Схема плавного включения: 5 Самых Простых Схем плавного включения автомобильных фар | Дмитрий Компанец

Содержание

5 Самых Простых Схем плавного включения автомобильных фар | Дмитрий Компанец

Плавное включение автомобильных лампочек

Плавное включение автомобильных лампочек

5 САМЫХ ПРОСТЫХ СХЕМ плавного запуска автомобильных ламп накаливания.

Рассмотрим по порядку пять самых популярных и простых схем плавного пуска их достоинства тонкости и недостатки.

1) Первая схема строится на электронном ключе — транзисторе или тиристоре, при включении постепенно , по мере заряда конденсатора через ограничивающий резистор, подает ток на лампочку накаливания.

Недостатком такой схемы является сложность в подборе нужного мощного транзистора (его дороговизна) и сильная зависимость от температуры. при низких температурах силовые ключи имеют свойство локально перегреваться и разрывать свой корпус.

Достоинство схемы в обеспечении наиболее комфортного и постепенного включения нагрузки.

2) Вторая схема исключает температурную зависимость , но обладает пороговыми свойствами и требует оптимального подбора ограничительного сопротивления ( не все резисторы способны работать при низких температурах с большими мощностями).

Схема строится на реле и запуск нагрузки происходит через ограничительное сопротивление. Как только разгоревшаяся лампочка обретает большое сопротивление нити накала, реле переключает контакты и подает на лампу весь потенциал минуя ограничительный резистор.

3) Третья схема строится на специальном резисторе — Термисторе с положительным коэффициентом сопротивления. Эта схема проста, но требует наличия или поиска такого Терморезистора, который способен выдерживать большие токи, имея минимальное сопротивление и не выходить из строй от холода.

Холодный старт резисторов с ПТКС очень часто выводит их из строя и такая схема , наряду с редкостью нужных деталей не рентабельна для самодельщиков.

4) Четвертая схема проста и лишена перечисленных выше недостатков. Малоомные сопротивления — это провода , а конденсатор сгодится практически любой. На холоде емкость большинства конденсаторов только нарастает, что улучшает характеристики схемы, а стойкость конденсаторов в цепях постоянного тока к низкой температуре прописана в технических паспортах.

При пуске сопротивление конденсатора практически равно нулю и основная энергия поглощается его емкостью, затем сопротивление конденсатора становится равным почти бесконечности и нисколько не мешает работе лампы накаливания. При этом в момент отключения питания, гашение происходит с плавным затуханием.

5) Пятая схема чуток не тривиальна, но работоспособна. Использование ламп с двойными спиралями разной мощности позволяет запускать лампочку в трёх режимах свечения, один из которых (при запуске спиралей последовательно) как раз и организует плавное включение.

Эта схема скорее для информации, но может для кого нибудь и пригодится.

Схема плавного включения ламп накаливания (УПВЛ) 220в, 12в

Автор Елена Давыдова На чтение 9 мин. Просмотров 1.9k. Опубликовано

Любой экономный хозяин дома или квартиры стремиться к тому, чтобы рационально пользоваться электрической энергией, так как цены на неё достаточно высокие. Так, например, при некорректном использовании обычной лампы накаливания она будет регулярно «перегорать». Поэтому для того чтобы она смогла прослужить вам намного дольше специалисты рекомендуют использовать такие устройства, как приборы плавного включения. Также можно самостоятельно сделать такой блок, используя определённую схему.

Принцип работы УПВЛ

При резком потоке электроэнергии лампа накаливания очень быстро изнашивается и вольфрамовая нить перегорает. Но если температурный режим нити и электрического тока будет примерно одинаковый, то процесс будет стабилизирован и лампа не перегорит. Для того чтобы источники света работали как положено, необходимо иметь специальный блок питания.

Благодаря специальному датчику нить будет накаляться до необходимой температуры, и уровень напряжения будет увеличиваться до точки, указанной пользователем. Например, до 176 Вольт. В этом случае блок питания поможет существенно увеличить срок работы лампы.

Устройство плавного включения ламп

Блок защиты имеет один недостаток — в помещении свет будет гореть значительно слабее.

В том случае, если напряжение будет 176 В, то уровень освещения снизится примерно на две трети. Поэтому специалисты рекомендуют приобретать мощные лампы, чтобы качество света было нормальным. В настоящее время существуют специальные блоки плавного включения (УПВЛ) ламп накаливания, которые отличаются различными параметрами мощности. Поэтому, прежде чем покупать блок, необходимо убедиться, сможет ли он выдержать большие скачки или перепады напряжения в электросети. Такое устройство обязательно должно иметь дополнительный запас, при этом будет вполне хватать того, чтобы напряжение в вашей электросети было больше потока скачков примерно процентов на 30.

Необходимо знать, что чем выше будет нормативный показатель, тем больше будут габариты блока питания. В настоящее время можно приобрести блок питания мощностью от 150 до 1000 Ватт.

Виды блоков питания и их характеристики

Сегодня существует множество различных устройств плавного включения ЛН. Самыми востребованными являются:

Схемы

Для того чтобы правильно использовать блоки плавного включения ЛК необходимо использовать специальные электросхемы. Благодаря таким схемам можно легко понять, как работает данный прибор и устроен изнутри, а также как его необходимо эксплуатировать.

Схема плавного включения лампы накаливания

Обычно при подключении такого устройства специалисты пользуются наиболее простым и лёгким вариантом схемы. Иногда используют специальную схему с внедрением симистеров. Также, кроме блоков данного вида можно брать полевые транзисторы, которые работают аналогично приборам плавного включения.

Вторая схема плавного включения ламп накаливания

Также того чтобы можно было контролировать напряжение в приборе плавного включения можно использовать автоматические приборы.

Что собой представляет тиристорная схема

Тиристорную схему специалисты рекомендуют использовать для повторения. Состоит она из обычных элементов, которые можно найти в каждом доме. Такую схему можно легко сделать в домашних условиях своими руками.

Тиристорная схема плавного включения лампы

Цепь моста выпрямления (рис.VD1, VD2, VD3, VD4) использует лампочку (рис. EL1) как нагрузку и токоограничитель. Плечи выпрямителя оснащены тиристором (рис. VS1) и сдвигающейся цепью (рис. R1, R2 и C1). Также диодный мост устанавливается за счёт спецификации работы прибора тиристора.

После того как напряжение подаётся на схему, электроток начинает идти через спираль накала и поступает на мост, а затем посредством резистора осуществляется зарядка электролита. Когда достигается предел напряжения открытия тиристора, он начинает открываться и тогда через него проходит ток от лампочки. В результате этого вольфрамовая нить разогревается постепенно и плавно. Период ее разогрева будет зависеть от ёмкости находящегося в схеме устройства конденсатора и резистора.

Чем примечательна симисторная

Такая схема имеет меньшее количество деталей за счёт применения симистора (рис. VS1), который служит силовым ключом.

Симисторная схема плавного включенияламп

Такой элемент, как дроссель (рис. L1), который предназначен для удаления различных помех, появляющихся во время открытия силового ключа, разрешено убрать из общей цепи. (рис. R1)Резистор является ограничителем тока, который поступает на главный электрод (рис. VS1). Цепь, которая задаёт время, исполнена на резисторе (рис. R2) и ёмкости (рис. С1), питающимися посредством диода (рис. VD1). Данная схема работает также как и предыдущая. Когда конденсатор заряжается до уровня напряжения открытия симистора, он начинает открываться, а затем через него и лампочку поступает электрический ток.

Схема плавного включения ламп накаливания

На фотографии внизу мы можем увидеть симисторный регулятор. Такое устройство кроме регулировки мощности в нагрузке, также осуществляет плавное поступление электротока на лампочку, когда её включают.

Устройство плавного включения ламп накаливания

Схема работы блока на специализированной микросхеме

Микросхема типа кр1182пм1 была специально создана специалистами для построения различных фазовых регуляторов.

Схема плавного включения на специализированной микросхеме

В этом случае происходит так, что с помощью самой микросхемы происходит регулирование напряжения на источнике, который обладает мощностью до 150 ватт. А если понадобится управлять более сильной системой нагрузки и десятками осветительных приборов одновременно, то в управленческую цепь просто включается дополнительно силовой симистр. На рисунке внизу мы можем увидеть, как это происходит.

Схема плавного включения с силовым симистром

Применение блоков плавного включения не заканчивается только на обычных лампах, так как специалисты рекомендуют использовать их вместе с галогеновыми лампами, мощностью в 220 В.

Важно знать! С люминесцентными и LED лампами (светодиодными) такие блоки устанавливать нельзя. Это связано с тем, что здесь присутствует различная техника разработки схем, а также принцип действия и присутствие у каждого осветительного прибора своего источника размеренного нагрева для люминесцентных ламп или нет потребности в таком регулировании ламп LED.

Устройство плавного включения (УПВЛ) для ламп накаливания в 220в и 12в

На сегодняшний день производится большое количество различных моделей УПВЛ, которые отличаются между собой по функциям, стоимости и качеству. Устройство, которое продаётся в специализированных магазинах, подключается последовательно к источнику света на 220 В. Схему и внешний вид устройства мы можем увидеть на фотографии внизу.

Схема устройства плавного включения для ламп на 220 В

Если же мощность питания ламп 12 или 24 В, то прибор необходимо подключать перед понижающим трансформатором также последовательно к начальной первичной обмотке.

Прибор должен соответствовать нагрузке, которая будет подключаться с определённым запасом. Для этого надо подсчитать число светильников и их общую мощность.

Так как устройство имеет небольшие размеры, то УПВЛ можно разместить под люстрой, в подрозетнике или в коробке соединения.

Диммеры или светорегуляторы

Экономически выгодно и рационально использовать приборы, создающие плавное включение ламп, а также обеспечивающие процесс регулирования их степени яркости. Диммеры различных моделей могут:

  • Задавать программы работы осветительных приборов;
  • Плавно включать и выключать лампы;
  • Управляться пультом, голосовыми командами или хлопками.

Приобретая данное устройство необходимо сразу определиться с выбором, чтобы знать какие требуются функции, и не покупать дорогостоящий прибор за большие деньги.

Перед установкой диммера необходимо определиться со способом и местом управления осветительными приборами. Для этого надо будет смонтировать электропроводку соответствующего вида.

Схемы подключения могут быть различной степени сложности. В любом случае вначале необходимо отключить напряжение с определённого участка.

На рисунке мы показали самую простую схему подключения. Здесь вместо простого выключателя можно сделать светорегулятор.

Схема подключения диммера в разры питания лампы

Прибор подключается в разрыв L— провода с фазой, а не N — нулевого. Между нулевкой и диммером находится осветительный прибор. Соединение с ним выходит последовательным.

Рисунок (Б) представляет схему с выключателем. Процесс подключения остаётся таким же, но здесь прибавляется простой выключатель. Его обычно устанавливают возле двери в определённый разрыв между фазой и самим диммером. Возле кровати находится светорегулятор, который позволяет управлять освещением лёжа. Когда человек выходит из помещения, свет выключается, а когда входит обратно осуществляется пуск лампы с такой же степенью яркости.

Для того чтобы управлять люстрой или другим осветительным прибором можно взять два диммера, которые будут находиться в разных углах помещения (рис.А). Между собой два прибора подключаются посредством распределительной коробки.

Схема управления лампой накаливания: а — с двумя диммерами, б — с двумя проходными выключателями и диммером

Благодаря такой системе подключения можно регулировать степень яркости с различных мест независимо друг от друга, но проводов надо будет монтировать больше.

Проходные выключатели используются для включения ламп с различных мест в помещении (рис.Б). Также при этом надо включить диммер, в противном случае светильники не будут реагировать на выключатели.

Характеристики диммеров:

  • Диммер экономит электроэнергию всего лишь на 15%, а остальная часть используется регулятором.
  • Приборы имеют большую степень чувствительности к увеличению температуры. Поэтому их нельзя эксплуатировать при температуре выше 27°С.
  • Степень нагрузки не должна быть меньше 40 Вт, так как срок эксплуатации регулятора существенно снижается.
  • Диммеры необходимо использовать только для тех видов устройств, которые рекомендуются производителем и написаны в паспорте.

Видео: устройство УПВЛ

УПВЛ позволяют существенно увеличить срок эксплуатации галогенных ламп и ламп накаливания. Это небольшие и недорогие приборы, которые можно купить в любом магазине и установить самостоятельно, имея определённую схему и точно следуя инструкциям производителей.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Плавное включение ламп накаливания 12в

Любой экономный хозяин дома или квартиры стремиться к тому, чтобы рационально пользоваться электрической энергией, так как цены на неё достаточно высокие. Поэтому для того чтобы она смогла прослужить вам намного дольше специалисты рекомендуют использовать такие устройства, как приборы плавного включения. Также можно самостоятельно сделать такой блок, используя определённую схему. При резком потоке электроэнергии лампа накаливания очень быстро изнашивается и вольфрамовая нить перегорает.


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.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Делаем блок плавного включения нагрузки (светодиодная лента \led strip )12 в

Схема плавного включения ламп накаливания


В век энергосберегающих и светодиодных ламп многие подзабыли уже, как пользовались простейшими лампами накаливания для освещения жилья. Но есть еще те, кто не отказался от такого вида световых приборов. Конечно, они не столь высокотехнологичны и экономичны как КЛЛ или LED, однако добиться увеличения их долговечности и уменьшения энергопотребления все же можно.

Возможен вариант включения в схему устройства плавного включения ламп накаливания УПВЛ или установка диммера. Проблема в том, что при щелчке выключателя резкой подаче напряжения нить накаливания сильно изнашивается, т. Попробуем разобраться, каков принцип работы таких устройств, помогающих прибавить жизни лампе накаливания, и как они устроены.

Для меньшего износа нити накаливания необходимо сгладить скачок, т. Значит, нужно оптимальное соотношение температуры спирали и напряжения, что приведет к нормализации режима и, как следствие, сохранению работоспособности светового прибора на более долгий срок.

В течение короткого времени нить накала разогреется до необходимого предела как температуры, так и напряжения, установленного человеком. Если выставить уровень питания на В, то, естественно, сила светового потока уменьшится на две трети, но при установке более мощных потребителей возможно добиться нужного уровня освещенности, обеспечивая плавный пуск ламп накаливания, при этом будет и экономия энергии, и продление срока эксплуатации самого светового прибора.

При приобретении такого блока плавного включения лампочек с нитью накаливания нужно уточнить, устойчиво ли устройство к высоким скачкам напряжения в сети. И чем выше уровень этого показателя, тем больших размеров будет устройство. Необходимо учитывать этот факт, ведь блок плавного включения нужно где-то расположить. Алгоритм работы устройства плавного включения лампы накаливания В тот же, что и у блока питания, но УПВЛ имеет значительно меньшие размеры, благодаря чему его можно поместить и под колпак потолочного светильника, и непосредственно за выключатель в тот же подрозетник , а также в соединительную коробку.

Подключать это устройство к сети В нужно последовательно, соединив на фазный провод. А при условии, что напряжение на лампу подается в 12 В или 24 В, УПВЛ требуется его последовательное включение в схему до понижающего трансформатора. Схема и внешний вид устройства плавного запуска лампы Диммирование Широко распространено использование в быту светорегуляторов или диммеров.

Эти устройства также монтируются в схемы включения ламп накаливания и управляют уровнем подачи напряжения на светильник либо механическим посредством вращения ручки , либо автоматическим способом.

В цепь они чаще всего введены на место штатного выключателя хотя есть более сложные модели, устанавливающиеся и на ввод напряжения в квартиру. Самые простейшие диммеры — с поворотным механизмом регулировки. В таком устройстве возможна регулировка подачи от нуля до максимального напряжения в сети. Существуют такие приборы с дистанционным, сенсорным, звуковым и автоматическим при помощи таймера управлением. Конечно, все подобные устройства для плавного включения ламп накаливания легко приобрести в любом магазине электротехники, но для кого-то будет интереснее и познавательнее собрать его своими руками.

Это вполне возможно и не потребует огромных знаний физики и электроники. Наиболее простая схема включения УПВЛ — на основе симметричных триодных тиристоров симисторов. Также несложны в изготовлении устройства на основе специализированной микросхемы.

Такая схема прибора для плавного включения ламп накаливания содержит мало элементов благодаря тому, что силовым ключом в ней выступает симистор к примеру, КУГ. В ней хотя и желательно, но не принципиально присутствие дросселя в отличие от более сложной схемы на основе простого тиристора. Резистором R1 на схеме выше обеспечивается ограничение тока на симистор. Время накала задается цепочкой из резистора R2 и конденсатора в мкФ, питание на которые идет от диода.

Когда напряжение в конденсаторе достигает уровня открытия симистора, ток проходит через него, производя запуск потребителя источника света. Таким образом, создаются условия для постепенного розжига нити накаливания, т.

В момент отключения питания происходит медленный разряд конденсатора, в результате чего плавно выключается лампа. Разработанная для изготовления различных регуляторов микросхема КРПМ1 как нельзя лучше подходит для сборки своими руками устройства плавного включения и выключения ламп накаливания. В случае использования такой схемы практически никаких усилий прилагать не придется, т.

КРПМ1 будет сама регулировать плавную подачу напряжения на осветительный прибор до Вт. Если же мощность потребителей выше, в схему включается симистор. Неплохо подойдет для этой цели ВТА Имеет смысл использование подобных устройств не только с лампочками накаливания, но и с галогенными лампами на В. Допускается также подключение к электроинструменту для более плавного раскручивания ротора. В их схеме подключения подобное устройство присутствует.

Также не нужно устройство плавного включения и при монтаже светодиодов — потребность в нем у LED-ламп отсутствует по причине того, что нити накала в них нет, независимо от того, вольтовый светильник, на или 12 вольт. Кто-то скажет, что раньше жили без подобных устройств и даже не думали о подобном, и все было в порядке. Но ведь раньше и об экономии как-то не задумывались.

Конечно, возникает много вопросов по поводу УПВЛ. Стоит или нет тратить время и деньги на установку или изготовление своими руками подобного устройства, будет ли какая-либо экономия, а если да, то через какое время прибор оправдает свою покупку? Здесь каждый решает сам. Но то, что значительно экономится электроэнергия, и к тому же срок службы ламп при использовании УПВЛ увеличивается многократно — доказанный временем факт.

А потому, если есть возможность установить подобное устройство, то нужно это сделать. Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Понравилась статья? Поделиться с друзьями:.

Вам также может быть интересно. Лампы накаливания 0. Лампочки накаливания, несмотря на появление конкурирующих с ними энергосберегающих и светодиодных световых излучателей, по-прежнему.

Лампы накаливания — это весьма распространенный источник света. В люстрах и других светильниках, так.

