რბილი შემქმნელი (Inrush Current Limiter) AC და DC დატვირთვებისათვის: 10 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

შეჭრის დენი/ჩართვის მომატება არის მაქსიმალური მყისიერი შეყვანის დენი, რომელიც დგება ელექტრული მოწყობილობით პირველად ჩართვისას. შეჭრის დენი გაცილებით მაღალია ვიდრე დატვირთვის სტაბილური დენი და ეს არის მრავალი პრობლემის წყარო, როგორიცაა დაუკრავენ აფეთქებას, დატვირთვის უკმარისობას, სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირებას, ნაპერწკალს გადართვის კონტაქტებში … და ა.შ. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა გვიჩვენებს შეჭრის მიმდინარე ფენომენს მძლავრი SDS1104X-E ოსცილოსკოპი. გრძელი წვერი ნათელია. ამ სტატიაში მე შევეცადე ამ პრობლემის მოგვარება მარტივი, თუმცა ეფექტური გადაწყვეტილებით. მე შემოვიღე ორი სქემა ორივე AC და DC დატვირთვისთვის.

მარაგები

სტატია:

[1] DB107 მონაცემთა ცხრილი:

[2] BD139 მონაცემთა ცხრილი:

[3] DB107 სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი:

[4] BD139 სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი:

[5] CAD მოდულები:

ნაბიჯი 1: შეყვანის მიმდინარე სპაიკი გადაღებულია SDS1104X-E DSO- ზე (ერთჯერადი კადრის რეჟიმი)

AC Soft StarterFigure-1 გვიჩვენებს მოწყობილობის სქემატურ დიაგრამას. P1 გამოიყენება 220V-AC შეყვანისა და ჩართვა/გამორთვის ჩართვის ჩართვაზე. C1 გამოიყენება AC ძაბვის შესამცირებლად. C1- ის მნიშვნელობა ასევე განსაზღვრავს ტრანსფორმატორის გარეშე მომარაგების მიმდინარე სიჩქარეს, რომელიც გამოყენებული იქნება დანარჩენი წრედის მიერ. ამ აპლიკაციაში 470nF იყო ადეკვატური. R1 ასხივებს C1– ს მაღალი ძაბვის არასასურველი შოკის თავიდან ასაცილებლად, როდესაც მომხმარებელი გათიშავს მოწყობილობას ქსელიდან. R2 არის 1W რეზისტორი, რომელიც გამოიყენება დენის შეზღუდვის მიზნით.

ნაბიჯი 2: სურათი 1, AC Soft Starter- ის სქემატური დიაგრამა

BR1 არის DB107-G ხიდის გასწორება [1], რომელიც გამოიყენება AC ძაბვის DC- ზე გადასაყვანად. C2 ამცირებს ტალღას და R3 ამცირებს C2– ს გადამრთველზე. ასევე, ის უზრუნველყოფს მინიმალურ დატვირთვას შესანახი ძაბვის გონივრულ დონეზე შესანარჩუნებლად. R4 ამცირებს ძაბვას და ზღუდავს დენს დანარჩენი წრედისთვის. D1 არის 15V Zener დიოდი და გამოიყენება 15V– ზე ქვემოთ ძაბვის შესამცირებლად. C3, R5 და R6 აყალიბებენ ტაიმერის ქსელს რელესთვის. ეს ნიშნავს, რომ ეს აფერხებს სარელეო აქტივაციას. R6 მნიშვნელობა აუცილებელია, ის არ უნდა იყოს ძალიან დაბალი ძაბვის ძალიან ვარდნისთვის და არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი იმისათვის, რომ შეამციროს ქსელის რეაგირების დრო. 1K უზრუნველყოფდა დამაკმაყოფილებელ სიჩქარეს შედარებით მაღალი ჩართვის/გამორთვის სიჩქარისთვის. ჩემი ექსპერიმენტებით, ეს ქსელი უზრუნველყოფს საკმარის შეფერხებას და რეაგირების დროს, რა თქმა უნდა, თქვენ თავისუფლად შეგიძლიათ შეცვალოთ ისინი თქვენი აპლიკაციების საფუძველზე.

