O'chirish filtri kondensatorining silliq zaryadlanishi. Radio sxemalari elektr sxemalari

Sxema zaryadsizlangan kondansatör bort tarmog'iga ulanganda kuchlanish kuchlanishidan himoya qilish uchun mo'ljallangan. Zaryadlanmagan kondansatkichni cheklovchi qarshiliksiz tarmoqqa ulashga urinmagan har bir kishi - buni qilmaslik yaxshiroqdir ... Hech bo'lmaganda, kontaktlar yonib ketadi.

Chiqarilgan sig'im tarmoqqa ulanganda, sig'im C1 zaryadsizlanadi, T1 (past kanal qarshiligi bilan n-MOS kaliti) yopiladi. Imkoniyat C2 (xuddi shu farad) past qarshilik R5 orqali zaryadlanadi. T2 deyarli bir zumda ochiladi, men C1 ni erga va T1 darvozasiga aylantiraman. C2 ning manfiy terminali potentsiali 1V dan pastga tushganda (Ubatareyaga zaryadlash - 1V), T2 yopiladi, C1 sekinlik bilan taxminan 9/10 Ubatareyaga zaryadlanadi, T1 ochiladi. Vaqt doimiysi R2C1 etarlicha katta, shuning uchun joriy sakrash T1 (C2 ni +1V dan Uacb ga qayta zaryadlash) T1 uchun ruxsat etilgan chegaradan oshmaydi.

Kelajakda C2 manfiy terminali doimiy ravishda T1 orqali erga qisqa tutashgan bo'lib, joriy T1 yo'nalishidan MUSTAQQIL (oldinga yo'nalishda - drenajdan manbaga va teskari yo'nalishda). OPEN MIS tranzistorini "aylantirish" hech qanday yomon narsa yo'q. Juda yaxshi o'tkazuvchan tranzistorni tanlashda, butun teskari oqim kanal orqali oqadi va o'rnatilgan teskari diyot ochilmaydi, chunki kanaldagi kuchlanishning pasayishi ochilish uchun zarur bo'lgan 0,5-0,8 V dan bir necha baravar kam. Aytgancha, teskari yo'nalishda ishlash uchun maxsus mo'ljallangan (sinxron rektifikatorlar) MIS qurilmalarining butun klassi mavjud (FETKY), ularning o'rnatilgan diodi qo'shimcha Schottky quvvat diodi bilan o'rnatiladi.

Hisoblash: IRF1010 tranzistori uchun (Rds=0,012 Ohm) 0,5 Ohm kuchlanish pasayishiga faqat 40A (P=20W) kanal oqimi bilan erishiladi. Parallel bo'lgan to'rtta bunday tranzistor va 40A bir xil tushirish oqimi uchun har bir tranzistor 0,012 * (40/4) ^ 2 = 1,2 Vt ni yo'qotadi, ya'ni. ular radiatorlarga muhtoj bo'lmaydi (ayniqsa, 1,2 Vt faqat oqim iste'moli o'zgarganda tarqaladi, lekin doimiy emas).

Zich o'rnatish uchun (qo'shimcha radiator uchun juda ko'p joy bormi?) - oqim (quvvat) nisbati asosida radiatorlarni umuman ta'minlamaydigan kichik o'lchamli (TO251, DIP4 to'plami) tranzistorlarni parallel ravishda joylashtirish tavsiya etiladi. kuchaytirgichning iste'moli - Rds - maksimal quvvat sarfi. Pds max odatda 1W (DIP4 uchun 800mVt) bo'lgani uchun, miqdori n chiqish quvvatiga ega kuchaytirgich uchun tranzistorlar (har biri Rds bilan) Pout kamida bo'lishi kerak n > 1/6 * Pout * sqrt(Rds) 12V quvvat manbaida (formuladagi o'lchamlarni o'tkazib yubordim). Aslida, joriy impulslarning qisqa muddatini hisobga olgan holda, n ushbu formula bilan solishtirganda xavfsiz tarzda yarmiga qisqartirilishi mumkin .

R5 zaryadlovchi qarshiligi issiqlik quvvati va zaryadlash vaqti o'rtasidagi kelishuv asosida tanlanadi. Belgilangan 22 Ohmda zaryadlash vaqti 7 Vt quvvat sarfi bilan taxminan 1 minutni tashkil qiladi. R5 o'rniga siz 12V lampochkani, masalan, burilish signalidan yoqishingiz mumkin. R1, R3 rezistorlari xavfsizlik rezistorlari (tarmoqdan uzilganida deşarj kondansatkichlari).