Искусственный свет сопровождает людей уже многие тысячи лет. Дольше всего использовался свет пламени костра. Галогеновые лампы значительно превосходят своих предшественников по многим параметрам и характеристикам.

Данные лампы имеют. Многие владельцы частных домов и квартир предпочитают всячески управлять освещением в своем помещении. Добавить комментарий Отменить ответ.


Защита ламп накаливания своими руками

Каждый рациональный хозяин стремиться к тому, чтобы максимально сэкономить электрическую энергию. В данном случае, можно говорить о бережном отношении к электрической технике. К примеру, при неправильном использовании лампы накаливания, она будет постоянно ломаться. Данное устройство можно смонтировать самостоятельно, а можно и купить в специализированном магазине. Читайте как выбрать пластиковый кабель-канал. Блок питания для плавного включения ламп накаливания на фотографии.

Декларируемый производителями гарантийный срок службы обыкновенной лампы накаливания составляет часов. Это около 40 суток.

Как сделать плавное включение ламп накаливания и для чего оно нужно

Несмотря на популяризацию светодиодных ламп, их предшественники с нитью накала по-прежнему продолжают освещать миллионы домов, во многом благодаря более низкой розничной цене. В эту категорию можно отнести не только привычные по форме лампы накаливания, но и галогенные источники света с цоколем GU4 и GU5. Не секрет, что чаще всего лампочки с нитью накала перегорают в момент включения, когда спираль обладает наименьшим электрическим сопротивлением. Изменить ситуацию и продлить срок службы осветительного прибора поможет устройство плавного включения ламп накаливания УПВЛ. Задача УПВЛ состоит в постепенном увеличении напряжения на нагрузке, исключая резкие броски тока впервые доли секунд после включения. Организовать плавное включение света у себя в доме несложно. Для этого достаточно купить готовое устройство плавного пуска или сделать его самостоятельно, опираясь на практические наработки радиолюбителей.

Устройство плавного включения ламп накаливания

Они по-прежнему пользуются спросом. Перегорание спиралей накаливания обычно происходит в момент включения. Это связано с десятикратным возрастанием ампеража из-за высокого сопротивления холодной спирали. Производители предлагают несколько моделей, работающих по одному принципу: они кратковременно изменяют фазовый угол тока.

Я опробовал множество конструкций устройств плавного включения осветительных ламп накаливания.

Схема плавного включения лампы накаливания своими руками

Для равномерного нарастания подаваемого напряжения достаточно, чтобы фазовый угол увеличивался всего за несколько секунд. Бросок тока сглаживается, и спирали плавно разогреваются. На рисунке ниже приведена одна из простейших защитных схем. При включении отрицательная полуволна подается на лампу через диод VD2 , питание составляет всего половину напряжения. В положительный полупериод конденсатор С1 заряжается. Когда величина напряжения на нем поднимется до величины открывания тиристора VS1 , на лампу подается напряжение сети полностью, и пуск завершается свечением в полный накал.

«Вечная лампа» накаливания своими руками

Форум Новые сообщения. Что нового Новые сообщения. Вход Регистрация. Что нового. Новые сообщения. Для полноценно использования нашего сайта, пожалуйста, включите JavaScript в своем браузере. Плавное включение лампы на 12 вольт.

Сообщества › Кулибин Club › Блог › Электрика: плавное включение света фар Это будет ещё один вариант схемы плавного включения.

Как сделать включение лампочки плавным

Лампы накаливания светят около часов, но если их часто включают и выключают — срок службы становится еще ниже. Продлить срок службы можно, установив устройство плавного включения ламп накаливания, а описанный метод подходит и для защиты галогеновых ламп. Лампы накаливания — старый источник света, его конструкция предельно проста — в герметичной стеклянной колбе установлена спираль из вольфрама, когда через нее течет ток, она нагревается и начинает светиться. Однако такая простота не значит долговечность и надежность.

Плавное включение лампы на 12 вольт

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Плавное включение и выключение светодиодной нагрузки

Многие, наверное, замечали, что перегорание ламп накаливания в подавляющем большинстве случаев приходится на момент их включения. Отчего же это происходит? Виноват в этом, разумеется, Георг Ом со своим законом. Дело в том, что сопротивление холодной нити лампы в раз ниже, чем в разогретом состоянии. Значит ток в цепи каждой лампы тоже в момент включения в раз выше номинального, то есть, для стандартной лампы 55Ватт он может достигать 60 Ампер! Но в течение каких-то сотых долей секунды нить нагревается, сопротивление увеличивается и ток падает до номинального уровня.

Есть бассейн, в нем стоят светильники с лампами накаливания 12В Вт, питаются от переменки через трансформатор Вт. Проблема в том что лампы перегорают раз в пол года, замена проблематична.

Запомнить меня. Всем привет! Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри г. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезного не ломалось, но по мелочи, блин, столько всего, что реально начинало бесить. Тут и зародилась идея о том, что пора менять машину на иномарку. Выбор пал на таёту камри десятых годов.

В век энергосберегающих и светодиодных ламп многие подзабыли уже, как пользовались простейшими лампами накаливания для освещения жилья. Но есть еще те, кто не отказался от такого вида световых приборов. Конечно, они не столь высокотехнологичны и экономичны как КЛЛ или LED, однако добиться увеличения их долговечности и уменьшения энергопотребления все же можно. Возможен вариант включения в схему устройства плавного включения ламп накаливания УПВЛ или установка диммера.


Способ сделать плавное выключение лампы своими руками

Однако не все используемые схемы показали себя отлично – в ходе эксплуатации приходилось подбирать оптимальный набор элементов. Параллельно производился поиск других интересных вариантов.

Доказано, что плавное включение лампочек накаливания значительно увеличивает срок их эксплуатации, исключает помехи в сети и броски электротока. В устройство с таким режимом удобно применять мощные переключательные транзисторы, среди которых можно подобрать и высоковольтные с рабочим напряжением 300 вольт и сопротивлением канала не выше 1 Ом.

Автор данной схемы предлагает два варианта реализации плавного пуска лампочки. Однако, в нашем случае рассмотрим только схему с оптимальной режимом функционирования транзистора, позволяющим применять его без радиатора при мощности ламп не выше 250 ватт. Конечно, вы можете изучить и первую схему, она гораздо проще, так как включается в разрыв одного из проводников. Здесь по завершению зарядки конденсатора, напряжение будет в пределах 4 ватт, а остальное напряжение электросети будет падать уже на лампочке. При этом мощность на транзисторе будет пропорциональная электрическому току, который потребляет лампа накаливания. По этой причине при токе выше 0,5 ампер и мощности лампы выше 100 ватт дополнительно понадобиться устанавливать радиатор.

Чтобы существенно снизить мощность, рассеиваемую транзистором, автомат нужно собрать по следующей схеме.

Схема плавного включения №2

Схема устройства, включаемого в цепь с лампой накаливания последовательно, указана на рисунке. Транзистор подключен к диагонали диодного моста, поэтому к нему поступает напряжение пульсирующего типа. В момент старта транзистор закрыт и все напряжение остается на нем, соответственно, лампочка не горит. Через резистор R1 и диод VD1 начинается зарядка конденсатора С1. Напряжение на конденсатора не выходит за рамки 9,1 вольт, так как оно ограничено стабилитроном VD2. Как только напряжения достигает отметки 9,1 вольт, транзистор плавно открывается, ток возрастает, а напряжение начинает падать, что приводит к плавному поджиганию лампочки.

Стоит отметить, что зажигание лампы происходит не сразу, а через определенное время после замыкания контактов, пока напряжение на конденсатора не вырастет до указанного значения. Резистор R2 используется для разрядки конденсатора после отключения лампочки. Напряжение на стоке в таком случае будет незначительным: при силе тока 1 ампер, оно не будет превышать 0,85 вольт.

При сборке данной схемы использовались диоды 1N4007, взятые из отработавших энергосберегающих ламп. Стабилитрон должен быть маломощным с напряжением стабилизации в пределах от 7 до 12 вольт. Настройка схемы сводится к поиску конденсатора для требуемого режима зажигания.

Преимуществом данной реализации также является отсутствие мерцания лампочки, что наблюдалось при реализации остальных схем.

Плавное включение ламп накаливания 220В на 12в: схема включения

Лампы накаливания до сих пор остаются популярными, благодаря низкой цене. Они широко применяются во вспомогательных помещениях, где требуется частое переключение света. Устройства постоянно развиваются, в последнее время стали часто применять галогенную лампу. Чтобы увеличить их срок эксплуатации и уменьшить энергопотребление, применяют плавное включение ламп накаливания. Для этого подаваемое напряжение должно плавно возрастать в течение короткого промежутка времени.

Плавное включение лампы накаливания

У холодной спирали электрическое сопротивление в 10 раз ниже по сравнению с разогретой. В результате при зажигании лампочки на 100 Вт ток достигает 8 А. Не всегда нужна высокая яркость свечения тела накала. Поэтому возникла необходимость создать устройства плавного включения.

Принцип действия

Для равномерного нарастания подаваемого напряжения достаточно, чтобы фазовый угол увеличивался всего за несколько секунд. Бросок тока сглаживается, и спирали плавно разогреваются. На рисунке ниже приведена одна из простейших защитных схем.

Схема устройства защиты от перегорания галогенных ламп и накаливания на тиристоре

При включении отрицательная полуволна подается на лампу через диод (VD2), питание составляет всего половину напряжения. В положительный полупериод конденсатор (С1) заряжается. Когда величина напряжения на нем поднимется до величины открывания тиристора (VS1), на лампу подается напряжение сети полностью, и пуск завершается свечением в полный накал.

Схема устройства защиты от перегорания лампы на симисторе

Схема на рисунке выше работает на симисторе, пропускающем ток в обоих направлениях. При включении лампы отрицательный ток проходит через диод (VD1) и резистор (R1) на электрод управления симистора. Тот открывается и пропускает одну половину полупериодов. В течение нескольких секунд заряжается конденсатор (С1), после чего происходит открытие положительных полупериодов, и на лампу полностью подается напряжение сети.

Устройство на микросхеме КР1182ПМ1 позволяет производить пуск лампы с плавным наращиванием напряжения от 5 В до 220 В.

Схема устройства: пуск ламп накаливания или галогенных с фазовым регулированием

Микросхема (DA1) состоит из двух тиристоров. Развязка между силовой частью и схемой управления производится симистором (VS1). Напряжение в схеме управления не превышает 12 В. К его управляющему электроду сигнал подается с вывода 1 фазового регулятора (DA1) через резистор (R1). Пуск схемы происходит при размыкании контактов (SA1). При этом конденсатор (С3) начинает заряжаться. От него начинает работать микросхема, повышая ток, проходящий к управляющему электроду симистора. Он начинает постепенно открываться, увеличивая напряжение на лампе накаливания (EL1). Временная выдержка на ее загорание определяется величиной емкости конденсатора (С3). Слишком большую ее делать не следует, поскольку при частых переключениях схема не будет успевать подготавливаться к новому запуску.

При замыкании вручную контактов (SA1) начинается разрядка конденсатора на резистор (R2) и плавное отключение лампы. Время ее включения изменяется с 1 до 10 сек при соответствующем изменении емкости (С3) от 47 мкф до 470 мкф. Время гашения лампы определяется величиной сопротивления (R2).

Схема защищена от помех резистором (R4) и конденсатором (С4). Печатная плата со всеми деталями помещается на задних клеммах выключателя и устанавливается вместе с ним в коробку.

Пуск лампы происходит при отключении выключателя. Для подсветки и индикации напряжения установлена лампа тлеющего разряда (HL1).

Устройства плавного включения (УПВЛ)

Моделей выпускается много, они различаются по функциям, цене и качеству. УПВЛ, которое можно приобрести в магазине, подключается последовательно к лампе на 220 В. Схема и внешний вид показаны на рисунке ниже. Если напряжение питания светильников составляет 12 В или 24 В, устройство подключается перед понижающим трансформатором последовательно к первичной обмотке.

Схема работы УПВЛ для плавного включения ламп на 220 В

Устройство должно соответствовать подключаемой нагрузке с небольшим запасом. Для этого подсчитывается количество ламп и их общая мощность.

Из-за небольших габаритов УПВЛ помещается под колпаком люстры, в подрозетнике или в соединительной коробке.

Устройство «Гранит»

Особенностью устройства является то, что оно дополнительно защищает светильники от скачков напряжения в домашней сети. Характеристики «Гранита» следующие:

  • номинальное напряжение – 175-265 В;
  • температурный диапазон – от -200С до +400С;
  • номинальная мощность –от 150 до 3000 Вт.

Подключение прибора производится также последовательно со светильником и выключателем. Устройство помещается вместе с выключателем в монтажной коробке, если его мощность позволяет. Также его устанавливают под крышкой люстры. Если провода к ней подводятся напрямую, защитное устройство устанавливают в распределительном щитке, после автоматического выключателя.

Диммеры или светорегуляторы

Целесообразно применять устройства, которые создают плавное включение ламп, а также обеспечивают регулирование их яркости. Модели диммеров имеют следующие возможности:

  • задание программ работы ламп;
  • плавное включение и отключение;
  • управление с помощью пульта, хлопком, голосом.

При покупке следует сразу определиться с выбором, чтобы не платить лишние деньги за ненужные функции.

Перед монтажом нужно выбрать способы и места управления лампами. Для этого необходимо сделать соответствующую электропроводку.

Схемы подключений

Схемы могут быть разной сложности. При любой работе сначала отключается напряжение с необходимого участка.

Простейшая схема подключения изображена на рисунке ниже (а). Светорегулятор можно установить вместо обычного выключателя.

Схема подключения диммера в разрыв питания лампы

Устройство подключается в разрыв фазного провода (L), а не нулевого (N). Между нулевым проводом и диммером располагается лампа. Соединение с ней получается последовательным.

На рисунке (б) обозначена схема с выключателем. Подключение остается прежним, но к нему добавляется обычный выключатель. Его можно установить около двери в разрыв между фазой и диммером. Светорегулятор располагается около кровати с возможностью управления освещением, не вставая с нее. Выходя из комнаты, свет выключается, а при возвращении производится пуск лампы с настроенной прежде яркостью.

Для управления люстрой или светильником можно применять 2 диммера, расположенные в разных местах комнаты (рис. а). Между собой они подключаются через распределительную коробку.

Схема управления лампой накаливания: а – с двумя диммерами; б – с двумя проходными выключателями и диммером

Такое подключение позволяет независимо регулировать яркость с двух мест, но проводов понадобится больше.

Проходные выключатели нужны для включения света с разных сторон помещения (рис. б). Диммер при этом нужно включить, иначе лампы на выключатели не будут реагировать.

Особенности диммеров:

  1. Экономия электроэнергии с помощью диммера достигается небольшая – не более 15 %. Остальная часть потребляется регулятором.
  2. Устройства чувствительны к повышению температуры среды. Их не нужно эксплуатировать, если она поднимется выше 270С.
  3. Нагрузка должна быть не ниже 40 Вт, иначе срок службы регулятора сокращается.
  4. Диммеры применяются только для тех типов устройств, которые указаны в паспортах.

Включение. Видео

Как происходит плавное включение ламп накаливания, расскажет это видео.

Устройства плавного пуска и отключения ламп накаливания и галогенных позволяют значительно повысить срок их эксплуатации. Целесообразно применять диммеры, которые к тому же позволяют регулировать яркость свечения.

Оцените статью:

Плавное включение (розжиг) подсветки панели приборов (салона) (видео)

 Наш автомобиль для многих автомобилистов стал не только средством передвижения, и не только предмет роскоши, но и объект вожделения для реализации своих творческих предпочтений. Проще говоря, автомобилисты совсем не против иногда потюнинговать свой автомобиль, тем более, если это добавить ему некой привлекательности и комфортабельности.  В ход идут любые мелочи, от простой наклейки до электронных поделок. Об одной такой электронной доработке мы как раз и поговорим здесь. Речь пойдет о плавном включении подсветки, как иногда говорят, о плавном «розжиге» света. Такая опция применяется на панелях приборах оптитрон, когда освещение включается плавно, а также в случаях плавной подсветки салона в машине.  На само деле схема на транзисторе очень простая и заполонила весь интернет, поэтому мы предложим еще и альтернативные варианты…

Схема плавного включения света панели приборов (салона)

 Так вот, перейдем сразу к делу.  Взгляните на вот такую простенькую схему. Здесь используются основные характеристики биполярного транзистора. Да, да, обратите внимание, что если вы захотите заменить транзистор, то берите именно биполярный, а не полевой и со структурой NPN. Собственно остальные характеристики будут зависеть от возможной мощности нагрузки, то есть от того, что мы собрались питать. Но для салона и панели приборов, если это светодиодная подсветка, вполне хватит для пропускаемых токов  транзистором КТ817, в большинстве случаев подойдет даже КТ815.

Давайте теперь «пробежимся» по принципу работы схемы. Как только мы подключаем питание, то через сопротивление R1 начинает заряжаться конденсатор. При этом напряжение на базе во время зарядки конденсатора возрастает медленно, а значит и транзистор медленно открывается. В итоге сопротивление меняется между коллектором и эмиттером плавно, обеспечивая плавное включение нагрузки, в нашем случае подсветки.
 Ну и изменять время можно либо изменяя сопротивление, увеличивая его можно увеличить время, либо изменяя емкость конденсатора. Увеличивая емкость, мы также можем увеличить время до полного открытия транзистора. Повторимся, что транзистор должен быть NPN!
 Собственно все хорошо и на этом можно было бы остановиться. Но как нам кажется эту схему можно доработать для салонного освещения, когда свет будет гаснуть, скажем через 15 минут. Сделано это для того, чтобы свет не остался включенным в случае забывчивости.

Схема плавного включения света салона с таймером

Эта схема представляет собой сборку из двух обособленных схем, которая теперь станет одним целым. В питание нашей схемы, которую мы уже разобрали, подключается таймер. При этом это таймер на отключение. Так вот, питание подается сразу на транзистор VT1 и все работает по тому принципу, как мы описали выше, то есть происходит плавное включение света. Однако питание осуществляется до тех пор, пока заряжается конденсатор на 150 мкФ, как только он зарядиться, на ножке NE555 напряжение скачком поменяется на минусовой потенциал, то есть там станет земля.

В итоге получится, то управляющий подсветкой транзистор закроется, а подсветка выключится.  Так и будет обеспечен алгоритм вначале плавного включения,  а потом отключения через определенное время. Время для работы таймера можно настроить с помощью переменного резистора (1 мОм), либо подбором конденсатора (150 мкФ).

