабатывание).
Дело в том, что схема в этом варианте более простая и не имеет элементов с тепловой нагрузкой, а реле обрыва управляется тиристором в ТО-9.2 пакет. Сам термовыключатель имеет надежные контакты, которые благодаря особой конструкции размыкаются и замыкаются (через внешнюю кнопку) с высокой скоростью. Этот продукт просто создан (известными фирмами) для надежной работы в качестве расцепителя ЛЭП. Все вышеизложенное и положительный опыт доработки прерывателя для обеспечения внешнего управления теперь вдохновили разработчика на дальнейшее совершенствование этого очень удобного для ОНС изделия, на создание полноценного реле прерывателя, с управлением на выключение и включение. .По результатам, которые уже считаются положительными (из опыта), автор обязательно сделает еще одно сообщение. Ну и в заключение приведем некоторые результаты, которые еще больше иллюстрируют преимущества ONS. В плане дизайна, как видно ниже, преимущество в том, что его можно встроить в большинство существующих построек, то есть делать особый корпус (с привлекательными «вещами») особого смысла нет.
Как было показано ранее, ONS можно встраивать в распределительные коробки даже для скрытого монтажа. Начнем иллюстрацию с последнего протестированного комплекта, вот он:
В нижнем отсеке находится охладитель с трансформатором тока, фильтрующим конденсатором (могут быть варисторы) и шунтирующим симистором. Этот дизайн сделан только для тестирования и личного использования в будущем. Для обычного потребителя она должна быть, конечно, другой. Например, следует исключить верхние гнезда, так как они опасны для детей. Никогда не делайте этого в своих творческих мастерских!
А вот видео, демонстрирующее удобство кнопочных тестов, особенно перед передачей (продажей) товара потребителю:
Кнопочный тест
А вот видео, демонстрирующее удобство «плавного» теста в одной из моих первых конструкций реле отключения:
Плавный тест
Теперь посмотрим, как можно интегрировать УНС в корпус реле 9-выходной фильтр-разветвитель производства В.
И.-ТОК, на три отдельных выхода:
И даже в таком корпусе (по бокам расположены полосовые излучатели с параллельно включенными транзисторами):
А вот как Возможна компоновка ОНС в коробе под двойной выход, с охладителем 40х10 мм, для скрытой установки в негорючей стене:
Все электронные платы разработчик делал, разумеется, с объемным монтажом, без smd элементов, поэтому при обычном современном монтаже варианты компоновки будут, конечно, еще выше.
Ну а теперь делимся попутным опытом, который многим будет полезен. Разработчик использует мультиметр DT-838, так как он также измеряет температуру с помощью малоинерционной термопары, что очень удобно для его проверки. Так вот, еще раньше часто барахлил переключатель, потом вообще перестал выключать аппарат, хотя мерил нормально. Это заставило поставить миниатюрный ползунковый переключатель в силовую цепь. И вот совсем недавно (в пылу испытаний) автор разработки воткнул прибор на 220 В, измерив перед этим резистор на пределе 2000.