Yoqishni ko'rsatish uchun biz qo'shimcha inverterni ulaymiz (R2 ni kamaytiradi). Diqqat! H21e > 200 (KT3102) bilan T2, T3 npn tranzistorlaridan foydalanganda sxema ishlaydi. LEDning yorqinligiga qarab, 200 Ohm - 1 kOm oralig'ida R1 ni tanlang.

Va bu erda eshik kaliti REMOTE signali (tranzistor VA) tomonidan boshqariladigan sxemaning versiyasi. REMOTE ulanmagan yoki o'chirilgan bo'lsa, kalit tranzistor yopiq bo'lishi kafolatlanadi. D3-D4 LEDlari C1 zaryadlanishini ko'rsatadi, D5-D6 - kalitning ochiq holati.

Tarmoq kuchlanish chegarasining aniq ko'rsatkichi odatda kuchlanish komparatori rejimida TL431 (KR142EN19) IC tomonidan eng oson ta'minlanadi (kirish pallasida mos keladigan ajratuvchi va katod pallasida oqim cheklovchi R bilan).

O'chirish yo'qotishlari asosan o'rnatishga bog'liq. Quvvat pallasida (terminal + / C2 / T1 / terminal -) minimal qarshilikni (va oqimga mos keladigan sim qalinligini) ta'minlash kerak. Havaskor amaliyotda, menimcha, tashqi terminallar qilish maqsadga muvofiq emas - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qisqa AWG8 simlarini zudlik bilan kuchaytirgich terminal blokiga ulagan ma'qul.

Kondensator (qopqoq) - bu kichik "batareya" bo'lib, u atrofida kuchlanish mavjud bo'lganda tezda zaryadlanadi va zaryadni ushlab turish uchun etarli kuchlanish bo'lmasa, tezda zaryadsizlanadi.

Kondensatorning asosiy xususiyati uning quvvatidir. Bu belgi bilan ko'rsatilgan C, uning o'lchov birligi Farad. Kapasitans qanchalik katta bo'lsa, ma'lum bir kuchlanishda kondansatör shunchalik ko'p zaryad oladi. Bundan tashqari Ko'proq sig'im, Ozroq zaryadlash va tushirish tezligi.

Mikroelektronikada qo'llaniladigan odatiy qiymatlar: o'nlab pikofaradlardan (pF, pF = 0,000000000001 F) o'nlab mikrofaradlargacha (mF, mF = 0,000001). Kondensatorlarning eng keng tarqalgan turlari seramika va elektrolitikdir. Seramika o'lchamlari kichikroq va odatda 1 mkF gacha sig'imga ega; ular kontaktlarning qaysi biri plyusga va qaysi biri minusga bog'lanishiga ahamiyat bermaydilar. Elektrolitik kondansatörler 100 pF dan sig'imlarga ega va ular polardir: ma'lum bir kontaktni musbatga ulash kerak. Plyusga mos keladigan oyoq uzunroq qilingan.

Kondensator dielektrik qatlam bilan ajratilgan ikkita plastinkadan iborat. Plitalar zaryadni to'playdi: biri ijobiy, ikkinchisi salbiy; shu bilan ichkarida keskinlik hosil qiladi. Izolyatsiya qiluvchi dielektrik ichki kuchlanishning ichki oqimga aylanishini oldini oladi, bu esa plitalarni tenglashtiradi.

Zaryadlash va zaryadlash

Ushbu diagrammani ko'rib chiqing:

Kalit 1-pozitsiyada bo'lsa, kondansatörda kuchlanish hosil bo'ladi - u zaryadlanadi. Zaryadlash Q Vaqtning ma'lum bir nuqtasida plastinkada quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

C- sig'im, e- ko'rsatkich (doimiy ≈ 2,71828), t- zaryadlash boshlangan vaqtdan boshlab. Ikkinchi plitadagi zaryad har doim bir xil qiymatga ega, ammo teskari belgi bilan. Agar rezistor R olib tashlang, faqat simlarning kichik qarshiligi qoladi (bu qiymatga aylanadi R) va zaryadlash juda tez sodir bo'ladi.

Funksiyani grafikda chizib, biz quyidagi rasmni olamiz:

Ko'rib turganingizdek, zaryad bir xilda emas, balki teskari eksponensial ravishda o'sadi. Buning sababi shundaki, zaryad to'planganda, u ko'proq va ko'proq teskari kuchlanish hosil qiladi V c, qaysi "qarshilik qiladi" V in.

Hammasi shu bilan tugaydi V c qiymatiga teng bo'ladi V in va oqim butunlay to'xtaydi. Ushbu nuqtada kondansatör o'zining to'yingan nuqtasiga (muvozanatga) erishgan deb aytiladi. To'lov maksimal darajaga etadi.