 Если быть до конца объективными, то схему плавного включения, тем более если будут реализованы какие-либо сложные алгоритмы, можно реализовать и на микроконтроллере. Однако такие поделки потребуют от автолюбителя-радиолюбителя еще и знание основ работы с микроконтроллером, и сам программатор.

Подсветка панели приборов на микроконтроллере Attiny 13, 13a, 45

Для этих целей подойдет даже самый простой микроконтроллер, так как задача здесь весьма простая. О схеме говорить не приходится, так как они будет зависеть от тех ножек и выводов, которые вы зальете. В моем случае 1 это вход, 2 выход, но это лишь программно, а если физически, то это получается 6 и 7 ножка Аттиньки.

Чтобы вы начали понимать о чем я, то изучаем статьи:

— Подключение Arduino к компьютеру;
— Программатор Attiny на базе Arduino.

Вот теперь через этот самый программатор можно будет залить и СКЕТЧ.

Собственно здесь очень много будет пояснений и нюансов, про которые проще рассказать в видео, чем писать на непонятном языке и объяснять на пальцах. Поэтому смотрим.

Плавное включение света в квартире. Устройства плавного включения (УПВЛ) ламп накаливания

Как и свечи, все лампочки в конечном итоге сгорают. Но даже изделия с самым коротким сроком службы должны работать не менее 2000 часов. Поэтому, если изделие перегорает раз в месяц или более, значит, что-то не то с элетропроводкой.

Всем известно, что чаще всего лампочки накаливания сгорают именно в момент включения, и это является одним из их недостатков. В это время мгновенный ток особо вредит лампе. Она быстро выходит из строя, а элемент из вольфрама не выдерживает нагрузки и перегорает. Для того чтобы стабилизировать пусковые токи, нужно производить плавное включение света, что создаст равный температурный режим электротока и нити.

Виды устройств плавного пуска

Для осуществления плавного перепада температурного режима используется особый прибор, который носит название устройство плавного включения лампы. Что же это такое?

Различают несколько видов изделий, которые могут обеспечить плавный пуск:

  • блок питания;
  • устройство плавного включения;
  • диммеры, или светорегуляторы.

БП и устройство имеют одинаковый принцип включения ламп накаливания 220 В, отличаются они лишь габаритами. УПВЛ имеют гораздо меньший размер, в связи с чем легко устанавливается под выключатель, люстру или в распределительную коробку. Они подключают к сети 220 В последовательно на фазный ток, а при напряжении 12/ 24 В – последовательно до трансформатора.

Диммер работает с лампой накаливания, понижая или повышая напряжение, чтобы добиться нужной освещенности. Это простая задача для тех из них, у которых нет электронных элементов. Старые светорегуляторы меняли только сопротивление или напряжение цепи. Современные диммеры этого не делают. Поэтому успешно защищают лампы от кратковременных скачков напряжения.

Принцип работы УПВЛ

Датчик блока позволяет нити разогреться до определенной температуры, поддерживая уровень напряжения, установленного пользователем (примерно 170 В). Работа лампы в щадящем режиме увеличивает ее срок службы. При этом устройство имеет существенный недостаток. При вышеуказанном напряжении освещение уменьшается примерно на две трети. Специалисты советуют устанавливать более мощные лампы в паре с УПВЛ, чтобы избежать этого нежелательного эффекта.

Защитное устройство обеспечивает плавное включение и выключение элемента за счет того, что напряжение подается постепенно за короткий период. Спираль осветительного прибора в начале пуска имеет сопротивление в 10 раз меньшее, поэтому ток для лампы в 100 Вт составляет примерно 8 А. Защитное действие выражается в том, что фазовый угол растет в период запуска, аналогично разогревается и ее спираль. Напряжение увеличивается в ней за доли секунды от 5 В до 230 В. Это позволяет сгладить скачок тока во время пуска.

Принципиальна схема устройства защиты

Схема УПВЛ состоит из следующего:

  • DA1 — регулятор фаз;
  • С1, С2, С3 — конденсаторы;
  • VS1 — симистор;
  • R1 — резистор;
  • SA1 — ключ;
  • VS1 — электрод;
  • EL1 — лампа;
  • ВТА12 — симистор.

Как же создается плавное включение света? DA1 — тиристорная микросхема со схемой управления из С1 и С2, VS1. R1 ограничивает ток через VS1. Устройство работает, когда SA1 разомкнут, С3 заряжается и запускает схему управления тиристорами. На выходе из него ток будет увеличиваться, пока не достигнет своего номинального значения. В EL1 напряжение также растет медленно с 6 В до 230 В. Время до полного включения лампы зависит от С3. При выключении SA1, С3 разряжается на R2, а напряжение постепенно падает от 230 В до 0. Период полного погашения лампы прямо пропорционально зависит от значения R2. С4 и R4 выполняют функцию защиты схемы от помех, а HL1 и R3 выполняют подсветку выключателя.

Значения С3 мкФ и времени срабатывания EL1:

  • 47 мкФ — 1 сек;
  • 100 мкф — 3 сек;
  • 220 мкФ — 7 сек;
  • 470 мкФ — 10 сек.

Место установки защитного блока

Плавное включение света в квартире достигается при правильном выборе места установки. Защиту для каждого светильника устанавливают в зависимости от его места расположения. Если имеется техническая возможность, то лучше поместить его в полость под люстрой. Достоинство устройства — его компактность. Поэтому оно устанавливается в любом доступном месте рядом с осветительным прибором.

С блоком поставляется подробная инструкция. Поэтому его можно установить самостоятельно, не прибегая к услугам электрика. Если позволяет мощность УПВЛ – возможен монтаж для группы из нескольких ламп. В этом случае лучшее место размещения — распределительная коробка. Если в защитной схеме присутствует осветительный трансформатор для понижения мощности, то блок должен находиться первым по ходу тока. Напряжение 220 В должно первым поступать на него, а далее по цепи на всю сеть освещения.

При монтаже устройства плавного включения света необходимо придерживаться строгих правил:

  1. Доступность для ремонта.
  2. Запрещено заклеивать УПВЛ обоями, закрывать гипсокартоном и заделывать штукатуркой.

Монтаж по схеме блока защиты лампы накаливания

В чем заключается сложность таких работ? Как сделать плавное включение света?

Подключение устройства в цепь:

  1. Вход УПВЛ подключают от фазы до светильника, он выполняет функцию посредника между проводом, подключающим осветительный прибор.
  2. Выход от него соединяют с другим концом провода, ведущего к лампе.
  3. Контроль работоспособности и правильной настройки устройства заключается в проверке светильника в начале пуска. В течение примерно 3-5 секунд видно, как яркое освещение становится более тусклым — это говорит о правильной работе защитного блока.
  4. При выполнении работ по монтажу необходимо строго соблюдать правила безопасности при эксплуатации и ремонте электрооборудования, а также подобрать мощность прибора, которой будет достаточно для подключения выбранного количества приборов и оборудования.

Выключатель плавного включения света своими руками

УПВЛ различных модификаций и заводов-изготовителей в достаточном количестве и ассортименте представлены на радиорынках и в магазинах электротоваров в разделах электроосветительной аппаратуры. Но, конечно, дешевле и интереснее изготовить такой прибор из составляющих самостоятельно. В продаже есть недорогой конструктор K134, который позволяет собрать надежно конструкцию и обеспечить плавное включение осветительных приборов (накаливания и галогенных) в сети ~280 В до 100 Вт с отсрочкой включения 0,3 секунды.

Когда он включен, транзисторы Q1 и Q2 закрыты, резистор R3 снижает токовую нагрузку D1. R1, диоды полевых транзисторов заряжают C1. Q1 и Q2 включаются при 5 В, шунтируя R3, лампа накаливания включается в сеть.

Устройство плавного запуска BM071

Регулятор плавного включения света BM071 (K1182ПМ1T) рассчитан на 220 В. При этом подключенная мощность составляет 3 кВт.

Блок универсальный с широким спектром действия, способный функционировать не только с лампами (накаливания и галогенными), но эффективно понижать пусковые мощности нагревателей и других электроприборов в пределах заявленной нагрузки.

Технические характеристики:

  1. Габариты: 7 68*33.
  2. Температура эксплуатации: -30 оС до +55 оС.
  3. Диапазон регулировки нагрузки, %: 0-100.
  4. Диапазон регулировки мощности, Вт: 0-3000.
  5. Комплект: блок BM071, документация.
  6. Функция: плавный запуск электрооборудования.

Схема подключения 6BM071

Плавное включение света 6BM071 производится в разрыв нагрузки и отличается от симисторно-динисторных схем управления, так как функционирует с более низким уровнем помех. Правильная форма синусоиды на выходе устройства позволяет использовать его и с лампами, и с более серьезной техникой — электродвигателями и отопительными приборами. Устройство легко вводится в работу. Для этого необходимо подсоединить его к сети в один из разъемов (XS1 или XS2), а приборы подключить к свободному разъему. Регулировка оборудования производится переменным резистором и зависит от его угла поворота.

Блок защиты «Гранит БЗ»

Устройство плавного включения УПВЛ «Гранит» эффективно выполняет защитные функции от губительных токовых всплесков при подключении к нагрузке. Блок стабилизирует подающее напряжение, которое теперь не зависит от перенапряжения в сети и позволяет увеличить время эксплуатации ламп в 4-6 раз. Устройство обеспечивает реальную экономию средств и снижает затраты потребителей на освещение.

Рабочие параметры блока:

  • напряжение сети до 240 В;
  • максимальная нагрузка до 230 В;
  • рабочая температура -15 оС… +35 оС;
  • «Гранит БЗ» подключается последовательно с лампами 220 В.

Блок защиты Uniel

Плавное включение света Upb-200W-BL гарантирует надежный запуск осветительного прибора (накаливания или галогенного) и стабилизирует напряжение, что также увеличивает срок службы. Блок Uniel рассчитан на мощность ламп от 150 Вт до 1 тыс. Вт и не работает с другими типами светильников, любыми электроприборами, а также с диммерами и трансформаторами.

Перспективы использования ламп

Традиционные лампочки, которые запрещены сегодня к использованию во многих странах, могут вернуться на рынок благодаря технологическому прорыву. Лампы накаливания, разработанные Томасом Эдисоном, дают освещение путем нагревания тонкой вольфрамовой нити до температуры 2700 градусов по Цельсию. Эта раскаленная проволока излучает энергию, известную как излучение черного тела, которая представляет очень широкий спектр света, обеспечивает не просто теплый свет, но и максимально точное воспроизведение всех известных цветов мироздания. Однако они всегда страдали от одной серьезной проблемы: более 95 % энергии, которая поступает в них, тратится впустую в виде тепловой энергии.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и Университета Пердью, нашли способ вернуть их былую популярность и обещают создать новые лампы MIT с эффективностью светодиода. Она будет работать путем размещения нано-зеркал вокруг обычного элемента, которые будут возвращать потраченное впустую тепло обратно для получения света в диапазоне эффективности светодиодных и флуоресцентных светильников.

Элемент лампы окружен системой нано-фотонных зеркал с холодной стороны, которые пропускают видимый свет. Но отражают тепло от инфракрасного излучения. Это тепло затем поглощается ее элементом, заставляя излучать больше света. Этот оригинальный трюк очень простой и жизнеспособный. Вольфрамовый элемент тоже был изменен — MIT использует ленту вместо нити, что лучше для поглощения отраженного тепла. Эксперимент, который выполнили физики Огнин Илик, Марин Сольячич и Джон Джоаннопулос, уже сумел утроить ее эффективность до 6,6 %.

Ученые уверены, что могут достичь 40 % эффективности, которая находится на верхнем пределе возможности для любого источника света. Современные светодиоды пока достигают уровня 15 %.

И если ученые выполнят свои амбициозные обещания — традиционные лампы заслуженно воспрянут из забытья. Тогда плавное включение и выключение света будет обеспечено их конструкцией.

Схемы плавного пуска

Схемы плавного пуска
 Эллиот Саунд Продактс Цепи плавного пуска для высоких пусковых нагрузок

© 2017, Род Эллиотт (ESP)

Верхняя
Основной индекс Указатель статей
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Схемы и методы, описанные здесь, требуют опыта работы с электропроводкой. Не пытайтесь строить, если не имеете опыта и способный.Неправильная проводка может привести к смерти или серьезной травме.

Содержимое
Введение Доступны печатные платы

для проекта плавного пуска. Подробности см. в Проекте 39. Это была одна из первых публикаций в Сети (в 1999 году), и многие люди во всем мире скопировали исходный текст со страницы проекта, чтобы описать свою версию и объяснить, зачем она нужна. Обратите внимание, что некоторые материалы из статьи проекта дублируются здесь, в основном потому, что они подходят для обеих статей.Эта статья является продолжением статьи Inrush Current Mitigation, и, хотя в этих двух статьях есть некоторые общие сведения, в каждой из них рассматривается множество разных подходов.

Не только трансформаторы имеют высокий пусковой ток. Двигатели также страдают, как и мощные лампы накаливания (хотя они не так распространены, как раньше). Схемы плавного пуска обычно используются с большими двигателями, но большинство людей никогда не увидят эту систему. Я работал над огромными чугунными резисторами , которые использовались для «мягкого пуска» больших двигателей, используемых на насосных станциях, но это не то приложение, которое я собираюсь здесь развлекать (мало кто когда-либо увидит большой ( 350кВт и более) стартер двигателя).

Вместо этого в этой статье основное внимание уделяется плавному пуску трансформаторов или электронных нагрузок, рассчитанных на мощность до 1 кВА или около того. Они могут создать хаос в домашней системе, если их не приручить должным образом, а плавный пуск рекомендуется для любого источника питания мощностью более 300 ВА. Обратите внимание, что я использовал термин «ВА», а не «Ватт», потому что большинство нагрузок, с которыми сталкиваются любители, имеют низкий коэффициент мощности, а все трансформаторы рассчитаны на ВА (вольт/ампер), , а не Вт. Если вы не понимаете, что такое коэффициент мощности, см. статью о коэффициенте мощности.

Оптимальное время задержки для всех показанных цепей при использовании с трансформаторами составляет около 100-150 мс, что достаточно для 5-7 полных циклов при 50 Гц или 6-9 циклов при 60 Гц. Задержка до 200 мс обычно приемлема, но не рекомендуется, чтобы резисторы плавного пуска оставались в цепи более 500 мс. Вполне нормально запускать трансформатор примерно на 200-500% от тока полной нагрузки при запуске, а показанные формулы основаны на номинальном пусковом токе 200%. Конечно, его можно еще больше ограничить, но блок резисторов должен рассеивать большую мощность.Без устройства плавного пуска пусковой ток может быть настолько высоким, что ограничивается только сопротивлением проводки — более 50 А не является редкостью для трансформаторов среднего размера на 230 В или других нагрузок с высоким пусковым током.

Стоит отметить, что существует множество опубликованных схем плавного пуска, причем немало из Китая (и других стран) используют «автономный» бестрансформаторный источник питания. Их можно заставить работать хорошо, но большинство из них имеют серьезные ограничения, которые не сразу очевидны. Прежде всего, это то, что при отключении питания часто нечему разряжать крышку накопителя.Кратковременное прерывание сетевого питания (или даже прерывание, продолжающееся в течение минуты или более) может привести к тому, что цепь будет готова к немедленному включению реле при восстановлении питания.

Это означает, что после короткого перерыва нет плавного пуска ! В частности, конструкция версии P39 для печатной платы была разработана таким образом, чтобы таймер сбрасывался очень быстро (менее 150 мс), что необходимо для обеспечения плавного пуска при каждом включении оборудования, даже при относительно быстрое циклическое включение-выключение (это может происходить не постоянно, но время от времени).В то время как трансформатор понесет наказание, предохранитель не может, что может привести к «неприятным» отказам предохранителей или даже к выходу из строя мостовых выпрямителей.

Конечно, можно включить дополнительную схему, необходимую для полного автономного бестрансформаторного плавного пуска, но это не так просто, как схемы, представленные в сети. Создать простую схему задержки очень просто, но требуется больше усилий, чтобы обеспечить постоянную задержку и своевременный сброс. Большинство из тех, что я видел, вообще не имеют возможности сброса.Тот, который доступен из Китая, имеет такую ​​большую задержку, что это даже опасно. У некоторых также есть монтажные отверстия с недостаточным зазором между сетью и крепежными винтами, что потенциально смертельно, если не используются нейлоновые крепления.

Многие альтернативы (в других местах) основаны на медленном повышении напряжения на конденсаторе основного фильтра для непосредственного включения реле. Это вряд ли удовлетворительное решение (ИМО), потому что контакты реле будут замыкаться медленнее, чем обычно, из-за медленного роста напряжения.Реле должно переключаться быстро, чтобы обеспечить надлежащее замыкание контактов при каждом срабатывании цепи. Требование «мгновенного» действия для работы реле и необходимость быстрого сброса противоречат друг другу, если не используется более сложная схема.

По своей природе реле имеют тенденцию к «мгновенному» действию по умолчанию из-за свойств магнитной цепи. Однако это не меняет того факта, что надлежащее контактное давление и положительное очищающее действие контактных поверхностей могут быть нарушены, если время нарастания напряжения слишком медленное.Медленно падающее напряжение катушки заставляет контакты размыкаться с меньшей «авторитетностью» и может усугубить эрозию контактов.

Время сброса должно быть близким к мгновенному, но до 0,5 секунды, вероятно, будет приемлемым при обычном использовании. Необходимость ждать несколько секунд или минут, прежде чем оборудование сможет снова включиться с исправно работающей схемой плавного пуска, просто неприемлемо. Это ошибка, которая была допущена даже в коммерческих продуктах, поэтому кратковременное отключение питания может привести к перегоранию предохранителя.Это большая неприятность, но невыносимо, если предохранитель внутренний и требует разборки устройства для его замены.

Все измерения тока проводились с помощью мониторов тока проекта 139А и/или проекта 139, что гарантирует отсутствие необходимости прямого подключения к сети. Переключение при переходе через ноль и пиковой форме волны переменного тока было выполнено с использованием специализированного испытательного устройства, которое я разработал и изготовил специально для оценки пускового тока в различных продуктах.


1 — Обзор

При включении большого усилителя мощности или какого-либо другого устройства с большим трансформатором или большим фильтрующим конденсатором (или и тем, и другим) начальный ток, потребляемый от сети, может во много раз превышать потребляемый ток даже при полной мощности.Для этого есть две основные причины, а именно …

  1. Трансформаторы и двигатели потребляют очень большой ток при включении, пока магнитный поток не стабилизируется.
    • Эффект наихудший, когда питание подается, когда напряжение переменного тока проходит через нуль, и минимизируется, если питание подается на пике формы сигнала переменного тока. Это именно противоположное тому, что вы могли бы ожидать.
  2. При включении конденсаторы фильтра полностью разряжаются и действуют как короткое замыкание на короткий (но, возможно, разрушительный) период

Эти явления хорошо известны производителям усилителей очень высокой мощности, используемых в PA, а также производителям промышленной продукции, но схемы «плавного пуска» обычно не используются в бытовом оборудовании.Любой, у кого есть усилитель большой мощности, особенно тот, в котором используется тороидальный трансформатор, заметит мгновенное затемнение света при включении усилителя. Потребляемый ток настолько высок, что это влияет на другое оборудование.

