短絡に対する充電器の電気機械的保護。スキーム、説明

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充電器の短絡に対する電気機械的保護。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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無線電子工学と電気工学の百科事典 / ネットワークの緊急操作、無停電電源装置からの機器の保護

最新の充電器 (チャージャー) と電源装置 (PSU) には通常、出力に電子短絡 (SC) 保護システムが装備されています。ただし、アマチュア無線の実践では、降圧変圧器と整流器だけで構成される単純なネットワーク電源もあります。電子保護を補うために必要なコンポーネントは高価な場合があり、誰にでも使えるものではなく、常に入手できるわけでもありません。

しかし、パラメトリックまたは補償電源電圧安定化装置を備えた最新のユニットやデバイスであっても、安定化されたトランジスタの熱過負荷により、電子的保護が明らかに標準に達していないことが判明することがあります。ここで出力電圧を低く設定し、負荷が消費する最大電流に近づくほど、加熱が早く起こることがわかります。このような半導体三極管は、設計動作モードに切り替えることによって短絡電流の流れを制限できなくなります。その結果、トランジスタの故障と電源全体の故障が発生します。

私は、リレーまたは複数のアクションの自動スイッチ (たとえば、アパートのメーターの自動ヒューズ - AVM) を使用して、短絡に対する簡単な電気機械的保護を提供します。このような保護の利点は、単純さ、高価な半導体デバイスがないこと、負荷と電源電圧のガルバニック絶縁が保証されていることです。欠点は慣性です。したがって、リレー保護の速度は約 0,1 秒、AVM を使用すると最大 3 秒になります。ただし、実際にはこれで十分な場合もあります。

安定化されていない電圧を使用する充電器や電源で問題なく使用できる回路保護回路を考えてみましょう (図 a)。 SB1 ボタンを押すと、K1 リレーが作動し、セルフロックモードになり、K1.1 接点が閉じた状態に保たれ、負荷に直接電力が供給されます。電源回路で短絡が発生すると、出力電圧が急激に低下し、リレー巻線の通電がなくなり、接点が開き、負荷が電源から切り離されます。

SB1 ボタンによる負荷の再有効化は、障害が解消された後にのみ可能です。この場合、電源の出力電圧に充電されたコンデンサ C1 がリレー巻線に放電され、K1 が動作します。抵抗 R1 は放電電流パルスを制限し、電源出力の短絡がまだ解消されていないときに誤って負荷がオンになった場合に C1 の内部構造が破壊されるのを防ぎます。抵抗 R2 は、整流ダイオードの短絡電流を制限します。ダイオードの振幅が短絡電流を超えるパルス用に設計されている場合は、この回路にパルスを導入することもできません。それ以外の場合は、指定された抵抗が必要です。しかしながら、この実施形態における電源の出力電圧は、定格充電電流または負荷電流においてＲ２の両端の電圧降下を超えなければならないことに留意されたい。

非安定化 (a) および安定化 (b) 出力電圧による短絡から電源を保護するリレー (クリックして拡大)

AVM は、リレー保護ではできない過電流を保護します。 AVM のアクティブ抵抗は通常 2 オームを超えないため、抵抗 R0,4 の代わりに自動ヒューズ (または複数の自動リセット可能なスイッチ) が取り付けられます。

ここで、出力電圧を調整できる電源で使用できる回路保護回路を考えてみましょう(図b)。前のボタンと同様に、負荷は SB1 ボタンによってオンになり、このボタンを押すと、コンデンサ C1 が (抵抗 R2 および R3 を介して) トランジスタ VT1 のベースに接続されます。出力に短絡がない場合、VT1 は必要なバイアス電圧を受け取って開きます。リレー K1 が動作し、その接点 K1.1、調整可能なベーススタビライザー、および負荷がオンになります。これで、出力電圧がどのようなものであっても、VT1 はオープン状態に保たれます。

出力で短絡が発生した場合、トランジスタのベースは抵抗器 R2 を介して接地され、電子ガード - 半導体三極管はほぼ瞬時に閉じます。この動作の結果、リレー K1 は消勢され、スタビライザーと負荷の両方がオフになります。

3 番目の回路の抵抗 R1 の役割は、1 番目の回路の R1 の目的と同様です。コンデンサ C1 は、スタビライザの動作中、ローパスフィルタの静電容量の機能を実行します。ダイオード VD1 は、リレー KXNUMX の巻線のスイッチング中に発生する誘導電流からトランジスタ VTXNUMX を保護します。

リレーのパラメータは、充電器または電源の定格電流によって異なります。たとえば、車のバッテリーを充電するには、定格電圧が 12 V、許容スイッチング電流が 20 A (またはそれ以上) のリレーを選択する必要があります。このような条件は、特に REN34 (パスポート KhP4.500.030-01) によって満たされ、その閉接点は並列に接続される必要があります。接点間隔が 12 mm 以上で、スイッチング電流が 3 A 以上の 20 ボルトリレーも使用できます。

スイッチング電流と動作電圧の点で、最大 1 A の定格電流と RES22 リレー (RF4.523.023-05 パスポート) または同様のものを備えた充電器と電源にはまったく問題ありません。両方の回路のコンデンサ C1 は、K50-12、K50-16 および同様のタイプの酸化物です。抵抗 R1 ～ R3 としては、一般的な MLT-0,5 または MLT-0,125 が適しています。ここでの唯一の例外は、大電流 (32 (図 a)) であり、ワイヤである必要があります。トランジスタ VT1 - KT815A、KT817 A、またはそれらに類似した中電力半導体三極管です。VD1 には幅広い選択の余地があります。どの KD410 ダイオードが同様に正常に動作するか、KD503、KD512、KD519、KD521 ボタン BV1 - 任意のタイプです。

保守可能な部品を使用し、正しく設置すれば、両方の回路のパフォーマンスが、言わば XNUMX% 保証されます。

著者：D.Ataev

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