Ohm qonunini eslab, biz kondansatkichni zaryad qilishda zanjirimizdagi oqimning bog'liqligini tasvirlashimiz mumkin.

Endi tizim muvozanat holatida, kalitni 2-holatga qo'ying.

Kondensator plitalari qarama-qarshi belgilarning zaryadlariga ega, ular kuchlanish hosil qiladi - yuk (Yuk) orqali oqim paydo bo'ladi. Oqim quvvat manbai yo'nalishiga nisbatan teskari yo'nalishda oqadi. Bo'shatish ham teskari yo'l bilan sodir bo'ladi: dastlab zaryad tezda yo'qoladi, keyin u tomonidan yaratilgan kuchlanishning pasayishi bilan sekinroq va sekinroq bo'ladi. Agar uchun Q 0 dastlab kondansatörda bo'lgan zaryadni belgilang, keyin:

Grafikdagi bu qiymatlar quyidagicha ko'rinadi:

Shunga qaramay, bir muncha vaqt o'tgach, tizim dam olish holatiga keladi: barcha zaryad yo'qoladi, kuchlanish yo'qoladi va oqim to'xtaydi.

Agar siz kalitni qayta ishlatsangiz, hamma narsa aylanada boshlanadi. Shunday qilib, kondansatör kuchlanish doimiy bo'lganda kontaktlarning zanglashiga olib tashlashdan boshqa hech narsa qilmaydi; va kuchlanish keskin o'zgarganda "ishlaydi". Bu xususiyat amalda qachon va qanday ishlatilishini belgilaydi.

Amalda qo'llash

Mikroelektronikada eng keng tarqalganlari orasida quyidagi naqshlar mavjud:

Zaxira kondansatör (bypass qopqog'i) - ta'minot kuchlanishining dalgalanmalarini kamaytirish uchun

Filtr kondansatörü - doimiy va o'zgaruvchan kuchlanish komponentlarini ajratish, signalni izolyatsiya qilish

Zaxira kondensatori

Ko'pgina sxemalar doimiy, barqaror quvvatni ta'minlash uchun mo'ljallangan. Misol uchun, 5 V. Elektr ta'minoti ularni ularga etkazib beradi. Ammo ideal tizimlar mavjud emas va qurilmaning joriy iste'moli keskin o'zgarganda, masalan, komponent yoqilganda, quvvat manbai bir zumda "reaksiya qilish" uchun vaqt topa olmaydi va qisqa muddatli. kuchlanish pasayishi sodir bo'ladi. Bunga qo'shimcha ravishda, quvvat manbaidan kontaktlarning zanglashiga olib boradigan simi etarlicha uzun bo'lsa, u antenna vazifasini o'ta boshlaydi va kuchlanish darajasiga kiruvchi shovqinlarni ham kiritadi.

Odatda, ideal kuchlanishdan og'ish voltning mingdan biridan oshmaydi va bu hodisa, masalan, LEDlar yoki elektr motorini quvvatlantirishda mutlaqo ahamiyatsiz. Ammo mantiqiy nol va mantiqning o'zgarishi kichik kuchlanishlarning o'zgarishi asosida sodir bo'ladigan mantiqiy sxemalarda elektr ta'minoti shovqini noto'g'ri kommutatsiyaga olib keladigan signal bilan yanglishishi mumkin, bu esa domino effekti kabi tizimni qo'yadi. oldindan aytib bo'lmaydigan holatda.

Bunday nosozliklarni oldini olish uchun to'g'ridan-to'g'ri kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kondansatör o'rnatiladi

Voltaj to'la bo'lgan daqiqalarda kondansatör to'yingangacha zaryadlanadi va zahiraviy zaryadga aylanadi. Chiziqdagi kuchlanish darajasi tushishi bilan zahiraviy kondansatör tez batareya vazifasini bajaradi va vaziyat normal holatga qaytgunga qadar bo'shliqni to'ldirish uchun avval to'plangan zaryadni chiqaradi. Asosiy quvvat manbaiga bunday yordam har soniyada juda ko'p marta sodir bo'ladi.

Agar biz boshqa nuqtai nazardan o'ylayotgan bo'lsak: kondansatör o'zgaruvchan komponentni to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishdan chiqaradi va uni o'zidan o'tkazib, uni elektr uzatish liniyasidan erga oladi. Shuning uchun zaxira kondansatör "bypass kondansatörü" deb ham ataladi.