Этот высокий пусковой ток (как известно) создает нагрузку на многие компоненты вашего усилителя, особенно …

  • Предохранители — они должны быть инерционными, иначе перегорание предохранителя будет обычным явлением
  • Трансформатор — мощный ток оказывает механическое и электрическое воздействие на обмотки.Нередко можно услышать уменьшающееся механическое гудение, когда шасси и трансформатор реагировать на магнитное напряжение
  • Мостовой выпрямитель — он должен выдерживать начальный ток, значительно превышающий нормальный, потому что он вынужден заряжать пустые конденсаторы фильтра — это выглядит как короткое замыкание до тех пор, пока достигнуто приличное напряжение
  • Конденсаторы — пусковой ток во много раз превышает номинальный пульсирующий ток конденсаторов и создает нагрузку на внутренние электрические соединения

Неудивительно, что значительное количество отказов усилителя (особенно связанных с блоком питания) происходит при включении питания (если оператор не делает глупостей).Это точно такая же проблема, из-за которой ваши (лампы накаливания) лампы «дуют» дома, когда вы включаете выключатель. Вы редко видите, как перегорает лампочка, пока вы спокойно сидите и читаете, это почти всегда происходит в момент подачи питания. Точно так же и с усилителями мощности.

ПРИМЕЧАНИЕ: Не пытайтесь использовать эти схемы, если вы не хотите экспериментировать — реле должно работать на 100%. надежной, ваша электропроводка должна соответствовать превосходному стандарту, и могут потребоваться некоторые металлические конструкции.Ни одна показанная здесь схема (или любая другая схема, предназначенная для той же цели), несмотря на кажущуюся простоту.

Представленные здесь схемы предназначены для ограничения пускового тока до безопасного значения, которое обычно должно составлять максимум около 200 % от полной нагрузочной способности силового трансформатора. Имейте в виду, что с этими конструкциями (как и со всеми подобными схемами) связаны важные проблемы безопасности — пренебрегайте ими на свой страх и риск. В некоторых случаях может быть приемлемо до 500% полной мощности, и решение о том, какое значение использовать, остается за вами.У производителя трансформатора могут быть определенные рекомендации, и если да, то им следует следовать.

Информация здесь предназначена в первую очередь для трансформаторов, но, безусловно, есть и другие области применения. Читатель должен определить пригодность той или иной схемы для любого приложения, и я не могу (и не буду) давать конкретные рекомендации для любого другого использования, которое вы имеете в виду. Если возможно, убедитесь, что устройство, для которого вы хотите выполнить плавный пуск, будет нормально работать при включении с помощью медленного подъема напряжения от вариака.В то время как большинство усилителей и блоков питания работают нормально, некоторые из них могут не работать. Они не могут использовать схему плавного пуска!

Стоит отметить, что мы обычно называем источники питания, использующие сетевой трансформатор с нормальной частотой 50/60 Гц, «линейными», но на самом деле это совсем не так. Слово «линейный» подразумевает, что нагрузка, подаваемая на сеть, также является линейной (резистивные нагрузки действительно линейны), но источник питания на основе трансформатора этого не делает. Форма волны, показанная на рисунке 9 (ближе к концу этой страницы), показывает фактическую форму волны сетевого тока для последних двух циклов, и очевидно, что это что-то вроде , но линейно в истинном значении этого слова.Это несущественно для целей данной статьи, но важно понимать, что термины, используемые в электронике, могут приобретать «новые» значения при обычном использовании. Это одна из них, и она может привести (и приводит) к запутанному мышлению, если вы не знаете об истинной природе схемы выпрямителя и фильтра на основе трансформатора и ее влиянии на входной ток трансформатора.


2 — Резисторы

Наиболее очевидным и доступным вариантом устройства ограничения тока является резистор.Однако необходима некоторая осторожность, чтобы резистор мог выдержать очень высокий ток (и мгновенное рассеяние), возникающий при включении большого трансформатора. Есть несколько вариантов, и я предпочитаю использовать три резистора по 5 Вт параллельно. Ниже приведен полный пример расчета, но вы можете проигнорировать его и использовать 3 резистора по 150 Ом 5 ​​Вт параллельно (230 В) или 3 резистора по 33 Ом 5 ​​Вт параллельно для 120 В.

В простом выборе нет ничего даже отдаленно научного, но эти значения проверены в приведенных ниже примерах расчетов и использовались бесчисленным количеством любителей в своих схемах плавного пуска P39.Важно то, что резисторы могут выдерживать ток. Хотя это кратко, это также довольно сложно для внутренностей резистора. Один резистор на 5 Вт, конечно, не справится (у меня был один, разделенный пополам во время начальных испытаний), и хотя детали на 50 Вт или 100 Вт, предназначенные для тяжелых условий эксплуатации, вероятно, выживут, они довольно дороги по сравнению с обычными керамическими резисторами на 5 Вт, которые я предлагаю.

Некоторые резисторы специально рассчитаны на высокий импульсный ток, который может встречаться в импульсных источниках питания или (неожиданно) в схемах плавного пуска.Они могут иметь допустимый импульсный ток, при котором мгновенная рассеиваемая мощность может более чем в 1000 раз превышать значение в установившемся режиме. Резистор мощностью 5 Вт может выдерживать более 500 Вт в течение, возможно, 10 мс, но вам необходимо свериться с таблицами данных — не всегда легко следовать приведенным данным. Пример показан ниже — это не для чего-то конкретного, а на основе на графике из даташита (но упрощенном).


Рис. 1. Рассеиваемая мощность импульсного резистора 5 Вт в зависимости от рассеиваемой мощности. Время

Выше приведен пример, показывающий допустимую импульсную мощность в зависимости от мощности.время для резистора 10 Ом и 100 Ом 5 ​​Вт. Как и ожидалось, более низкие значения могут выдерживать большую пиковую мощность, потому что провод толще. Нас в первую очередь интересует номинал 10 мс, так как он достаточно близок к длительности максимального пускового тока первого цикла для трансформатора. Согласно диаграмме допустимо до 300 Вт, но диаграмма предполагает повторяющиеся импульсы, поэтому мы можем пойти немного выше. Я бы не рекомендовал, чтобы импульсная мощность в худшем случае превышала номинал резистора более чем в 100 раз.Для резистора 5 Вт это означает, что практический предел составляет 500 Вт.

Допустимая мощность во многом определяется пределом плавления резистивного провода и его тепловой инерцией. Толстая проволока имеет большую массу и, следовательно, большую тепловую инерцию, но каркас и герметизация также в некоторой степени увеличивают общую тепловую инерцию. Поскольку они, как правило, керамические, они в первую очередь являются изоляторами, поэтому они не добавляют такой большой тепловой инерции, как хотелось бы. Предел плавления резистивной проволоки зависит от используемого материала.Он редко указывается, но сплав нихрома (никеля/хрома) популярен, так как он имеет довольно низкий термический коэффициент сопротивления и может выдерживать очень высокие температуры (до ~ 1100 ° C).

Резисторы с проволочной обмоткой

относятся к типу только , которые обычно могут выдерживать очень высокую импульсную мощность, необходимую для схемы плавного пуска. Большинство других резисторов просто испарятся при первом использовании. Хотя график показывает, что более низкие значения являются более надежными, очень много плат P39 были построены с использованием резисторов 3 × 150 Ом, включенных параллельно (или 3 × 33 Ом для 120 В), и за многие годы эксплуатации не было зарегистрировано ни одного отказа.Вы можете использовать 3 × 15 Ом последовательно, если вам от этого станет лучше, но в реальном выражении разница минимальна.

Также важно убедиться, что дорожки печатной платы имеют достаточную массу, чтобы они могли выдерживать ток без плавления. Это, конечно, одно из преимуществ использования схемы плавного пуска, поскольку очень высокий пусковой ток укрощается схемой, и удается избежать чрезвычайно высокого пикового тока. Это облегчает жизнь выключателю питания и всем остальным цепям сети.Вместо наихудшего пикового тока 20-50 А его можно ограничить до менее 5 А.


3 — Термисторы

«Не использовать ли термисторы вместо резисторов?» Это распространенный вопрос, и, хотя есть много предостережений, они, как правило, работают хорошо. К сожалению, новичку (и не очень новичку) может быть очень сложно определить правильное значение и размер, и производители часто мало чем помогают. Формат спецификации одного производителя редко совпадает с форматом другого, и прямое сравнение может быть затруднено.Некоторые указывают максимальный ток, другие — номинал в джоулях, а некоторые не включают почти ничего, кроме номинального сопротивления при 25°C и размеров, что вряд ли полезно.

Многим людям нравится идея использования термисторов NTC (отрицательный температурный коэффициент) для ограничения пускового тока, при этом общее утверждение состоит в том, что не требуется никаких дополнительных схем. Одним словом, для любого продукта, который не потребляет постоянной высокой мощности, не . Спорный? Не совсем — то, что они используются рядом крупных производителей, не всегда означает, что с ними все будет в порядке.При использовании в коммутируемой системе, как описано здесь, они безопасны и надежны, но я лично видел ( да, своими собственными глазами ) термисторы NTC сильно взрываются в случае неисправности. Резисторы тоже могут выйти из строя, но неисправность (обычно) сдерживается — конечно, бывают исключения. Как правило, термисторы с отрицательным температурным коэффициентом рассчитаны на очень высокий пиковый ток, но, как отмечалось ранее, вы увидите много разных способов описания одного и того же, практически не имеющих ничего общего между производителями. Чтобы быть действительно полезными, термисторы должны шунтироваться после того, как событие пускового тока закончилось.

Если обходное реле не срабатывает из-за того, что вы использовали источник питания усилителя для активации реле, а неисправность не позволяет напряжению достичь максимального значения, термистор станет иметь низкое сопротивление из-за протекания тока, и предохранитель перегорит. Однако, если ток слишком велик из-за серьезной неисправности, термистор может взорваться до того, как сработает предохранитель. Я не уверен, почему некоторые люди настаивают на том, что термистор «лучше», чем резисторы — это не так, если они не выбраны и не используются должным образом. В некоторых случаях может быть даже надежное решение меньше .Как отмечено ниже, номинал резистора (или термистора) около 50 Ом (230 В) или 25 Ом (120 В) является довольно хорошим общим компромиссом и отлично работает с трансформаторами мощностью примерно до 500 ВА. Сопротивление должно быть уменьшено для силовых трансформаторов мощностью более 1 кВА.

Если используется термистор, его размер должен быть соответствующим. Хотя некоторые небольшие термисторы могут показаться вполне удовлетворительными, они часто не способны выдерживать максимальный пиковый ток. Я предлагаю вам прочитать статью о схемах защиты от бросков напряжения для получения дополнительной информации.Термистор подходящего номинала можно использовать в любой версии этого проекта (включая блок на основе печатной платы, показанный на рис. 2).

Ни при каких обстоятельствах я никогда не буду предлагать термисторы без шунтирующего реле для усилителей мощности, потому что их резервный ток или ток низкой мощности, как правило, недостаточен, чтобы нагреть термистор достаточно, чтобы уменьшить сопротивление до разумного значения. Таким образом, вы получите модуляцию напряжения питания, при этом термистор будет постоянно циклически изменять температуру. Обычно это приводит к сокращению срока службы термистора, поскольку термоциклирование является эквивалентом ускоренного режима испытаний на срок службы (по сути, это одно из испытаний, которое проводится в лаборатории производителя, чтобы выяснить, как долго они прослужат).

Если имеется достаточный непрерывный ток (например, усилитель класса A), температура поверхности любого полностью функционирующего термистора обычно значительно превышает 100°C, поэтому я считаю обязательным шунтирование для предотвращения чрезмерного нежелательного нагрева. Байпасная схема также означает, что термистор готов к защите от пускового тока сразу после отключения питания, при условии, что оборудование было включено достаточно долго, чтобы термистор, конечно, остыл. Без байпаса вам, возможно, придется подождать 90 секунд или более, прежде чем термистор остынет, если он работал при полной температуре.


Рис. 2. Фотография платы плавного пуска P39 с использованием термисторов

Фотография выше служит двум целям. На нем показана готовая плата P39 и включены подходящие термисторы, показывающие, как они крепятся к печатной плате, для которой требуется дополнительное отверстие для последовательного подключения термисторов — его легко просверлить конструктор. Есть два термистора по 10 Ом, соединенных последовательно, что дает в сумме 20 Ом. Реле шунтирует термисторы примерно через 100 мс при подаче питания, что снижает пусковой ток в наихудшем случае примерно до 10 А при входном напряжении 230 В.Общее сопротивление включает первичное сопротивление трансформатора (при расчете принято 3 Ом).

Полезно взглянуть на сокращенную спецификацию того, что можно считать довольно типичным термистором NTC, подходящим для источника питания мощностью около 150–300 Вт в зависимости от напряжения питания (от Ametherm Inc. [ 1 ] ). Это тип диаметром 22 мм, и для больших трансформаторов я предлагаю что-то около этого размера. Термисторы NTC диаметром около 10 мм проще в установке, но они не могут выдерживать большие скачки энергии.

Собственность Стоимость
Сопротивление 20 ±25% Ом
Максимальный ток в установившемся режиме до 25°C 5 A
Макс. рекомендуемая энергия 125 Дж
Фактическая потеря энергии 295 Дж
Макс. емкость при 120 В перем. тока 7600 мкФ
Макс. емкость при 240 В перем. тока 1800 мкФ
Сопротивление при 100% токе 0.4 Ом
Сопротивление при 50% токе 0,84 Ом
Температура тела при максимальном токе 178°C
Таблица 1. Электрические характеристики термистора (только пример)

Важно отметить, что допуск сопротивления очень широк – это характерно для всех термисторов. Ожидание деталей с жесткими допусками не является вариантом. Показанные максимальные значения емкости относятся к традиционному емкостному входному фильтру после мостового выпрямителя.Предполагается прямое подключение к сети. При номинальном токе сопротивление составляет 0,34 Ом, поэтому рассеиваемая мощность составляет 1,36 Вт, что звучит не так уж и много, но обратите внимание на температуру корпуса … 178°C. Я бы предположил, что оптимальная работа при непрерывном токе 1-2А, когда тепловыделение уменьшается и температура будет ниже.

Хорошо, что указана энергия импульса — в приведенном выше случае это 125 Дж. Это означает, что он может выдерживать 125 Вт в течение одной секунды или 1250 Вт в течение 100 мс. Он также теоретически может обрабатывать 12 кВт в течение 10 мс или 120 кВт в течение 1 мс, и, если не указано иное, это не должно вызывать сбоев.Несмотря на то, что в спецификации максимальной емкости есть некоторые прикрытия, это в значительной степени руководство для конечного пользователя. Исходя из этого, я бы предположил, что 1 кВт на 100 мс будет вполне нормально, поскольку это всего лишь 100 Дж. Однако будьте осторожны — существует, вероятно, столько же способов спецификации термисторов, сколько производителей, и не все предоставляют информацию в удобной для пользователя форме.

Как отмечалось выше, термисторы никогда не должны работать без обходного реле. Даже если продукт потребляет постоянную мощность (достаточную для поддержания температуры термистора), при кратковременном отключении питания при восстановлении питания термистор уже горячий.Затем он достигает нуля ограничения пускового тока, потому что прерывание должно длиться достаточно долго, чтобы он остыл до температуры окружающей среды.

Если используется несколько термисторов, они должны быть подключены последовательно, , а не параллельно . Это связано с тем, что допуск настолько велик, что параллельные термисторы не будут распределять ток поровну, и даже вероятно, что только один будет делать что-то полезное, а остальные бесполезны. Когда термистор с наименьшим сопротивлением нагревается (потому что он потребляет большую часть тока), он упадет до более низкого сопротивления, а другой (другие) вообще ничего не сделает.


4 — Характеристики трансформатора

Может быть полезно знать основы вашего трансформатора, особенно сопротивление обмотки. Исходя из этого, вы можете вычислить пусковой ток для наихудшего случая. Эта таблица показана в « Трансформерах, часть 2» и здесь сокращена. Трансформаторы с сопротивлением обмотки более 10 Ом (типы 230 В) не нуждаются в схеме плавного пуска. Хотя пиковый ток может достигать около 23 А, это вполне соответствует возможностям плавкого предохранителя с медленным срабатыванием и обычно не вызывает проблем.Конечно, если вы, , хотите, чтобы использовала плавный пуск на меньших трансформаторах, нет никаких причин не делать этого, кроме дополнительных затрат.

1,9004 2,2504
VA Reg% R P ω — 230V R P ω — 120V Диаметр Высота кг)
160 9 10 — 13 2.9 — 3,4 105 42 1,50
225 8 6,9 — 8,1 1,9 — 2,2 112 47
300 7 4,6 — 5,4 1,3 — 1,5 115 58
500 6 2,4 — 2,8 0,65 — 0,77 136 60 3,50005
625 5 1.6 — 1,9 0,44 — 0,52 142 68 4,30
800 5 1,3 — 1,5 0,35 — 0,41 162 60 5,10005
1000 5 5 1.0 — 1.2 0,28 — 0,33 0,28 — 0,33 165 70 6.50
6.50
Таблица 2 — Типичные Технические характеристики Тороидального трансформатора

Максимальный пусковой ток (в худшем случае) примерно равен напряжению сети, деленному на сопротивление обмотки.Более подробная информация об этом (включая дополнительные снимки осциллографа) содержится в статье Inrush Current. Он также включает в себя формы сигналов с выпрямителем, за которым следует большая емкость и нагрузка, и поможет вам понять необходимость схем защиты с большими трансформаторами.


Рис. 3. Пусковой ток трансформатора

Выше показан осциллограф тока в трансформаторе E-Core мощностью 200 ВА, когда питание подается при переходе через нуль сигнала сети.Это наихудший случай, который может привести к начальному всплеску тока, который ограничен только сопротивлением обмотки и проводки сети. Шкала текущего монитора составляет 100 мВ/А, поэтому пиковое значение 1,9 В соответствует 19 амперам. Для большого тороида пиковый ток может превышать 150А. Если сеть подается на пик формы волны переменного тока (325 В в странах с 230 В переменного тока, 170 В, где сеть 120 В), пиковый пусковой ток для того же трансформатора обычно снижается до менее чем 1/4 от значения для наихудшего случая… 4,4 А (оба могут быть измерены с хорошей воспроизводимостью для тестируемого трансформатора).