Q1 არის NPN BD139 [2] ტრანზისტორი რელეს გასააქტიურებლად/გამორთვისთვის. D2 იცავს Q1 რელეს ინდუქტორის საპირისპირო დენებისაგან. R7 არის 5W სერიის რეზისტორი, რომელიც ზღუდავს ჩართვის შემომავალ დენს. ხანმოკლე შეფერხების შემდეგ, სარელეო აკეთებს მოკლე ჩართვას რეზისტორს და სრული სიმძლავრე ეხება დატვირთვას. R7– ის ღირებულება განისაზღვრა 27R– ით. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ იგი თქვენი დატვირთვის ან პროგრამის მიხედვით.

სურათი 2 გვიჩვენებს DC რბილი შემქმნელის სქემატურ დიაგრამას. ეს არის AC რბილი შემქმნელის უფრო მარტივი ვერსია მცირედი ცვლილებებით.

ნაბიჯი 3: სურათი 2, DC რბილი შემქმნელის სქემატური დიაგრამა

P1 გამოიყენება 12V მიწოდების და ON/OFF გადამრთველის დაფაზე დასაკავშირებლად. R2, R3 და C2 ქმნის რელეს დაგვიანების ქსელს. R4 არის მიმდინარე შემზღუდველი რეზისტორი. იგივეა, რაც AC რბილი შემქმნელი, თქვენ თავისუფლად შეგიძლიათ შეცვალოთ დაგვიანებული ქსელი და R4 მნიშვნელობები თქვენი კონკრეტული დატვირთვისთვის ან პროგრამისთვის.

PCB განლაგება სურათი 3 გვიჩვენებს AC რბილი შემქმნელის PCB განლაგებას. ყველა კომპონენტის პაკეტი არის DIP. დაფა არის ერთი ფენა და საკმაოდ ადვილი ასაშენებელია.

ნაბიჯი 4: სურათი 3, ACB Soft Starter– ის PCB განლაგება

სურათი 4 გვიჩვენებს DC რბილი შემქმნელის PCB განლაგებას. იგივე, რაც ზემოთ, ყველა კომპონენტის პაკეტი არის DIP და დაფა არის ერთი ფენა.

ნაბიჯი 5: სურათი 4, DCB რბილი შემქმნელის PCB განლაგება

ორივე დიზაინისთვის გამოვიყენე SamacSys- ის სქემატური სიმბოლოები და PCB ნაკვალევი. კერძოდ, DB107 [3] და BD139 [4]. ეს ბიბლიოთეკები უფასოა და ემყარება ინდუსტრიულ IPC სტანდარტებს. მე გამოვიყენე Altium Designer CAD პროგრამული უზრუნველყოფა, ამიტომ გამოვიყენე SamacSys Altium მოდული [5] (სურათი 5).

ნაბიჯი 6: სურათი 5, SamacSys Altium მოდული და გამოყენებული კომპონენტის ბიბლიოთეკები

ფიგურა 6 გვიჩვენებს AC რბილი შემქმნელის 3D ხედს და ფიგურა 7 გვიჩვენებს DC რბილი შემქმნელის 3D ხედს.

ნაბიჯი 7: სურათი 6, 7: 3D ხედები AC და DC რბილი შემქმნელებისგან

სურათი 8 გვიჩვენებს აწყობილი AC რბილი შემქმნელის დაფას და ფიგურა 9 გვიჩვენებს აწყობილი DC რბილი შემქმნელს.

ნაბიჯი 8: სურათი 8, 9: DC და AC Soft Starter- ის აწყობილი (პირველი პროტოტიპი)

ფიგურა 10 გვიჩვენებს AC რბილი შემქმნელის გაყვანილობის სქემას და ფიგურა 11 გვიჩვენებს DC რბილი შემქმნელის გაყვანილობის დიაგრამას.

ნაბიჯი 9: სურათი 10, 11: AC და DC რბილი შემქმნელის გაყვანილობის დიაგრამები

მასალების ბილი

თქვენ შეგიძლიათ განიხილოთ მასალების კანონპროექტი ქვემოთ მოცემულ სურათზე