Natijada, tekislangan kuchlanish quyidagicha ko'rinadi:

Ushbu maqsadlar uchun ishlatiladigan odatiy kondansatkichlar nominal qiymati 10 yoki 100 nF bo'lgan seramika kondansatkichlardir. Katta elektrolitik hujayralar bu rolga juda mos kelmaydi, chunki ular sekinroq va shovqin yuqori chastotali bo'lgan bunday sharoitlarda o'z zaryadini tezda bo'shata olmaydi.

Bitta qurilmada zaxira kondansatkichlar ko'p joylarda mavjud bo'lishi mumkin: mustaqil birlik bo'lgan har bir sxema oldida. Masalan, Arduino protsessorning barqaror ishlashini ta'minlaydigan zaxira kondansatkichlarga ega, ammo unga ulangan LCD displeyni yoqishdan oldin siz o'zingizni o'rnatishingiz kerak.

Filtr kondansatörü

Sensordan signalni olib tashlash uchun filtr kondansatörü ishlatiladi, bu uni o'zgaruvchan kuchlanish shaklida uzatadi. Bunday sensorlarga misollar mikrofon yoki faol Wi-Fi antennasidir.

Keling, elektret mikrofonining ulanish sxemasini ko'rib chiqaylik. Elektret mikrofoni eng keng tarqalgan va hamma joyda mavjud: bu mobil telefonlar, kompyuter aksessuarlari va umumiy manzil tizimlarida qo'llaniladigan tur.

Mikrofon ishlashi uchun quvvat kerak. Jimlik holatida uning qarshiligi yuqori va o'nlab kiloohmni tashkil qiladi. Tovush ta'sirida ichki o'rnatilgan dala effektli tranzistorning eshigi ochiladi va mikrofon ichki qarshiligini yo'qotadi. Qarshilikning yo'qolishi va tiklanishi har soniyada ko'p marta sodir bo'ladi va tovush to'lqinining fazasiga to'g'ri keladi.

Chiqishda biz faqat tovush bo'lgan paytlardagi kuchlanish bilan qiziqamiz. Agar kondansatör bo'lmasa C, chiqish har doim doimiy besleme zo'riqishida qo'shimcha ta'sir ko'rsatadi. C bu doimiy komponentni bloklaydi va faqat tovushga mos keladigan og'ishlarni o'tkazishga imkon beradi.

Bizni qiziqtiradigan eshitiladigan tovush past chastotali diapazonda: 20 Hz - 20 kHz. Yuqori chastotali quvvat shovqinini emas, balki ovozli signalni kuchlanishdan ajratish uchun C 10 mkF sekin elektrolitik kondansatör ishlatiladi. Agar tez kondensator, masalan, 10 nF ishlatilsa, audio bo'lmagan signallar chiqishga o'tadi.

E'tibor bering, chiqish signali salbiy kuchlanish sifatida beriladi. Ya'ni, chiqish erga ulanganda, oqim erdan chiqishga oqadi. Mikrofon holatida kuchlanishning maksimal qiymatlari o'nlab millivoltni tashkil qiladi. Voltajni qaytarish va uning qiymatini oshirish uchun chiqish Vout odatda operatsion kuchaytirgichga ulanadi.

Kondensatorlarni ulash

Agar rezistorlarning ulanishi bilan solishtirilsa, kondansatkichlarning yakuniy qiymatini hisoblash aksincha ko'rinadi.

Parallel ulanganda umumiy sig'im yig'iladi:

Ketma-ket ulanganda, yakuniy quvvat quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Agar faqat ikkita kondansatör bo'lsa, u holda ketma-ket ulanish bilan:

Ikkita bir xil kondansatkichlarning alohida holatida ketma-ket ulanishning umumiy sig'imi har birining sig'imining yarmiga teng.

Cheklangan xususiyatlar

Har bir kondansatör uchun hujjatlar maksimal ruxsat etilgan kuchlanishni ko'rsatadi. Undan oshib ketish dielektrikning buzilishiga va kondansatkichning portlashiga olib kelishi mumkin. Elektrolitik kondansatkichlar uchun polarit kuzatilishi kerak. Aks holda yoki elektrolit chiqib ketadi yoki yana portlash sodir bo'ladi.

Sizda ajoyib otashinlar bor. Bir nechta LED yoritilishi bilanoq, LM317-dagi kuchlanish chegaraga o'tadi va katta portlash bo'ladi.

450v = 80 Joulda 1000 mikrofarad. Muammolar bo'lsa, kondansatör shunchalik quriydiki, u etarli emasdek tuyuladi. Ammo muammolar bo'ladi, chunki siz kondansatkichni hatto 1 kV impulsni kirishda ushlab turishi mumkin bo'lgan muhitga mutlaqo zaxirasiz qo'ygansiz.