Как видите, пусковой ток имеет одну полярность (он может быть как положительным, так и отрицательным), поэтому на сеть накладывается переходное событие «постоянный ток». Другие трансформаторы, которые уже запитаны, также могут насыщаться (и часто рычать) во время пускового периода. Это часто называют «симпатическим взаимодействием». Чтобы свести к минимуму влияние пускового тока и эффектов натекания на другое оборудование, любой тороидальный трансформатор мощностью более 300 ВА должен использовать схему плавного пуска, такую ​​как описанная в Проекте 39, или одну из альтернативных схем, описанных ниже.Я считаю 300 ВА пограничным — схема плавного пуска не является существенной , и она действительно увеличивает стоимость и сложность проекта, но результаты обычно (просто) приемлемы, если плавный пуск не используется с трансформаторами 300 ВА.


5 — Пример расчета

Хотя схема плавного пуска может быть добавлена ​​к трансформатору любого размера, сопротивления обмотки трансформатора 300 ВА и меньшего размера обычно достаточно для предотвращения больших импульсных токов. Использование схемы плавного пуска настоятельно рекомендуется для трансформаторов мощностью 500 ВА и выше.300 ВА — это предел, и конструктор должен решить, считает ли он это необходимым или нет.

Мгновенный ток в наихудшем случае ограничивается только сопротивлением первичной обмотки трансформатора и эффективным сопротивлением входной сети (обычно менее 1 Ом). Для трансформатора мощностью 500 ВА при напряжении 230 В сопротивление обмотки будет порядка 2,5–3 Ом, поэтому ток в худшем случае может легко превысить 70 ампер. Даже медленно перегорающий предохранитель подвергается такому скачку тока, и поэтому я так непреклонен в том, что плавный пуск — действительно хорошая идея.

Например, трансформатор на 500 ВА довольно типичен для многих бытовых систем большой мощности. Предполагая идеальную нагрузку (которой не является блок выпрямителей и фильтров, но это другая история), ток, потребляемый от сети при полной мощности, составляет …

I = ВА / В (1) Где ВА — номинальная мощность трансформатора в ВА, а В — используемое сетевое напряжение

Поскольку я живу в стране с электроснабжением 230 В, я буду использовать это для своих расчетов, но это легко сделать любому.Используя уравнение 1, мы получим следующий номинальный ток полной мощности от сети (без учета сопротивления обмотки трансформатора) …

I = 500 / 230 = 2,2 А (достаточно близко)

При максимальном токе 200 % это 4,4 А переменного тока. Эффективное последовательное сопротивление, необходимое для поддержания пикового тока на уровне 4,4 А или меньше, легко вычислить с помощью закона Ома …

R = V / I    (2)
R = 230 / 4,4 = 52 Ом (достаточно близко)

Не совсем стандартное значение, но 3 резистора по 150 Ом 5 ​​Вт, соединенные параллельно, вполне подойдут, давая общее сопротивление 50 Ом.Можно использовать один резистор на 47 Ом или 56 Ом, но вы должны проверить техническое описание, чтобы убедиться, что выбранный вами резистор может выдержать высокую мгновенную мощность. Можно использовать металлический резистор мощностью 50 Вт. Нам не нужна большая мощность для нормального использования, но имейте в виду, что мгновенное рассеяние может увеличиться при определенных условиях неисправности. Обратите внимание, что использовалось среднеквадратичное напряжение сети, а не пиковое значение (325 В), потому что ток в наихудшем случае напрямую не связан с пиковым напряжением.

Для определения номинальной мощности балластного резистора, которая составляет 200 % от номинальной мощности трансформатора при полной мощности…

P = V² / R (3)

Для этого сопротивления это, казалось бы, указывает на то, что необходим резистор на 930 Вт (исходя из расчетных 50 Ом), действительно большой и дорогой компонент. Однако нам это не нужно, так как резистор будет находиться в цепи в течение короткого периода времени — обычно около 100-150 мс, а пик основного тока длится всего 10 мс или около того. Ожидается, что усилитель не будет (надеюсь) обеспечивать значительную выходную мощность, пока не будет стабилизирован. Абсолютный максимальный ток будет течь только в течение 1 полупериода, а затем быстро уменьшается (как видно на рисунке 3).См. импульсный номинал резистора 5 Вт на рис. 1.

Мы должны быть осторожны, чтобы балластный резистор выдерживал пусковой ток. Во время испытаний мне удалось разделить керамический резистор пополам, потому что он не выдерживал ток — этот эффект иногда называют «чернобылем» после ядерной катастрофы в СССР несколько лет назад, и его лучше избегать.

В больших профессиональных усилителях мощности обычно используется резистор мощностью 50 Вт, обычно это типы с алюминиевым корпусом, устанавливаемые на шасси, но они дороги и могут быть непростыми для большинства конструкторов.В приведенном выше примере 3 керамических резистора по 5 Вт, включенных параллельно (каждый резистор имеет сопротивление от 150 до 180 Ом), дадут нам то, что мы хотим, и это сравнительно дешево. Если вы этого еще не сделали, прочитайте раздел о резисторах, в котором много информации о пиковом импульсном токе.

Для США (и читателей в других странах с напряжением 120 В) оптимальное сопротивление составляет 12 Ом, поэтому 3 резистора по 33 Ом мощностью 5 Вт должны работать нормально (это дает 11 Ом — достаточно близко для этого типа схемы).

Утверждается, что сопротивление обычно должно быть в пределах от 10 до 50 Ом (но практически без обоснования), и что более высокие значения использовать не следует.Я оставлю это решение читателю. Как всегда, это компромиссная ситуация, и разные ситуации требуют разных подходов.

Резистор (или термистор) на 20 Ом — это абсолютный минимум, который я бы использовал для 230 В, и его нужно выбирать с осторожностью. Импульсный ток, вероятно, разрушит меньшие резисторы, особенно при напряжении питания 230 В. Хотя это правда, что по мере уменьшения сопротивления провод сопротивления становится толще и более устойчив к перегрузке, мгновенный ток в худшем случае при 20 Ом равен 11.5А при 230В. Это мгновенное рассеивание 2645 Вт (без учета других сопротивлений в цепи), и потребуется чрезвычайно прочный резистор, чтобы выдержать это даже в течение коротких периодов времени. При работе на 120 В с сопротивлением 20 Ом пиковый ток будет составлять всего 6 А, что снижает пиковое рассеивание до 720 Вт.

В действительности пиковый ток в наихудшем случае никогда не будет достигнут, поскольку необходимо учитывать сопротивление обмотки трансформатора и импеданс сети. Исходя из этого, разумный компромиссный ограничительный резистор (и значения, которые я использую) будет порядка 50 Ом для 230 В (3 × 150 Ом/5 Вт) или 11 Ом (3 × 33 Ом/5 Вт) для работы 120 В. .Резисторы соединены параллельно. Вы можете решить использовать эти значения, а не вычислять значение из приведенных выше уравнений, и будет обнаружено, что это будет хорошо работать почти во всех случаях, но все же позволит перегореть предохранителю в случае неисправности. Эти значения подходят для трансформаторов мощностью до 500 ВА, хотя, скорее всего, они подойдут и для более крупных блоков.

Это отличается от использования более высоких значений, когда предохранитель (по всей вероятности) не сработает, пока реле не замкнется.Хотя период времени короткий, резисторы очень быстро нагреваются. Термисторы могут быть полезны, потому что по мере того, как они нагреваются, их сопротивление падает, и, если они имеют соответствующие номиналы, они просто упадут до достаточно низкого сопротивления, чтобы вызвать перегорание предохранителя.

Другая причина, по которой вам может понадобиться использовать более низкое значение, заключается в том, что некоторые усилители имеют поведение при включении, которое может привести к тому, что при включении будет потребляться относительно большой ток. Эти усилители могут не достигать стабильной рабочей точки при последовательном соединении с высоким сопротивлением и могут вызывать сбои в работе до тех пор, пока не будет подано полное напряжение.Если ваш усилитель демонстрирует такое поведение, то необходимо использовать ограничительные резисторы нижнего номинала .

Если неполадки в электросети являются «особенностью» вашего дома, то я бы посоветовал вам настроить систему, в которой усилитель отключается, если сеть выходит из строя более чем на несколько циклов за раз. Подача переменного тока на тороидальный трансформатор должна «пропадать» только на несколько циклов, чтобы вызвать значительный пусковой ток, поэтому необходимо соблюдать осторожность.

Если используется термистор, я предлагаю надежную версию, рассчитанную на сравнительно высокий максимальный ток.Устройства диаметром 22 мм обычно рассчитаны на гораздо более высокие токи, чем вам, вероятно, потребуется, поэтому они будут подвергаться минимальному термическому циклированию. Хорошее круглое значение — 10 Ом при 25°C — это означает более высокие пиковые токи, чем я предложил выше, но вы всегда можете использовать два или три последовательно — особенно для работы на 230 В. 2 термистора по 10 Ом, соединенные последовательно, обеспечивают очень высокий уровень броска напряжения (измеряется в джоулях) и ограничивают пиковый пусковой ток примерно до 12 А при использовании трансформатора мощностью 500 ВА.


6 — Цепи байпаса

В некоторых крупных профессиональных усилителях используется TRIAC (двусторонний кремниевый управляемый выпрямитель) для обхода резистора/термистора плавного пуска, но я предпочитаю использовать реле по ряду веских причин…

  • Реле практически не поддаются разрушению, особенно в этой роли
  • Их легко достать где угодно
  • Обеспечивается полная изоляция, поэтому схема управления не находится под потенциалом сети
  • ВЧ-помехи или гармоники частоты сети не генерируются. Это низкий уровень, но их удаление из цепей TRIAC может быть очень проблематичным
  • .
  • Радиатор не требуется, что устраняет потенциальную угрозу безопасности в случае пробоя изоляции между TRIAC и радиатором

Они также вызовут свои проблемы, но их легко решить.Хуже всего обеспечить подходящее напряжение катушки, что позволяет использовать общедоступные устройства в усилителях мощности всех размеров и напряжений питания. Поскольку реле по-прежнему так популярны, их легко получить при наиболее распространенном напряжении катушки (например, 5 В, 12 В, 24 В и т. Д.).


Рис. 4. Резисторы плавного пуска и контакты реле

На рис. 4 показано последовательное соединение резисторов с источником питания трансформатора, при этом контакты реле замыкают резисторы накоротко при срабатывании реле.Вся эта схема находится под сетевым напряжением, и к ней следует относиться с большим уважением.

«A» представляет собой активный (под напряжением или горячим) провод от сетевого выключателя, а «SA» — это активный переключатель, который подключается к основному силовому трансформатору. Не отсоединяйте и не шунтируйте существующую проводку, просто подключите блок резисторов последовательно к существующему трансформатору.

Не пытайтесь прокладывать какие-либо провода, если сетевой шнур не отсоединен, и все соединения должны быть выполнены так, чтобы ни при каких обстоятельствах не был возможен случайный контакт с пальцем или корпусом.Резисторы можно монтировать с помощью алюминиевого кронштейна, закрывающего соединения для предотвращения контакта. Все провода должны находиться на безопасном расстоянии от шасси и кожуха — там, где это кажется невозможным, используйте изоляцию, чтобы предотвратить любую возможность контакта. Примечания по строительству показаны далее в этом проекте. Аспект безопасности этих цепей не может быть подчеркнут достаточно высоко!

Контакты реле должны быть рассчитаны на полное напряжение сети и, по крайней мере, на полный ток мощности усилителя.Настоятельно рекомендуется использовать реле с номиналом контактов не менее 10 А.

ПОДСКАЗКА:  Вы также можете добавить второе реле для отключения звука на входе до подачи полной мощности. Я оставлю это вам, чтобы внести необходимые коррективы. Вам придется добавить ток для двух реле вместе или использовать отдельные каналы питания, если используется существующее напряжение внутреннего источника питания.


7 — Цепи управления

Цепи управления варьируются от очень простых (и часто довольно непродуманных) до весьма сложных.В конечном счете, схема зависит от того, предусмотрел ли разработчик все или рассмотрел только решение, создающее достаточно постоянную задержку при включении питания. Многие не могут обеспечить быстрый сброс схемы, поэтому быстрый цикл включения-выключения-включения (преднамеренно или случайно) обеспечивает защиту после кратковременного прерывания. В общем, любая схема, которая не сбрасывается менее чем за 500 мс, должна считаться неисправной. Полный сброс гарантирует, что при восстановлении питания (примерно через 1/2 секунды) балластные резисторы снова включаются в цепь, а плавный пуск выполняется так же, как если бы оборудование было включено после выключения на ночь. .

Наименее желательным способом питания схемы управления является вторичная обмотка трансформатора. В случае серьезной неисправности вторичное напряжение не поднимется до своего максимума, и схема управления может никогда не сработать. Хотя это не является обычным сбоем, это вполне возможно. В случае усилителей (или другого оборудования), которые ожидают значительный ток с момента включения, балластные резисторы могут иметь достаточное сопротивление для предотвращения нормального запуска, и они будут сожжены.

Текст проекта 39 рекомендует использовать вспомогательный трансформатор, и это, безусловно, самый безопасный способ. Это позволяет схемам управления работать при низком напряжении, изолированном от сети. С ним безопасно работать, проводить измерения или даже смотреть на осциллограммы с помощью осциллографа.

Если бы все усилители мощности имели независимый источник питания 12 В, подача питания была бы очень простой. К сожалению, это бывает редко. Большинство усилителей будут иметь источники постоянного тока в диапазоне от ± 25 В до примерно ± 70 В, и попытки получить реле для нечетных напряжений не увенчаются успехом.Катушки реле обычно рассчитаны на 5 В, 12 В, 24 В и 48 В, а также на 120/230 В переменного тока, но реле переменного тока определенно , а не . Однако , даже если у вас есть трансформатор с вспомогательной обмоткой, если вторичная нагрузка достаточно велика, вспомогательная обмотка также не будет достигать нормального напряжения.

Вспомогательный источник питания означает добавление второго трансформатора, что иногда может быть затруднено из-за нехватки места. Это по-прежнему самый безопасный способ, и схема управления, использующая этот подход, показана на рисунке 2.Это проще всего реализовать, но некоторые могут счесть дополнительные затраты на второй трансформатор неоправданными. ИМО это не проблема, и это, безусловно, предпочтительный вариант. Это в значительной степени обязательно для усилителей класса А. Есть и еще одно преимущество. Небольшой трансформатор можно оставить включенным все время, а сеть затем включается и выключается путем переключения 9 В переменного тока на плату плавного пуска (которая будет использовать второе реле для включения и выключения питания). Опять же, это подход, принятый в Project 39, и он гарантирует, что сетевая проводка может быть ограничена собственным углом шасси, а все остальное имеет низкое (относительно) напряжение.


Рис. 5. Цепь управления вспомогательным трансформатором

В нем используется простой мостовой выпрямитель и небольшой, но адекватный конденсатор. Схема управления использует легкодоступные и недорогие компоненты и может быть легко построена на Veroboard или аналогичном. Все диоды могут быть 1N4004 или эквивалентными. Используйте трансформатор со вторичной обмоткой переменного тока 9 В, который обеспечит достаточно близкое к 12 Вольт для этой схемы. Регулирование не требуется, а контроллер представляет собой простой таймер, активирующий реле примерно через 100 мс.Я выбрал полевой МОП-транзистор для переключателя, так как он имеет определенное напряжение включения и практически не требует тока затвора. При показанных значениях компонентов реле сработает примерно через 100 миллисекунд. Его можно увеличить (или уменьшить), увеличив (уменьшив) значение R1 (27k). Трансформатор должен быть только небольшим, так как ток менее 100 мА.

Обратите внимание:   Значение, показанное для R1 (56k), возможно, потребуется изменить, чтобы получить требуемую временную задержку около 150 мс.Настоящий необходимое значение зависит от порога переключения для MOSFET и значения C2, который представляет собой электролитическую крышку, и они имеют широкий допуск. В общем, ожидайте, что значение будет где-то между 27k и 68k, но в некоторых случаях вам может понадобиться больше или меньше указанного диапазона.

Полевой МОП-транзистор (Q2 — 2N7000) имеет пороговое напряжение затвора, которое находится в диапазоне от 0,8 В до 3 В, при этом 2,1 В является «типичным» значением. В результате вам нужно будет отрегулировать значение R1, чтобы получить правильную задержку.Если хотите, вы можете использовать триммер на 100 000 — это должно покрыть большинство возможных случаев. Если порог равен 0,8 В (я не видел такого низкого), таймер будет работать только около 30 мс, поэтому R1 нужно будет увеличить примерно до 82 кОм. На верхнем уровне (3 В) R1 необходимо уменьшить примерно до 22 кОм для задержки 100 мс. Обратите внимание, что версия для печатной платы использует компаратор на операционных усилителях, поэтому время очень предсказуемо.

Q1 используется для обеспечения быстрой подачи питания на реле. Когда на реле появляется напряжение 0,65 В, Q1 включается и мгновенно завершает зарядку C2.Без «мгновенного действия» схема будет работать вяло и может не активировать реле со 100% надежностью. Время сброса схемы составляет менее 120 мс с показанными значениями, и это обычно приемлемо.

ПРИМЕЧАНИЕ.   С1 должен быть рассчитан на ток пульсаций не менее 700 мА, чтобы предотвратить нагрев конденсатора. Фактический ток пульсаций должен быть около 85 мА для схемы, показанной на рисунке. Имейте в виду, что если крышка станет теплой (или горячей), ее надежность и долговечность будут поставлены под угрозу.

Можно сделать срабатывание реле намного быстрее, но за счет усложнения схемы. Простая логическая система могла бы гарантировать, что схема будет сброшена при отключении одного цикла переменного тока, но это было бы слишком быстро для нормального использования и совершенно не нужно. C1, возможно, придется изменить в зависимости от реле (тестовое реле имеет сопротивление катушки 270 Ом). Если значение слишком мало, реле может вибрировать или, по крайней мере, гудеть, а также, вероятно, перегреваться из-за вихревых токов в твердом сердечнике, используемом в реле постоянного тока.Конденсатор следует выбирать на основе значения, которое делает реле тихим, но при этом срабатывает достаточно быстро, чтобы предотвратить высокий пусковой ток в случае кратковременного прерывания сетевого питания. Показанное значение (220 мкФ) обычно подходит для большинства применений. Если вы используете конденсатор 470 мкФ, время восстановления увеличивается примерно до 250 мс — не так уж плохо, но медленнее, чем должно быть.