Maslahat - oddiy puls drayverini yarating. Va bu galvanik izolyatsiya va filtrlarsiz "mohir qo'llar" doirasi emas.

Agar biz ushbu sxemani shartli ravishda to'g'ri deb qabul qilsak ham, u jiringlamasligi uchun LM317 atrofida keramik kondansatkichlarni joylashtirishingiz kerak.

Va ha, tranzistor orqali oqimni cheklash boshqacha tarzda amalga oshiriladi - sizning sxemangizda u shunchaki portlaydi, chunki dastlab tarmoq E-K birikmasiga ulanadi.

Va sizning ajratgichingiz EB ulanishiga 236 voltni qo'llaydi, bu ham tranzistorning portlashiga olib keladi.

Bir nechta tushuntirishlardan so'ng, siz nimaga erishmoqchi ekanligingiz aniq bo'ldi: ketma-ket ulangan LEDlarning bir nechta davrlari uchun umumiy quvvat manbai. Siz asosiy muammoni filtr kondensatorining silliq zaryadlash bloki deb hisobladingiz. Menimcha, bunday sxemada yana bir qancha muhim joylar mavjud. Lekin birinchi navbatda, savol mavzusida.

1000 mkF - o'nlab milliamperlar emas, balki 0,5 ... 3 amperlik yuk oqimi uchun mos qiymat (u erda 22 ... 50 mF etarli). Agar siz yorqinlikni 4...20 soniya davomida silliq oshirishingiz kerak bo'lsa, tranzistor o'rnatilishi mumkin - lekin sizda bir nechta gulchambarlar bor! Ular haqiqatan ham bir vaqtning o'zida butun kvartirada boshlashlari kerakmi? Kalitlar haqida - ~ 220 voltli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan standart o'rniga, kondansatör va gulchambar o'rtasida kalitni o'rnatish orqali ~ 310 voltli kontaktlarning zanglashiga olib o'tishni xohlaysizmi? Ushbu yechim hech bo'lmaganda "aqlli uy" uchun asosli ko'rinadi (va undagi hamma narsa aniq emas), lekin oddiy kvartirada buni qilishning ma'nosi yo'q. Unda har bir gulchambar uchun alohida elektr ta'minotini o'rnatish to'g'riroq bo'ladi - keyin oddiy o'ta arzon (va ancha ishonchli!) lentalardan foydalanish ancha foydali bo'ladi. parallel 12 voltli LEDlar uy qurilishi seriyali emas, balki bitta diodaning yonishi sizni yorug'likdan butunlay mahrum qiladi.
Yumshoq zaryadlash blokining yana bir maqsadi - to'g'rilash diodlarini yoqish paytida, kondansatör to'liq zaryadsizlanganda takroriy ortiqcha yuklanishdan himoya qilish. Ammo bu muammoni ancha sodda usul bilan butunlay hal qilish mumkin - T1 va R1, R3 o'rniga 0,5...3 ohmgacha qizdirilganda pasayib ketadigan bir necha o'nlab ohmlik qarshilikka ega termistorni kiritish kerak, bu Bu sizniki bilan bir xil yuk oqimida yillar davomida ishonchli ishlaydigan yuz millionlab kompyuter quvvat manbalarida amalga oshiriladi. Bunday termistorni har qanday o'lik kompyuter quvvat manbaidan olishingiz mumkin.

Va nihoyat, sizning savolingizda bo'lmagan narsa haqida, lekin bu sizning e'tiboringizni tortadi - LM317-dagi ortiqcha tarmoq kuchlanishini o'zlashtiradigan joriy stabilizator haqida. Gap shundaki, bunday stub faqat 3 dan 40 voltgacha ishlaydi. Sog'lom shahar tarmog'ida tarmoq kuchlanishiga tolerantlik 10% ni tashkil qiladi, ya'ni. 198 dan 242 voltgacha. Bu shuni anglatadiki, agar siz stubni pastki chegarada hisoblagan bo'lsangiz (va bu odatda amalga oshiriladi), u holda yuqori chegarada stubdagi kuchlanish ruxsat etilgan 40 voltdan oshib ketadi. Agar siz uni diapazonning yuqori qismiga (ya'ni, 242) o'rnatsangiz, u holda pastki chegarada stubdagi kuchlanish 3 voltdan pastga tushadi va u endi oqimni barqarorlashtirmaydi. Tarmoq kuchlanishining o'zgarishi ancha kengroq bo'lgan qishloq joylarida ushbu sxema bilan nima sodir bo'lishi haqida hech narsa aytmayman. Shunday qilib, bunday sxema faqat barqaror tarmoq kuchlanishi bilan normal ishlaydi - lekin barqaror tarmoq bilan stabilizator kerak emas, uni oddiy rezistor bilan mukammal almashtirish mumkin;

O'zgarmas kuchlanish U bo'lgan quvvat manbaiga sig'imi C va qarshiligi R bo'lgan rezistordan iborat zaryadsiz kondensatordan iborat zanjirni ulaymiz (16-4-rasm).

Kondensatorni yoqish paytida hali zaryadlanmaganligi sababli, uning ustidagi kuchlanish, shuning uchun dastlabki momentda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish R qarshiligidagi kuchlanishning pasayishi U ga teng va oqim paydo bo'ladi. qaysi

Guruch. 16-4. Kondensatorni zaryadlash.

I oqimining o'tishi kondansatkichda Q zaryadining asta-sekin to'planishi bilan birga keladi, unda kuchlanish paydo bo'ladi va R qarshiligidagi kuchlanish pasayishi kamayadi:

Kirxgofning ikkinchi qonunidan kelib chiqqan holda. Shuning uchun, joriy kuch

kamayadi, zaryad to'planish tezligi Q ham pasayadi, chunki zanjirdagi oqim

Vaqt o'tishi bilan kondansatör zaryadlashda davom etadi, lekin Q zaryadi va undagi kuchlanish tobora sekin o'sib boradi (16-5-rasm), zanjirdagi oqim esa kuchlanish farqiga mutanosib ravishda asta-sekin kamayadi.

Guruch. 16-5. Kondensatorni zaryad qilishda oqim va kuchlanishning o'zgarishi grafigi.

Etarlicha katta vaqt oralig'idan so'ng (nazariy jihatdan cheksiz uzoq) kondansatördagi kuchlanish quvvat manbai kuchlanishiga teng qiymatga etadi va oqim nolga teng bo'ladi - kondansatörning zaryadlash jarayoni tugaydi.

Kondensatorni zaryad qilish jarayoni uzoqroq bo'lsa, oqimni cheklaydigan R zanjirining qarshiligi qanchalik katta bo'lsa va kondansatör C ning sig'imi shunchalik katta bo'ladi, chunki katta sig'im bilan kattaroq zaryad to'planishi kerak. Jarayonning tezligi sxemaning vaqt konstantasi bilan tavsiflanadi

qancha ko'p bo'lsa, jarayon shunchalik sekinroq bo'ladi.

Zanjirning vaqt konstantasi vaqt o'lchamiga ega, chunki

O'chirish davri yoqilgan paytdan boshlab vaqt oralig'idan so'ng, ga teng, kondansatkichdagi kuchlanish quvvat manbai kuchlanishining taxminan 63% ga etadi va intervaldan keyin kondansatkichni zaryadlash jarayoni tugallangan deb hisoblanishi mumkin.

Zaryad olayotganda kondansatör bo'ylab kuchlanish

ya'ni quvvat manbaining doimiy kuchlanishi va eksponensial funktsiya qonuniga ko'ra vaqt o'tishi bilan kamayib boradigan erkin kuchlanish o'rtasidagi farqga tengdir U qiymatdan nolga (16-5-rasm).

Kondensatorni zaryadlash oqimi

Boshlang'ich qiymatdan oqim asta-sekin eksponensial funktsiya qonuniga muvofiq kamayadi (16-5-rasm).

b) Kondensatorning zaryadsizlanishi

Keling, quvvat manbaidan qarshilik R bo'lgan rezistor orqali U kuchlanishiga zaryadlangan C kondansatörü zaryadsizlantirish jarayonini ko'rib chiqaylik (16-6-rasm, kalit 1-pozitsiyadan 2-holatga o'tkaziladi).

Guruch. 16-6. Kondensatorni rezistorga tushirish.

Guruch. 16-7. Kondensatorni zaryadsizlantirishda oqim va kuchlanishning o'zgarishlar grafigi.

Dastlabki vaqtda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim paydo bo'ladi va kondansatör zaryadsizlana boshlaydi va undagi kuchlanish pasayadi. Voltaj pasayganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim ham kamayadi (16-7-rasm). Vaqt oralig'idan so'ng, kondansatkichdagi kuchlanish va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimi dastlabki qiymatlarning taxminan 1% gacha kamayadi va kondansatörni zaryadsizlantirish jarayoni tugallangan deb hisoblanishi mumkin.