8 — Автономный бестрансформаторный блок питания

Если по какой-либо причине использовать трансформатор невозможно, то можно использовать схему на рисунке 5.При этом используется конденсатор для снижения сетевого напряжения в цепи, и необходимо использовать реле на 24 В, чтобы минимизировать потребляемый ток. Хотя можно использовать реле на 12 В, конденсатор (C1) должен быть больше и дороже. Обратите внимание, что C1 должен быть типа X2 с номиналом сети. R3 и R4 обеспечивают разрядку крышки при отключении от сети, что снижает риск поражения электрическим током. Два используются последовательно, чтобы получить удовлетворительное номинальное напряжение. Если используется для работы на 120 В, C1 должен иметь 2 конденсатора по 470 нФ, включенных параллельно, иначе напряжение питания никогда не достигнет 24 В, и реле может не сработать.

ВНИМАНИЕ — Все схемы находятся под полным потенциалом сети и должны быть закрыты для предотвращения случайного прикосновения!

Резистор мощностью 1 Вт (R5) используется для ограничения пускового тока входного конденсатора X2. Где возможно, я всегда рекомендую, чтобы любой резистор, который рассеивает значительную мощность (или имеет высокий импульсный ток), по крайней мере в два раза превышал ожидаемую рассеиваемую мощность, чтобы обеспечить длительный срок службы и более холодную работу, хотя это, очевидно, не относится к основным резисторам ограничения пускового тока.Стабилитрон 24 В гарантирует, что напряжение будет ограничено, если вы решите, что вам нужна большая задержка. Без него напряжение на C2 может достичь опасного уровня с длительным временем задержки, потому что выпрямитель не потребляет ток. Обратите внимание, что C2 должен быть рассчитан не менее чем на 35 В, но C3 может быть 16-вольтового типа, если он доступен (большинство небольших электродвигателей рассчитаны как минимум на 25 В).

C1 должен быть конденсатором класса X2, рассчитанным на переменный ток. Никогда не используйте конденсаторы постоянного тока (независимо от номинального напряжения), так как они не рассчитаны на высокое напряжение переменного тока.Хотя можно использовать конденсатор на 630 В постоянного тока с сетью 120 В, это все же очень плохая идея и может привести к выходу из строя конденсатора. Крышки постоянного тока на 230 В никогда не приемлемы. Крышки X2 рассчитаны на работу с напряжением 275 В переменного тока, подаваемым непосредственно на крышку, и они единственные, которые будут одобрены где угодно (включая большинство стран с 120 В). Диоды могут быть типа 1N4001, потому что обратное напряжение на них никогда не будет больше 30В.


Рис. 6. Цепь управления «автономно»

При показанных временных значениях (56 кОм и 10 мкФ) время задержки составляет около 130 мс (при моделировании), но это зависит от порогового напряжения полевого МОП-транзистора и времени, необходимого для зарядки C2.2N7000 MOSFET симулятора имеет пороговое значение 2,8 В, но оно сильно различается в реальных частях. МОП-транзисторы имеют очень широкий разброс параметров, и в техническом описании указано, что пороговое значение может составлять от 800 мВ до 3 В. Вам нужно будет отрегулировать значение R1, чтобы получить требуемую задержку. Обратите внимание, что показан предохранитель , только для источника питания с плавным пуском, а для питаемого трансформатора требуется отдельный предохранитель.

После отключения питания в идеале реле сразу отключится, но на практике этого не происходит.Если C2 не разряжается полностью, остаточного напряжения может быть достаточно для повторного включения реле в случае кратковременного отключения питания. Однако это неизбежный компромисс, и чтобы быть на 100% эффективной, схема действительно должна иметь специальную систему разряда. Это делает простую схему намного более сложной. Как показано, схема будет сброшена (готова к следующему плавному пуску) менее чем за 400 мс, но будьте осторожны! Во многих спецификациях реле указано, что напряжение «должно быть отключено» составляет около 10% от номинального напряжения, поэтому реле на 24 В не может быть гарантировано срабатыванием до тех пор, пока напряжение катушки не упадет до 2.4В. В то время как большинство из них (вероятно) будут выпущены при более высоком напряжении, если вы не проведете тесты, вы никогда не узнаете наверняка.

Я проверил пару обычных 24-вольтовых реле на напряжения срабатывания и отпускания. Эти реле имеют катушку 1,5 кОм, и оба вытягиваются при напряжении около 15 В. Один надежно срабатывал при 10 В, но другой, который я проверил, оставался под напряжением, пока напряжение катушки не стало около 5 В. Это показывает, что они изменчивы, и стоит провести некоторые тесты, чтобы вы точно знали, с чем вам приходится иметь дело.


Рисунок 6A. Упрощенная схема управления «вне сети»

Схема на рис. 6А упрощена еще больше, и вариации этой темы можно найти по всей сети. Он зависит только от значения C2 для синхронизации, а катушка реле получает (относительно) медленный рост напряжения. Если C2 ухудшится (например, из-за того, что он находится рядом с банком резисторов), время будет уменьшаться по мере уменьшения емкости с возрастом. Сопротивление катушки реле, которое вы используете, довольно критично. Сопротивление должно быть не менее 1к, иначе ни один из источников питания не сможет обеспечить необходимый ток.Многие реле на 24 В имеют сопротивление катушки 1,4 кОм и более.

Любая бестрансформаторная конструкция требует множества компромиссов, и показанные схемы ничем не отличаются. Из-за питания конденсатора (C1) напряжение нарастает относительно медленно. Для достижения 24 В при сети 230 В/50 Гц требуется около 120 мс, и около 90 мс для 120 В/60 Гц при удвоенной емкости. Следовательно, задержка плавного пуска не может быть меньше этой, если вы не можете принять очень высокие пульсации в линии 24 В постоянного тока.Схема с использованием вспомогательного трансформатора не имеет такого ограничения, так как полное напряжение достигается всего за пару сетевых циклов (~ 40 мс при 50 Гц или 33 мс при 60 Гц).

Схемы, показанные на рис. 6/6А, — это всего лишь два способа, которыми это можно сделать, но есть и другие возможности различной сложности. Невозможно показать их все, особенно те, которые вы можете найти в другом месте, некоторые из которых представляют собой катастрофу, ожидающую своего часа. Многие из тех, что я видел в Сети, определенно относятся ко второй категории — хотя (вероятно) все они будут работать при первом включении питания, многие (большинство?) не имеют средств, обеспечивающих разрядку крышки накопителя, и может пройти несколько минут (а иногда и намного дольше) после отключения питания, прежде чем схема действительно снова обеспечит плавный пуск.Идея обеспечения быстрого сброса, похоже, не рассматривалась, поэтому они не более полезны, чем горячий термистор.

Любая схема плавного пуска, которая не обеспечивает время сброса менее 1 секунды, является помехой и не должна использоваться. В идеале система должна перезагрузиться мгновенно, но это нереально. В реальном мире (который смехотворно называют) мы должны стремиться к тому, чтобы время сброса не превышало, возможно, 150 мс, при этом 500 мс были бы (достаточно терпимым) верхним пределом. Получить надежную задержку и быстрый сброс в простой схеме непросто.


9 — Линейное ограничение пускового тока

Технология, которая начинает проникать в импульсные источники питания, предназначенные для светодиодного освещения высокой мощности, — это активный ограничитель. Используя полевой МОП-транзистор, можно включать питание контролируемым образом, так что вместо мгновенного приложения напряжения (через ограничительную цепь или напрямую) оно увеличивается от нуля до максимума в течение, возможно, 10-20 сетевых циклов. Такой подход обеспечивает близкий к нулевой пусковой ток трансформатора и ограничивает ток заряда конденсатора.Это довольно дешево и легко добавить к существующей конструкции SMPS, потому что диодный мост уже существует, и это полная система в (обычно) герметизированном модуле, поэтому для реализации требуется только несколько вспомогательных частей.

Сделать это в автономном ограничителе пускового тока сложно, и это недешево. МОП-транзистор и связанный с ним мостовой выпрямитель (чтобы он мог работать с переменным током) должны быть отключены по истечении заданного времени, чтобы минимизировать рассеяние, но в качестве формы ограничения пускового тока это, вероятно, лучше, чем вы когда-либо получите.В зависимости от нагрузки кратковременное рассеяние MOSFET может быть довольно высоким, и потребуется, по крайней мере, небольшой радиатор. Схема не особенно сложна, но может пройти довольно много времени, прежде чем MOSFET начнет работать — это может быть 1-2 секунды, в зависимости от самого MOSFET. Поскольку МОП-транзисторы имеют широкий разброс параметров, схема должна быть либо «самокомпенсирующейся», либо потребуется регулировка для установки рабочих точек между началом проводимости и полной проводимостью.

Кривая на рис. 8 показывает, как может выглядеть форма входного тока с двухполупериодным выпрямителем и фильтрующим колпачком на 10 000 мкФ на выходе трансформатора, как показано далее. Нагрузка 45 Вт подключена параллельно крышке фильтра. Это концептуально, поскольку он был смоделирован, но построен на , а не на , хотя я использовал Variac (быстро раскрутил до полного напряжения), чтобы доказать, что пусковой ток минимален или отсутствует при наращивании сети. Точный механизм для этого не имеет значения, при условии, что напряжение на трансформаторе плавно возрастает в течение разумного периода времени (около 10-20 сетевых циклов кажутся справедливым компромиссом).Хотя Variac идеален, он, вероятно, слишком велик (и дорог), чтобы использовать его в качестве устройства плавного пуска в усилителе.


Рис. 7. Упрощенный линейный плавный пуск с использованием МОП-транзистора

В схеме используется транзистор Q1 (MOSFET) для постепенного увеличения напряжения, подаваемого на трансформатор, в течение примерно 500 мс. Диоды D3-D6 используются для того, чтобы МОП-транзистор получал постоянный ток, а не переменный, и должны быть рассчитаны на достаточный ток для запуска схемы. T1 — управляемый сетевой трансформатор, R p — сопротивление обмотки.Цепи управления отвечают за изолированное питание генератора рампы и активацию обходного реле. В полной системе также должен быть мониторинг тока для обнаружения условий неисправности до того, как может произойти какое-либо повреждение цепи.

D1-D2 — основной выпрямитель, C1 (10 000 мкФ) — крышка фильтра, а R L — нагрузка 20 Ом. Трансформатор был произвольно настроен на коэффициент трансформации 10:1, поэтому выходное напряжение переменного тока составляет 23+23 В RMS при напряжении сети 230 В. К сожалению, невозможно смоделировать насыщение в симуляторе, который я использую, но он будет показывать смещение входного тока от нуля при включении (предполагая наихудший случай включения при переходе сети через нуль).Это очень четкий показатель того, что в «настоящем» трансформаторе произойдет насыщение.


Рис. 8. Входной ток плавного пуска полевого МОП-транзистора

Входной ток просто увеличивается до максимального значения, установленного нагрузочным резистором, без скачков напряжения и возможности насыщения трансформатора. Реле замыкается через 2 секунды (не то, чтобы вы действительно заметили), а форма сигнала отображается с 1,4 секунды, потому что именно столько времени потребовалось, прежде чем MOSFET начал работать с простым генератором рампы, который я использовал.С показанной схемой пиковое рассеивание MOSFET составляет 63 Вт за 1,6 секунды. Среднее рассеивание в течение периода проводимости MOSFET составляет около 25 Вт в течение чуть более 500 мс. Хотя вы можете подумать, что небольшой полевой МОП-транзистор TO-220 подойдет, вам почти наверняка понадобится что-то гораздо более прочное.

Я также провел стендовые испытания с использованием вариака, который как можно быстрее включался от нуля до максимума, и ни разу не было замечено, чтобы насыщение трансформатора превышало вдвое нормальный ток холостого хода .Это хороший результат, но если добавить специальную схему, чтобы заставить полевой МОП-транзистор делать то же самое, реализовать его будет довольно сложно и довольно дорого.

Форма волны сильно искажена из-за нелинейной нагрузки. В начале форма волны тока в трансформаторе представляет собой прямоугольную волну из-за характеристик проводимости полевого МОП-транзистора, но трансформатору это не важно. Не может быть никаких сомнений в том, что полностью разработанная схема, использующая этот принцип, будет лучше, чем вы когда-либо получите, но, конечно, все упирается в необходимое пространство и окончательную стоимость.Есть еще вопрос необходимости. Если приложение не является критическим, вряд ли потребуется что-то более продвинутое, чем схемы, показанные ранее, с резистором (или термистором), зашунтированным реле примерно через 150 мс или около того. Это хорошо используемая техника, которая хорошо работает и относительно недорога.


Рис. 9. Входной ток плавного пуска регулируемого вариатора

Итак, хотя я не собирал версию MOSFET, я использовал свой Variac для увеличения напряжения.Нагрузкой был конденсатор 10 000 мкФ с параллельным сопротивлением 16 Ом, с тем же трансформатором, который использовался для других стендовых испытаний. Результат показан выше, и это почти идеальное поведение при включении. Мне удалось получить Variac от нуля до 90% от полного напряжения в течение 11 циклов сети, и показан входной ток сети. Он имеет те же характеристики искажения, что и при моделировании, а пиковый входной ток не превышает 1,7 ампер. Ожидается, что пиковый ток при полной нагрузке составит около 575 мА RMS с этой схемой, при этом пиковое значение будет около 1.8А по данным симулятора. Когда я запустил новую симуляцию (используя схему на Рисунке 7) и заменив «реальные» коэффициенты трансформации для ранее смоделированной версии, я получил почти идентичные значения тем, которые я измерил на испытательном стенде. Это результат «учебника» во всех отношениях, с симуляцией и «реальной жизнью» в почти идеальном соответствии (хотя осциллограф действительно запутался при измерении частоты).

Отключение схемы на основе полевого МОП-транзистора может вызвать небольшую проблему.МОП-транзистор будет довольно раздражен, если сеть отключена и есть индуктивная отдача от трансформатора. Самый простой способ решить эту проблему — использовать полевой МОП-транзистор с лавинным номиналом, что означает, что он предназначен для работы в условиях перенапряжения и использует контролируемый пробой для рассеивания противо-ЭДС. При тщательном выборе полевые МОП-транзисторы с лавинной мощностью успешно выдерживают переходные процессы при выключении, характерные для большинства трансформаторов. При отключении питания обходное реле также должно быть выключено.Если он выключается первым, МОП-транзистор прерывает ток, и дуга не может быть создана, что приводит к (электрически) бесшумному переключению.


10 — Ограничение пускового тока управления фазами

У нас еще есть варианты. Вы помните ранее в этой статье, что если питание подается на трансформатор при максимальном пике формы волны переменного тока, пусковой ток сводится к минимуму. Если используется схема пикового детектора, несложно запустить симистор для включения питания при пиковом значении переменного тока, а затем как можно быстрее сработает реле.Нелинейные нагрузки могут вызвать серьезные проблемы для схем TRIAC и SCR, но идеально подходят для быстрого включения в определенное время.

Хотя этот метод хорошо работает для трансформатора, он противоположен тому, что нам нужно для конденсаторной батареи. Однако при обычном использовании мы ожидаем, что будет некоторым насыщением трансформатора, и это можно использовать в наших интересах. Как показано в статье о пусковом токе, трансформатор, который потребляет 18 А или более при включении при пересечении нуля, потребляет только около 4 А (пиковое значение) при включении при пиковом значении переменного тока.Этого небольшого насыщения может быть достаточно для ограничения пикового тока, потребляемого фильтрующей крышкой (колпачками) после выпрямителя.

Если мы сравним пиковый пусковой ток коммутируемого трансформатора с плавным пуском на основе резистора, то на самом деле ток будет немного ниже, чем при использовании резистора на 50 Ом. Конечно, нам все еще нужно учитывать конденсаторы фильтра, но сочетание насыщения и нагрузки конденсатора не может быть смоделировано, поэтому я построил и протестировал схему с пиковым переключением, чтобы измерить результаты.Я использовал свой тестер пускового тока, чтобы включить сеть на пике сигнала сети. Хотя вы можете (по крайней мере, теоретически) получить SSR с переключением пиков, которые содержат необходимую схему для надежного срабатывания при пике сети, по большей части вам придется делать свои собственные, потому что они не доступны в обычном магазины.


Рис. 10. Цепь пикового переключения (с обходным реле)

Схема управления используется для включения симистора, который использует пиковый детектор, чтобы гарантировать, что переключение действительно происходит на пике.Через несколько миллисекунд обходное реле закорачивает TRIAC. При отключении питания байпасное реле должно размыкаться первым, и сеть отключается, когда ток проходит через ноль. Никаких дополнительных подробностей не предоставлено, но полная схема реле пикового переключения может быть доступна в виде проекта , если будет достаточный интерес. Выше приведена фактическая схема устройства, которое я тестировал на стенде.


Рис. 11. Пиковый входной ток переключения с конденсаторной нагрузкой

На графике выше пиковый ток равен 8.5А, при включении в пик сети в полностью разряженный конденсатор емкостью 10000 мкФ. При этом использовался тот же трансформатор, что и для сигнала, показанного на рисунках 3 и 9, но с переключением на пике сети. Шкала составляет 1 В/А, поэтому пиковое значение 8,5 В указывает на 8,5 ампер. Хотя начальный ток, безусловно, высокий, он довольно короткий (около 5 мс), и очевидно, что насыщение сердечника оказывает незначительное влияние. Без конденсаторной нагрузки пиковый входной ток составляет около 4 А из-за насыщения (включение на пике сигнала минимизирует, но не устраняет насыщение).

Дополнительным вариантом может показаться (по крайней мере, пока вы не увидите результаты) использование модифицированной схемы диммера (которая должна быть передового типа). При подаче питания напряжение увеличивается от нуля до максимума с помощью управления фазой и диммера TRIAC. Крайне важно, чтобы диммер был зашунтирован, как только закончился период включения, иначе возможны неустойчивые срабатывания и/или электрические помехи — даже при использовании специального 3-проводного диммера (например, показанного в проекте 159).Причина в том, что TRIAC не может запускаться, если в нем нет тока, а форма входного сигнала сети совсем не совместима с емкостным входным фильтром, который используется в 99,9% проектов для любителей (а также в очень многих коммерческих продуктах).


Рис. 12. Входной ток с диммером и емкостной нагрузкой

На первый взгляд это кажется разумным и логичным, но на деле все обстоит иначе. Форма сигнала выше показывает, что происходит. Пускового тока как такового нет, но быстрое включение симистора приводит к тому, что пиковый ток достигает довольно глупого уровня, пока диммер не включится полностью.Средний ток довольно низкий (это трудно увидеть на графике, потому что я хотел показать весь процесс, от нуля до максимума). Пиковый ток 4А, но длительность импульса короткая. При низких настройках диммера период проводимости может составлять всего миллисекунду или две, что не может быть правильно видно на трассе. По мере увеличения настройки диммера пиковый ток падает до тех пор, пока он более или менее не вернется к норме.