Bo'shatish paytida kondansatör kuchlanishi

ya'ni ko'rsatkichli funktsiya qonuniga ko'ra kamayadi (16-7-rasm).

Kondensatorni tushirish oqimi

ya'ni, kuchlanish kabi, xuddi shu qonunga muvofiq kamayadi (6-7-rasm).

Kondensatorni elektr maydonida zaryad qilishda to'plangan barcha energiya zaryadsizlanish vaqtida R qarshiligida issiqlik sifatida chiqariladi.

Quvvat manbaidan uzilgan zaryadlangan kondansatörning elektr maydoni uzoq vaqt davomida o'zgarishsiz qololmaydi, chunki kondansatkichning dielektri va uning terminallari orasidagi izolyatsiya ma'lum bir o'tkazuvchanlikka ega.

Dielektrik va izolyatsiyaning nomukammalligi tufayli kondansatkichning zaryadsizlanishi o'z-o'zidan tushirish deb ataladi. Kondensatorni o'z-o'zidan tushirish vaqtida doimiy vaqt plitalarning shakliga va ular orasidagi masofaga bog'liq emas.

Kondensatorni zaryadlash va zaryadsizlantirish jarayonlari vaqtinchalik jarayonlar deb ataladi.

JB Kastro-Miguens, Madrid

Kommutatsiya quvvat manbai, masalan, kompyuter quvvat manbai yoqilganda, rektifikatorning tekislash kondensatori to'liq zaryadsizlanadi. Zaryadlovchi oqimining paydo bo'lishi, ayniqsa kondansatör hajmi katta bo'lsa, elektron to'xtatuvchilarning ishlashiga yoki hatto rektifikator diodlarining ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.

Kondensatorning ekvivalent seriyali qarshiligi va simlarning qarshiligi va induktivligi oqim oqimini kamaytirsa ham, eng yuqori qiymatlar o'nlab amperlarga yetishi mumkin. Rektifer diodlarini tanlashda bu kuchlanishlarni hisobga olish kerak, ammo ularning eng sezilarli ta'siri kondansatkichning ishlash muddatiga to'g'ri keladi. Yoqilganda oqim kuchlanishini cheklash imkonini beruvchi sxema 1-rasmda ko'rsatilgan.

Agar yoqish paytida tarmoqning rektifikatsiya qilingan o'zgaruvchan kuchlanishining oniy qiymati 14 V dan ortiq bo'lsa, MOSFET tranzistori Q 1 yoqiladi, buning natijasida IGBT tranzistori Q 2 o'chiriladi va kondansatör undirilmaydi.

Agar rektifikatsiya qilingan kuchlanish kondansatkichdagi kuchlanishdan kamroq bo'lsa, ortiqcha 14 V (V 1 = V IN - V OUT ≤ 14 V), Q1 o'chiriladi va Q 2 rezistor R 3 orqali yoqiladi, kondansatör va yukni ulash. (R LOAD) rektifikatorga. Shunga ko'ra, Q 2 yoqilgan bo'lib qoladi va Q 1 kontaktlarning zanglashiga olib borishiga ta'sir qilishni to'xtatadi.

Barqaror holatda, kondansatkichdagi kuchlanish rektifikatsiya qilingan o'zgaruvchan kuchlanishga teng bo'lganda, Q 1 o'chiriladi va Q 2 yoqiladi va hech narsa kondansatör zaryadlanishiga to'sqinlik qilmaydi.

Oqim cheklovchisi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishni himoya qilish bilan to'ldirishga imkon beradi. Agar rektifikatsiya qilingan chiqish kuchlanishi 380 V dan oshsa, mos yozuvlar chiqishi va IC 1 anodi o'rtasidagi kuchlanish uning ichki mos yozuvlar kuchlanishi 2,495 V dan katta bo'ladi, bu esa anod-katod kuchlanishining taxminan 2 V ga tushishiga olib keladi. R rezistoridagi oqim. 3 katodga oqadi va Q 2 yopiladi.

Rektifikatsiya qilingan chiziq kuchlanishi 380 V dan kam bo'lsa, TL431 dan deyarli hech qanday katod oqimi yo'q. Natijada, Q2 R3 orqali yoqiladi va kondansatör va R LOADni to'liq to'lqinli rektifikatorga ulaydi (V 1 = V IN - V OUT ≤ 14 V deb hisoblangan holda).

O'chirish komponentlari tomonidan tarqaladigan quvvat juda kichik. 230 V rms kirish kuchlanishida. va yuk quvvati 500 Vt gacha, siz Q 2 sifatida GP10NC60KD dan foydalanishingiz mumkin.