По сравнению с Variac (или линейной схемой MOSFET) это довольно уродливо, и трансформатор гудит, когда напряжение проходит через среднюю точку.Хотя это и не очень красиво, в качестве ограничителя пускового тока он работает — мы стремимся поддерживать низкий входной ток, и это достигается. Когда схема срабатывает при низком напряжении (в конце каждого цикла переменного тока), среднеквадратичное значение тока может составлять всего 400 мА, несмотря на высокий пиковый ток. Хотя это остается вариантом, я бы никогда не использовал его ни в каком оборудовании. Однако схемы «диммера» TRIAC использовались перед трансформаторами в качестве предварительных регуляторов, и этот метод даже использовался в коммерческом усилителе мощности для модуляции напряжения питания вместе с уровнем сигнала.


11 — Непрерывные нагрузки Усилители мощности класса А

и некоторые другие нагрузки создают большую нагрузку на трансформатор с момента включения. Любой плавный пуск для этого типа нагрузки должен быть тщательно проанализирован, чтобы убедиться, что пусковой ток ограничен, и , что цепь нормально включается. Некоторые из них не могут, и если вы не уверены, вам нужно тщательно проверить, чтобы быть абсолютно уверенным, что никакой опасности не создается.

ПРИМЕЧАНИЕ. Я настоятельно рекомендую использовать вспомогательный трансформатор или бестрансформаторный источник питания с Усилитель класса А, так как это устранит любую возможность неисправности реле из-за недостаточно высокого напряжения питания с балластными резисторами в цепи.

Из-за того, что усилитель класса А все время работает на полной мощности, при использовании существующего источника питания (от вторичной обмотки) вы не должны опускаться ниже рекомендуемого предела пускового тока 200%. В некоторых случаях будет обнаружено, что даже в этом случае напряжения недостаточно для срабатывания реле с входными балластными резисторами в цепи.

Если обнаружится, что это так, вы не можете использовать этот метод, или вам придется довольствоваться пусковым током, возможно, в 3-5 раз превышающим нормальную номинальную мощность.Это все еще значительно меньше, чем в других случаях, и поможет продлить срок службы компонентов источника питания, но менее удовлетворительно. Расчеты производятся так же, как описано выше, но необходимы некоторые испытания, чтобы убедиться, что реле каждый раз надежно работает. См. примечание выше.


12 — Примечания по конструкции

Электрическая безопасность имеет первостепенное значение для таких цепей. Не существует рекомендуемых методов монтажа входных балластных резисторов, так как это зависит от многих факторов.Как уже отмечалось, термисторы NTC большой мощности — это хорошая идея, и поскольку они предназначены именно для этого применения, вы можете быть вполне уверены в успехе. Они остынут, как только сработает реле, поэтому довольно быстро снова готовы к использованию.

Убедитесь, что ваша проводка обеспечивает минимальный путь утечки 5 мм и зазор между низким напряжением и «опасным напряжением» (сеть) при установке резисторов. Если есть свободное место, увеличение пути утечки и зазора не причинит вреда и поможет гарантировать, что барьеры электрической безопасности вряд ли будут нарушены (например, внутренним мусором в результате взрыва конденсатора — и да, это может и происходит).

Для тех, кто не знаком с терминами, «расстояние утечки» — это физическое расстояние между поверхностями (например, печатными платами). ламинат или другой изоляционный материал), а «зазор» — это физическое расстояние в воздухе или «свободном пространстве». Воздушные зазоры могут быть увеличены за счет использования изоляционного материала (так что требования к проходимости). Любой изоляционный материал должен быть негорючим, если есть вероятность наличия очень горячих частей, которые могут вызвать пожар.Местные правила обычно диктуют, что не подходит, а диэлектрическая прочность используемого материала должна быть такой, чтобы он не подвергался электрическому пробою при использовании.

В качестве альтернативы можно приобрести резистор в алюминиевом корпусе с болтовым креплением. Это должно быть выбрано для желаемого максимального пускового тока, и будет рассчитано на минимум около 25 Вт и с адекватным номиналом импульсного тока. Крайняя осторожность абсолютно необходима, потому что, хотя резисторы или термисторы находятся в цепи только в течение 100 миллисекунд, неисправность может привести к катастрофе.Поскольку резисторы будут сильно нагреваться, если есть неисправность, а обходное реле не сработает, простое заворачивание их в термоусадочную трубку (например) не принесет никакой пользы, потому что она расплавится. Идея состоит в том, чтобы предотвратить чрезмерные внешние температуры до тех пор, пока резисторы (надеюсь) не выйдут из строя и не разомкнут цепь. Метод, использованный с печатной платой P39, снова проще — 3 резистора по 5 Вт устанавливаются на вспомогательной плате, а выводы должны быть перегнуты, чтобы резисторы не выпали, даже если припой расплавится.Я еще не видел и не слышал об отказе резистора или, что более важно, о какой-либо опасности, связанной с электробезопасностью.

Проводка реле не имеет решающего значения, но убедитесь, что расстояние между контактами сети и любой другой частью схемы составляет не менее 5 мм, если вы используете вспомогательный трансформатор. Для всей силовой проводки должен использоваться сетевой кабель, а соединения должны быть защищены от случайного прикосновения. Обеспечьте как можно большее расстояние между сетевой проводкой и проводкой низкого напряжения или сигнальной проводкой.

Особенно важны соединения с балластными резисторами. Поскольку они могут сильно нагреться, если реле не сработает, необходимо позаботиться о том, чтобы провод не отсоединился, если припой расплавится, и чтобы припоя было достаточно, чтобы скрепить все вместе, и не более того. Падение припоя может привести к короткому замыканию на шасси, подвергая вас или других пользователей большому риску поражения электрическим током. Альтернативой является использование резьбового соединителя, который должен выдерживать высокие температуры без плавления корпуса.Доступны керамические винтовые клеммы, и они выдержат большинство «событий» перегрева без поломок.

Не используйте термоусадочные трубки в качестве изоляции для ввода питания к балластным резисторам. Трубка из стекловолокна или силиконовой резины доступна у поставщиков электрооборудования и предназначена для работы при высоких температурах. Если вы хотите поэкспериментировать с активной схемой плавного пуска, вы должны убедиться, что она безопасна и надежна. Детали схемы здесь не приводятся, и маловероятно, что я буду изучать это дальше, так как это слишком сложно для того, что обычно является довольно простой задачей.Мы не стремимся к совершенству, а просто к простому способу подключения трансформатора к сети без больших пусковых токов.


Заключение

Если вы пропустили это в первый раз: в случае неисправности усилителя или постоянного сильного потребления тока при включении питания предохранитель может не сгореть (или, по крайней мере, может не сгореть достаточно быстро, чтобы предотвратить повреждение) при включенной цепи. от вторички, так как может не хватить мощности для работы реле. Если вам не нравится эта идея — ИСПОЛЬЗУЙТЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР .Предохранитель может перегореть только после замыкания реле, но, по крайней мере, он перегорит. 100мс ждать не долго.

Эти цепи предназначены для ограничения максимального тока при включении питания. Если нет питания для работы реле, балластные резисторы будут поглощать полное сетевое напряжение, поэтому описанный выше пример резистора будет рассеивать более 900 Вт! Резисторы выйдут из строя, но как долго они прослужат? Ответ на этот вопрос совершенно неизвестен (но «недолго» — хорошее предположение). Термисторы могут выжить, а могут и не выжить.

Надежность релейной цепи имеет первостепенное значение. Если он выйдет из строя, рассеяние балластного резистора будет очень высоким, и он перегреется, что может привести к повреждению. Худшее, что может случиться, это расплавление пайки резисторов, что приведет к отсоединению кабеля питания и короткому замыканию на шасси. Кроме того, припой может оседать и вызывать короткое замыкание. Если вам повезет, балластные резисторы выйдут из строя до того, как произойдет полномасштабное расплавление.

Убедитесь, что сетевые подключения к резисторам выполнены, как описано выше (Примечания по конструкции), чтобы избежать любой из очень опасных возможностей.Возможно, вам придется ознакомиться с местными правилами безопасности проводки в вашей стране, чтобы убедиться, что все законности учтены. Если вы построите схему, которая выйдет из строя и кого-то убьет, угадайте, кто будет нести за это ответственность? Ты!

Можно использовать термовыключатель, установленный на резисторах, для отключения питания, если температура превышает установленный предел. Эти устройства доступны в качестве запасных частей для различных бытовых приборов, или вы можете получить их у вашего обычного поставщика.Хотя это может показаться желательным вариантом, вполне вероятно, что резисторы выйдут из строя. до того, как термовыключатель сможет сработать.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Невозвратные плавкие предохранители в форме небольшой металлической пули имеют корпус под напряжением (подключен к одному из вводов). Используйте этот тип с большой осторожностью! Также имейте в виду, что вы не можете паять эти устройства. Если вы это сделаете, тепло от пайки расплавит воск внутри плавкого предохранителя, и цепь разомкнется. Соединения следует использовать обжимные или винтовые клеммы.

Здесь было представлено несколько схем или идей схем, и вам решать, какую технику использовать. Автономная схема (бестрансформаторный источник питания) — неплохая идея, но может быть сложно обеспечить надлежащую защиту всех проводов под напряжением от случайного прикосновения. Поскольку это целая печатная плата, добиться этого может быть довольно сложно. Аналогичные требования предъявляются к активным ограничителям бросков тока, поскольку большая часть схем находится под потенциалом сети. Хотя все можно установить в пластиковую коробку, это может стать причиной пожара в случае катастрофической неисправности.Металлический ящик решает эту проблему, но тогда содержимое должно быть должным образом изолировано (высокотемпературными, негорючими материалами) и заземлено в целях безопасности.


Каталожные номера
  1. Ametherm SL22 20005 Термистор
  2. AN30.01.en — Примечание по применению PULS
  3. Техническое примечание: Повторяющиеся пиковые и пусковые токи
  4. Проблемы, связанные с пусковым током, вызванные лампами с электронными драйверами, и их устранение
  5. Моторола AN1542
  6. Резисторы импульсной нагрузки
  7. — Vishay


Основной индекс Указатель статей
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2017 г. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, будь то электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены в соответствии с Международные законы об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Журнал изменений: Страница опубликована и защищена авторскими правами © Декабрь 2017 г.


Простая схема плавного пуска обеспечивает длительное время запуска

Многим преобразователям постоянного тока требуется относительно большое количество входного тока при запуске (когда входная мощность подается впервые). Функция плавного пуска сводит к минимуму этот большой входной ток за счет постепенного увеличения предела тока переключения при запуске, замедления скорости нарастания выходного напряжения и уменьшения пикового тока, необходимого при запуске.

Некоторые ИС импульсных регуляторов имеют короткий период плавного пуска (от 100 мкс до 3 мс), но в некоторых случаях пусковые токи все еще достаточно велики, чтобы вызвать проблемы. Основная проблема возникает, когда источник входного питания импульсного стабилизатора имеет ограничение по току или плохое регулирование нагрузки, что приводит к падению входного напряжения, когда требуются большие пусковые токи.

Из-за характеристики отрицательного сопротивления, характерной для входов многих коммутаторов, недостаточное время плавного пуска приведет к высоким входным токам, что приведет к снижению источника входного напряжения.При более низком входном напряжении импульсному регулятору требуется еще больший входной ток для правильного запуска. Это, в свою очередь, приведет к еще большему снижению входного напряжения, что приведет к защелке. В состоянии фиксации входной ток относительно высок, входное напряжение снижается, а выход импульсного стабилизатора никогда не достигает своего регулируемого значения. Из-за зарядки выходного конденсатора этот высокий пусковой ток может существовать даже без нагрузки на выходе коммутатора.

Помимо сведения к минимуму высокого пускового тока, связанного с импульсными регуляторами, функция плавного пуска также может использоваться для задания последовательности подачи питания.В некоторых ситуациях, когда присутствует несколько регулируемых напряжений, может быть необходимо, чтобы одно или несколько напряжений появились после того, как основная мощность поднялась и стабилизировалась.

Схема в пунктирной рамке на рис. 1 может быть применена ко многим типам импульсных регуляторов, включая понижающий, повышающий, обратноходовой и SEPIC. Он обеспечивает функцию плавного пуска за счет медленного увеличения предела тока переключателя, тем самым контролируя скорость нарастания выходного напряжения. При запуске выходное напряжение увеличивается линейно со временем линейного изменения от миллисекунд до секунд, в зависимости от емкости конденсатора.Вывод компенсации (вывод V C ) во многих ИС импульсных регуляторов тока является выходом усилителя ошибки, который непосредственно контролирует максимальный ток через ключ. Ограничивая напряжение на выводе V C , можно контролировать ток.

Как показано на рисунке 1, схема работает следующим образом. При запуске, когда входное напряжение подается впервые или когда вход выключения становится высоким, выходное напряжение регулятора начинает расти. Конденсатор плавного пуска (C SS ) начинает заряжаться через эмиттерную базу Q1, в результате чего коллектор начинает притягивать компенсационный контакт (V C ) (контакт 6), тем самым снижая предел тока переключателя.Из-за этой петли обратной связи ток заряда конденсатора плавного пуска составляет 10 мкА, что определяется R1 (68 кОм) и V BE (≈680 мВ) Q1.

Когда выходное напряжение регулятора стабилизируется и конденсатор плавного пуска заряжен, транзистор закрывается и схема импульсного регулятора работает нормально. Резистор R2 ограничивает разрядный ток C SS при отключении питания для защиты эмиттерной базы Q1. Следующая формула может быть использована для определения общего времени пуска для различных выходных напряжений и номиналов конденсаторов плавного пуска:

t = C Нержавеющая сталь * В ВЫХ /10 мкА

На двух фотографиях на рис. 2 показаны входной ток и выходное напряжение схемы понижающего импульсного регулятора при запуске.

На левой фотографии показана работа регулятора без внешней схемы плавного пуска, тогда как на правой фотографии показан эффект внешней схемы плавного пуска, показанной на рис. 1. Как показано на правой фотографии, входной импульсный ток 3,8 А полностью устраняется, при этом выходное напряжение увеличивается линейно примерно за 5,5 мс. Если требуется более быстрое или более медленное время нарастания, можно использовать конденсаторы других номиналов. Хотя для фотографий использовалась конфигурация понижающего (понижающего) регулятора, другие топологии дадут аналогичные результаты.

Скачать эту статью в формате .PDF

Трансформатор «Плавный пуск» — Pandatron

Эта схема используется для устранения бросков тока, которые имеют индуктивные нагрузки, такие как двигатели и трансформаторы, после включения. Плавный пуск можно использовать, например, в усилителе для переключения питающего трансформатора. Если вы достигнете пиковой амплитуды, даже трансформатор на 500 ВА может надежно оборудовать автоматический выключатель на 16 А.

Схема:

Сетевое напряжение подается на выпрямительный мост М1, который выпрямляет напряжение и заряжает конденсатор С2.Последовательно с выпрямленным мостом стоит конденсатор С1, в котором емкостное реактивное сопротивление используется для ограничения переменного тока. Резистор R1 служит для ограничения броска тока при пуске, т. к. перемычка при пуске практически закорочена. Для компонентов, перечисленных на схеме, задержка включения составляет ок. 300 мс; мы изменим его, изменив компоненты C1 и C2. Стабилитрон ДЗ1 служит для ограничения напряжения на конденсаторе С2, по которому и подбирается катушка реле.

Во время заряда конденсатора С2 ток проходит через силовые проволочные резисторы R2 и R3 общей величиной 30R.Общее сопротивление подходит для 25-100R, при более высоких значениях резисторы могут выйти из строя. Значение резисторов можно регулировать в зависимости от подключенной нагрузки, общее сопротивление 30R я использовал для переключения тороидального трансформатора 1000 ВА.

На клеммы К1 подается входное напряжение, а к клемме К2 подключается выходное устройство. Силовые пути хорошо залудить, чтобы увеличить «сечение» проводника.

План размещения:

Печатная плата:

План установки и печатная плата 1:1 600 dpi (информацию о том, как печатать печатную плату, см. в статье Как печатать печатную плату).Фактический размер печатной платы составляет 73,3 х 37,4 мм.

Список деталей:
R1
R1 1K / 2W
R2, R3 10R / 10W
C1 470NF / 275VAC (275VAC минимум)
C2 220UF / 35V Electrolytic
DZ1 24V / 1W
M1 DB107 (DIP пакет) DB107 (DIP пакет) RE1
RE1 G5L 24V
K1, K2 Винтовой клемма PCB, 2 штифты, RM 5 мм

NCP330 — переключатель нагрузки с плавным пуском

%PDF-1.4 % 1 0 объект > эндообъект 5 0 объект /Title (NCP330 — переключатель нагрузки с плавным пуском) >> эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > поток application/pdf

  • NCP330 — переключатель нагрузки с плавным пуском
  • ПО Полупроводник
  • NCP330 представляет собой N-канальный полевой МОП-транзистор с низким уровнем шума, управляемый последовательность плавного запуска длительностью 2 мс для мобильных приложений. Очень низкий RDS(on) позволяет питать систему или заряжать аккумулятор до 3 А постоянного тока. Устройство включается автоматически, если источник питания подключен к контакту Vin (активный высокий уровень) и поддерживается выключенным, если нет Vin (внутренняя тяга вниз).Благодаря оптимизации потребления тока ток утечки резко уменьшилась от батареи, подключенной к устройству, позволяет продлить срок службы батареи.
  • 2015-03-31T16:18:08-07:00BroadVision, Inc.2020-08-31T12:33:23+02:002020-08-31T12:33:23+02:00Acrobat Distiller 10.0.0 (Windows)uuid: f0e27c08-d021-42bd-9f00-d7e05b4e48f4uuid:bfa6c732-974c-4cd8-b470-02a4afb78b9cPrint конечный поток эндообъект 4 0 объект > эндообъект 6 0 объект > эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > эндообъект 19 0 объект > эндообъект 20 0 объект > поток HUMs6wHv,

    Ограничитель пускового тока (устройство плавного пуска) для нагрузок переменного/постоянного тока. Технология

    Автор: Hesam Moshiri, Anson Bao включенный.Пусковой ток намного выше установившегося тока нагрузки, и это является источником многих проблем, таких как перегорание предохранителя, выход из строя нагрузки, сокращение срока службы нагрузки, искры на контактах переключателя и т. д. На рисунке ниже показано явление пускового тока, зафиксированное на осциллограф Siglent SDS1104X-E. Длинный шип четкий. В этой статье я попытался решить эту проблему с помощью простого, но эффективного решения. Я представил две схемы для нагрузок переменного и постоянного тока.