• Aslida, kontaktlarning zanglashiga olib kirish kuchlanishi noldan o'tganda filtr kondansatkichlarining ulanishini ta'minlaydi. Nol kuchlanishda yoqadigan funksiya bilan optosimistorni (optorelay) ishlatish osonroq emasmi? Filtr kondansatkichlarining katta sig'imi bilan na bu sxema, na opto-rele sizni oqim oqimidan qutqarmaydi.
• Sxema, albatta, yaxshi va "AN1542 MOSFETlar yordamida faol oqim cheklash" da tavsiflangan dv/dt cheklovchi variantlaridan biriga o'xshaydi. Zanjirning o'zi uchun ortiqcha kuchlanishdan himoyalanish emas, balki yukdagi qisqa tutashuvlardan himoya qilish uchun foydali bo'ladi, ya'ni tarmoqdan shunchaki uzib bo'lmaydigan yuk turlari mavjud tarmoqdagi kuchlanish lahzali yo'qolib ketishdan ko'ra kamroq xavfli bo'lishi mumkin, ehtimol, 200 Vt yoki undan ko'p quvvatga ega bo'lgan barcha SMPSlar uchun zaryadlash muammosi bo'lishi mumkin , chastotali konvertorlar va boshqa texnologik uskunalar, bu erda u yoki bu tarzda yuqori quvvatli DC aloqasi mavjud bo'lib, cheklovchi davrlarning murakkabligi (ba'zi sabablarga ko'ra. ular har doim "yumshoq ishga tushirish davrlarini" yozadilar) byudjet va tasavvur bilan belgilanadi. ishlab chiquvchilar kichik ierarxiya: "xalq" vositalari - bu qarshilik yoki induktor, kichik quvvatlar uchun termistor; keyin maqolada tasvirlanganlarga o'xshash sxemalar (tiristor yoki tranzistor yordamida); keyin - boshqariladigan rektifikatorlar; Xo'sh, eng yuqori qismida, mening fikrimcha, quvvat omili tuzatuvchilari (shuningdek, to'liq boshqariladigan rektifikatorlar yoki izolyatsiyalanmagan DC / DC konvertorlari uchun umumiy nom). Va yuqoridagi diagramma haqida. Mening oldimda quvvat manbai bor, uning kirishi 4000uF * 450V. Cheklovchi 10 Vt rezistor bo'lib, u kuchli 60 amperlik starter tomonidan o'rnatiladi. Konteynerlarni zaryadlash vaqti taxminan 12 soniya. U klassik tarzda tranzistor bazasida kam quvvatli o'rni o'rashini o'zgartiradigan RC davri tomonidan o'rnatiladi va keyin o'z navbatida starterni yoqadi. Rezistorni chetlab o'tish bilanoq, rektifikatorning "Tayyor" holatini ko'rsatadigan signal optokupl orqali boshqaruv pallasiga yuboriladi. Ta'riflangan yechimga muvofiq tiristor yoki IGBT ni o'rnatish (katta chegara bilan, chunki oqim sinusoidal bo'lmagan), boshqaruv pallasini tashkil qilish qiyin bo'lmaydi. Tiristor holatida, optimal variantdan foydalanish - tarmoq 0 dan o'tganda, llll yozganidek. Ammo bu erda muammo bor: to'liq yukda tarmoqdan joriy iste'mol taxminan 30 Amperni tashkil qiladi. Bu sxemaga 50-100 Vt quvvatga ega "isitgich" qo'shilishi degan ma'noni anglatadi. Bu, albatta, energiyani tejash haqida emas :-). Ammo elektromexanik "yumshoq start" haqiqatan ham yomonmi, deb hayron bo'lmaysiz.
• Sxema "hech narsa qilmaganda, keyin ..." seriyasidan. Kam quvvat uchun mavzu muhim emas. Men hech qachon cheklovchilarni ko'rmaganman, lekin amaliyot shuni ko'rsatadiki, hech narsa noto'g'ri ketmaydi va mashinalar ishlamaydi. O'rta va yuqori quvvat uchun - endi standartlar endi oqim cheklovchilarini emas, balki quvvat omilini tuzatuvchini talab qiladi; Yuqori sig'imli kondansatkichlardan foydalanilganda (masalan, ULFda) silliq zaryadlash odatda yoqilgandan keyin bir muncha vaqt qisqa tutashuvga olib keladigan oqim cheklovchi rezistor orqali qo'llaniladi.
• Bu o'rta quvvatli yuklar uchun oqim oqimini cheklovchi emasmi? "Yozadigan hech narsa bo'lmaganda va qo'llaringiz qichishganda ..." seriyasidagi postingizni AMC.