    Всплеск пускового тока, зарегистрированный на SDS1104X-E DSO (режим Single-Shot)

    Устройство плавного пуска переменного тока

    На рис. 1 показана принципиальная схема устройства.P1 используется для подключения входа 220 В переменного тока и переключателя ВКЛ/ВЫКЛ к цепи. C1 используется для снижения напряжения переменного тока. Значение C1 также определяет скорость обработки тока для бестрансформаторного источника питания, который будет использоваться остальной частью схемы. В этом приложении 470 нФ было достаточно. R1 разряжает C1, чтобы избежать нежелательного удара высоким напряжением, когда пользователь отключает устройство от сети. R2 — это резистор мощностью 1 Вт, который использовался для ограничения тока.

    Рисунок 1

    Схема устройства плавного пуска переменного тока

    BR1 представляет собой мостовой выпрямитель DB107-G [1], который использовался для преобразования переменного напряжения в постоянное.C2 уменьшает пульсации, а R3 разряжает C2 при выключении. Кроме того, он обеспечивает минимальную нагрузку для поддержания выпрямленного напряжения на разумном уровне. R4 снижает напряжение и ограничивает ток для остальной части цепи. D1 представляет собой стабилитрон на 15 В и используется для ограничения напряжения ниже 15 В. C3, R5 и R6 создают сеть таймеров для реле. Это означает, что он делает задержку активации реле. Значение R6 имеет важное значение, оно не должно быть слишком низким, чтобы слишком сильно падать напряжение, и не должно быть слишком высоким, чтобы уменьшить время отклика сети.1K обеспечивает удовлетворительную скорость разряда при относительно высокой скорости включения/выключения. В моих экспериментах эта сеть обеспечивает достаточную задержку и время отклика, конечно, вы можете изменить их в зависимости от ваших приложений.

    Q1 — транзистор NPN BD139 [2] для активации/деактивации реле. D2 защищает Q1 от обратных токов катушки индуктивности реле. R7 представляет собой последовательный резистор мощностью 5 Вт, который ограничивает пусковой ток при включении. После небольшой задержки реле закорачивает резистор, и на нагрузку подается полная мощность.Значение R7 было установлено на 27R. Вы можете изменить его в зависимости от вашей нагрузки или приложения.

    Устройство плавного пуска постоянного тока

    На рис. 2 показана принципиальная схема устройства плавного пуска постоянного тока. Это упрощенная версия устройства плавного пуска переменного тока с небольшими изменениями.

    Рисунок 2

    Схема устройства плавного пуска постоянного тока

    P1 используется для подключения источника питания 12 В и выключателя ВКЛ/ВЫКЛ к плате. R2, R3 и C2 составляют цепь задержки для реле.R4 — токоограничивающий резистор. Как и в случае с устройством плавного пуска переменного тока, вы можете свободно изменять сеть задержки и значения R4 для вашей конкретной нагрузки или приложения.

    Схема печатной платы 

    На рис. 3 показана схема печатной платы устройства плавного пуска переменного тока. Все пакеты компонентов DIP. Плата однослойная и довольно проста в сборке.

    Рис. 3

    Схема печатной платы устройства плавного пуска переменного тока

    На рис. 4 показана схема печатной платы устройства плавного пуска постоянного тока.Как и выше, все корпуса компонентов DIP, а плата однослойная.

    Рис. 4

    Схема печатной платы устройства плавного пуска постоянного тока

    Для обеих конструкций я использовал схематические символы и посадочные места печатной платы SamacSys. В частности, для DB107 [3] и BD139 [4]. Эти библиотеки бесплатны и соответствуют промышленным стандартам IPC. Я использовал программное обеспечение Altium Designer CAD, поэтому я использовал подключаемый модуль SamacSys Altium [5] (рис. 5).

    Рис. 5

    Плагин SamacSys Altium и используемые библиотеки компонентов

    На рис. 6 показано трехмерное изображение устройства плавного пуска переменного тока, а на рис. 7 — трехмерное изображение устройства плавного пуска постоянного тока.

    Рисунок 6

    Рисунок 6

    3D-вид AC Soft Starter

    Рисунок 7

    Рис. 7

    3D Вид на 3D Soft Starter

    8 Узел

    Рисунок 8 показывает собранную плату и фигуру 9 показано устройство плавного пуска постоянного тока в собранном виде.

    Рисунок 8

    . устройства плавного пуска переменного тока, а на рис. 11 показана схема подключения устройства плавного пуска постоянного тока.

    Рисунок 10

    Рисунок 120019

    Проводка схемы AC Soft Starter

    Рисунок 11

    Устройство подключения DC Soft Starter

      8 AC Soft Starter : Скачать бесплатно Gerber или заказ на изготовление [с высочайшим качеством]

      Устройство плавного пуска постоянного тока : Загрузите Gerber или заказ на изготовление [с высочайшим качеством]

      Ссылки

      [1] DB107 Datasheet: https:// www.диоды.com/assets/Datasheets/products_inactive_data/ds21211_R5.pdf

      [2] BD139 Datasheet: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BD139-D.PDF

      [3] DB107 Схематический символ и печатная плата Отпечаток: https://componentsearchengine.com/part.php?partID=771938

      [4] Схематический символ BD139 и отпечаток печатной платы: https://componentsearchengine.com/part.php?partID=971726

      [5] CAD Плагины: https://www.samacsys.com/library-loader-help

      SMPS — МЕТОДЫ ЗАПУСКА




      1 ВВЕДЕНИЕ

      Действие плавного пуска сильно отличается от обсуждаемого ограничения пускового тока. в разделе 7, хотя эти две функции дополняют друг друга.Оба действия уменьшить пусковой ток в сети при первом включении период. Однако, в то время как ограничение пускового тока напрямую ограничивает ток во входные конденсаторы, плавный пуск воздействует на управление преобразователем цепь для постепенного увеличения нагрузки, как правило, за счет увеличения ширина импульса. Этот прогрессивный пуск не только снижает пусковой ток нагрузку на выходные конденсаторы и компоненты преобразователя, это также снижает проблемы «удвоения потока» трансформатора в двухтактном и мостовые топологии.Это нормальная практика с импульсные источники для подключения линейного входа непосредственно к выпрямителю и большие накопительные и/или фильтрующие конденсаторы через низкоимпедансный шум фильтр. Для предотвращения больших пусковых токов при первоначальном включении схема обычно предоставляется. В крупных энергосистемах ограничение пускового тока часто состоит из последовательного резистора, закороченного симистором, SCR, или реле, когда входные конденсаторы полностью заряжены. (Часть 1, Раздел 7 показаны типичные схемы управления пусковым током.) Чтобы входные конденсаторы для полной зарядки во время пуска необходимо отложить пуск преобразователя мощности, чтобы он не потреблял ток от входа конденсаторы до тех пор, пока они полностью не зарядятся. Если конденсаторы не был полностью заряжен, произойдет скачок тока, когда пусковой контроль SCR или симистор работает для обхода последовательного резистора, ограничивающего броски тока. Кроме того, если преобразователю было разрешено запускаться с максимальным импульсом ширина, будет большой бросок тока в выходных конденсаторах и катушки индуктивности, что приводит к выбросу выходного напряжения из-за большой ток в выходной катушке индуктивности и, возможно, эффекты насыщения в главном трансформаторе.

      Для решения этих проблем с запуском используются задержка запуска и плавный запуск. процедура обычно обеспечивается схемой управления. Это задержит начальное включение преобразователя и разрешить входным конденсаторам чтобы полностью зарядить. После задержки цепь управления плавным пуском должна запустите преобразователь с нуля и медленно увеличивайте выходное напряжение. Это позволит трансформатору и выходному индуктору работать в условиях быть правильно установленным.Это предотвратит «удвоение потока» в двухтактные схемы. Так как выходные напряжения медленно устанавливается, вторичный бросок тока индуктора и тенденция для выброса выходного напряжения уменьшаются.

      2 ЦЕПЬ МЯГКОГО ПУСКА

      Типичная схема плавного пуска показана на РИС. 9.1. Это работает как следует:


      РИС. 9.1 Схема плавного пуска для ИИП с управлением по рабочему циклу.

      При первом включении питания C1 будет разряжен.Увеличение напряжение на линии питания 10 В поступит на инвертирующий вход усилителя A1 положительный, запрещающий выход широтно-импульсного модулятора. Транзистор Q1 будет включен через R2, удерживая C1 разряженным до тех пор, пока напряжение 300 В пост. линия к цепи преобразователя была установлена ​​на напряжение, превышающее 200 В.

      В этот момент ZD1 начнет проводить, а Q1 отключится. С1 теперь будет заряжаться через R3, принимая напряжение на инвертирующем входе A1 к нулю и позволяя выходу широтно-импульсного модулятора подавать все более широкие импульсы в схему привода до тех пор, пока не будет требуемого выходное напряжение сформировалось.

      Когда правильное выходное напряжение установлено, усилитель A2 принимает перерегулирование напряжения на инвертирующем входе усилителя А1. С1 продолжит зарядку через R3, обратно смещая диод D2 и удаляя влияние С1 от действия модулятора.

      При отключении питания С1 быстро разряжается через D3, сброс C1 для следующего запуска. D1 предотвращает обратное смещение Q1 больше, чем прямое падение напряжения на диоде при высоком входном напряжении.

      Эта схема обеспечивает не только задержку включения и плавный пуск, но и дает действие блокировки низкого напряжения, предотвращая запуск преобразователя пока напряжение питания не установится полностью.

      Возможны многие вариации этого базового принципа. ИНЖИР. 9.2 показывает система плавного пуска, примененная к транзисторной пусковой схеме на фиг. 8.2. В этом примере на входе ZD2 не будет высокого уровня и инициируется мягкое начинайте до тех пор, пока вспомогательный конденсатор C3 не зарядится и Q1 не выключится.Следовательно, в этой схеме входное и вспомогательное напряжения питания должны должны быть правильно установлены до того, как можно будет инициировать действие плавного пуска. Это обеспечит запуск преобразователя при правильном управлении. условия.

      3 БЛОКИРОВКА НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

      Во многих конструкциях с переключаемыми режимами необходимо предотвратить действие, когда входное напряжение питания слишком низкое для обеспечения надлежащей работы.

      Для цепей управления преобразователя, привода и силовой коммутации требуется правильное напряжение питания для обеспечения точного переключения.Во многих случаях попытки работать ниже минимального входного напряжения будут привести к выходу из строя силовых выключателей из-за неправильного определения привода условия и ненасыщенное переключение мощности.

      Обычно тот же сигнал запрета напряжения, который предотвращает пусковое действие до тех пор, пока напряжение питания не станет достаточно высоким, чтобы обеспечить правильное операция также будет использоваться для отключения преобразователя в четко определенном образом, если напряжение упадет ниже второго минимального напряжения.

      Схема блокировки низкого напряжения часто связана с плавным пуском. системы, чтобы блок не включался обычным плавным пуском пока не будет установлено правильное рабочее напряжение. Это также обеспечивает задержка, необходимая для действия плавного пуска, и предотвращает гонку при запуске условия.

      Типичная схема плавного пуска с блокировкой низкого напряжения показана на рис. ИНЖИР. 9.2. В этой схеме достаточное действие гистерезиса обеспечивается вспомогательная обмотка для предотвращения захлебывания на пороге включения.(В данном контексте «сжатие» относится к быстрому переключению «вкл.-выкл.» действие, которое в противном случае произошло бы при пороге низкого напряжения в результате изменения входного напряжения под нагрузкой.)

      4 ВИКТОРИНА

      1. При каких условиях можно рассматривать схему пуска импульсного типа подходящая техника запуска?

      2. При каких условиях схемы импульсного пуска не рассматриваются подходящий?

      3.Какова функция схемы плавного пуска в отличие от пускового тока? ограничение?

      4. Какова функция блокировки входного низкого напряжения в переключаемых приложениях?


      РИС. 9.2 Вспомогательная пусковая схема на комбинированном транзисторе с низким коэффициентом рассеяния. с регулированием скважности (широтно-импульсный модулятор) и характеристикой плавного пуска.

      См. также: Другие наши переключатели питания Руководство по снабжению

      Устройства плавного пуска | Дизайн машины

      Устройство плавного пуска имеет в главной цепи тиристоры, с помощью которых оно регулирует напряжение двигателя.

      Двигатели, которые работают в типичном промышленном оборудовании с использованием конвейеров, насосов, воздуходувок и компрессоров, имеют одно общее качество: они потребляют большой ток при запуске, возможно, в шесть раз больше, чем при нормальной работе. Такой уровень тока может вызвать нагрузку на компоненты двигателя и вызвать проблемы с качеством электроэнергии в электрических системах предприятия, особенно для более крупных двигателей мощностью 1 л.с. и более. Вот почему двигатели такого размера часто используют плавный пуск.

      Идея плавного пуска заключается в постепенном повышении тока двигателя до тех пор, пока двигатель не достигнет устойчивого состояния.Это снижает пусковой ток, но также снижает пусковой крутящий момент двигателя. Устройства плавного пуска регулируют напряжение двигателя с помощью встречно-параллельных тиристоров или симисторов в каждой линии подачи переменного тока к двигателю. Тиристоры приводятся в действие во время фазы запуска таким образом, что их включение последовательно задерживает меньше для каждого полупериода переменного тока. Переключение с задержкой эффективно увеличивает среднее напряжение переменного тока, подаваемое на двигатель, до тех пор, пока двигатель не достигнет полного сетевого напряжения. Как только двигатель достигает своей номинальной скорости, цепь включения тиристора может быть зашунтирована.В более крупных двигателях используются либо устройства плавного пуска, либо они управляются частотно-регулируемыми приводами с функцией плавного пуска.

      Устройство плавного пуска можно сравнить с пускателем полного напряжения (ручным и магнитным), который при запуске подает полное напряжение непосредственно на клеммы двигателя. В настоящее время пускатели полного напряжения, как правило, используются в двигателях меньшего размера, для которых пусковой ток не является проблемой.

      Некоторые устройства плавного пуска могут также обеспечивать функцию плавного останова в приложениях, где внезапный останов может вызвать проблемы.Примеры включают насосы, быстрая остановка которых может привести к гидравлическим ударам, и конвейерные ленты, где материал может быть поврежден, если ленты останавливаются слишком быстро. Последовательность плавного останова использует те же силовые полупроводники, что и для плавного пуска.

      Тиристоры в устройстве плавного пуска пропускают часть напряжения в начале пусковой последовательности и постепенно увеличивают его в соответствии с установленным временем разгона. Тиристоры также обычно могут обеспечивать плавный останов за счет снижения напряжения двигателя в соответствии с установленным временем рампы.

      В трехфазных двигателях иногда используется особый тип функции плавного пуска, называемый пуском по схеме звезда-треугольник. По сути, он запускает двигатель с обмотками статора, соединенными звездой, и переключает их на треугольник, когда двигатель достигает своей нормальной рабочей скорости. Здесь пускатель обычно состоит из контактора для каждой из трех фаз, реле перегрузки и таймера, который устанавливает продолжительность времени в положении звезды. Пусковой ток составляет около 30 % от значения, наблюдаемого при прямом пуске от сети, а пусковой крутящий момент составляет около 25 % от того, что было бы доступно при прямом пуске от сети.Этот метод пуска работает только при небольшой нагрузке двигателя во время пуска. Слишком сильно нагруженные двигатели не будут иметь достаточного крутящего момента для разгона до скорости перед переключением в положение треугольника.

      Устройства плавного пуска

      обычно используются с асинхронными двигателями. Но они также могут обеспечить преимущества при питании синхронных двигателей. Причина в том, что многие синхронные двигатели при запуске ведут себя как асинхронные двигатели. То есть существует отставание между вращающимся электрическим полем и положением ротора.Существует задержка перед тем, как двигатель перейдет в синхронное состояние. Как и в случае асинхронных двигателей, синхронные двигатели также могут потреблять большие токи статора во время пуска, возможно, в пять-восемь раз превышающие ток полной нагрузки при отсутствии плавного пуска.

      Как в асинхронных, так и в синхронных двигателях высокий ток статора и ротора при пуске приводит к низкому коэффициенту мощности, обычно около 0,2 отставания. Коэффициент мощности и, следовательно, энергоэффективность повышаются по мере того, как двигатель разгоняется до рабочей скорости.В связи с этим следует также отметить, что некоторые устройства плавного пуска могут служить регуляторами напряжения или регуляторами напряжения для двигателя. Их встречно-параллельные тиристоры или симисторы делают это возможным, потому что они могут регулировать напряжение двигателя в зависимости от нагрузки, которую видит двигатель, в сочетании с соответствующим контроллером. Таким образом, устройство плавного пуска, работая таким образом, может выполнять функции диспетчера энергопотребления: контроллер контролирует коэффициент мощности двигателя, который является функцией нагрузки двигателя. При малых нагрузках коэффициент мощности достаточно низок, поэтому контроллер снижает напряжение двигателя и, следовательно, ток двигателя.

      Выбор устройства плавного пуска

      Многие приложения, в которых применяются устройства плавного пуска, относятся к общим категориям насосов, компрессоров и конвейеров. Есть несколько эмпирических правил для каждого из этих видов использования.

      Время запуска устройств плавного пуска устанавливается пользователем. Типичное время запуска для большинства приложений составляет от 5 до 10 секунд. Более длительные периоды времени, как правило, встречаются в насосных и компрессорных установках, где существует высокая вероятность образования волн давления в трубопроводных системах.

      Типичное устройство плавного пуска снижает крутящий момент и ток двигателя во время пуска. Пускатель звезда-треугольник выполняет то же самое, но посредством переключения обмоток двигателя со звезды на треугольник в соответствующее время.

      Начальное пусковое напряжение также можно установить, но в большинстве приложений используется начальный уровень, равный 30 % от линейного уровня. Винтовые компрессоры и конвейеры иногда запускаются при более высоких уровнях (возможно, 40%) в зависимости от нагрузки — на конвейерах иногда находится материал при запуске, поэтому им может потребоваться более высокий пусковой крутящий момент, а винтовые компрессоры не развивают большого давления при низком уровне нагрузки. скорости.

      Устройства плавного пуска обычно имеют те же номинальные характеристики, что и двигатели, которые они питают. Ситуация может быть иной, если время разгона при пуске и начальные уровни напряжения выходят за пределы нормы. Для тяжелых условий эксплуатации обычной практикой является использование устройства плавного пуска с номинальной мощностью на один размер больше, чем у двигателя, и использование реле перегрузки, когда время разгона увеличивается; то же самое для приложений с частыми запусками.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.