ОГРАНИЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА КОНДЕНСАТОРА СЕТЕВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ИИП - Опыт радиолюбителей - Обмен опытом - Каталог статей - RADIOAMATOR
Изобретатель радио Вторник, 06.12.2016, 12:13
RADIOAMATOR
Поиск позывных в российском Callbook'e:
ON-LINE поиск предоставлен сервером QRZ.RU

Приветствую Вас Гость | RSS
Выбрать язык / Select language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Korean
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish
Поиск по сайту
Меню сайта
Категории раздела
Опыт радиолюбителей [17]
Модернизация и ремонт [6]
Ремонт бытовой техники [6]
Тест [2]
Друзья сайта
Главная » Статьи » Обмен опытом » Опыт радиолюбителей

ОГРАНИЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА КОНДЕНСАТОРА СЕТЕВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ИИП

ОГРАНИЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО ТОКА КОНДЕНСАТОРА СЕТЕВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ИИП
М. ДОРОФЕЕВ, г. Москва
Одна из важных проблем в сетевых импульсных источниках питания — ограничение тока зарядки сглаживающего конденсатора большой емкости, установленного на выходе сетевого выпрямителя. Его максимальное значение, определяемое сопротивлением зарядной цепи, фиксировано для каждого конкретного устройства, но во всех случаях весьма значительно, что может привести не только к перегоранию предохранителей, но и к выходу из строя элементов входных цепей. Автор статьи предлагает простой способ решения указанной проблемы.
Решению задачи ограничения пускового тока посвящено немало работ, в которых описаны устройства так называемого "мягкого" включения [1—3]. Один из широко применяемых способов — использование зарядной цепи с нелинейной характеристикой. Обычно конденсатор заряжают через токоограничивающий резистор до рабочего напряжения, а затем этот резистор замыкают электронным ключом. Наиболее простым получается подобное устройство при использовании тринистора [4]. На рисунке показана типовая схема входного узла импульсного источника питания.
 
 Назначение элементов, напрямую не относящихся к предлагаемому устройству (входной фильтр, сетевой выпрямитель), в статье не описано, поскольку эта часть выполнена стандартно [5].
Сглаживающий конденсатор С7 заряжается от сетевого выпрямителя VD1 через токоограничивающий резистор R2, параллельно которому включен тринистор VS1. Резистор должен отвечать двум требованиям: во-первых, его сопротивление должно быть достаточным для того, чтобы ток через предохранитель за время зарядки не привел к его перегоранию, и во-вторых, мощность рассеяния резистора должна быть такой, чтобы он не вышел из строя до полной зарядки конденсатора С7.
Первому условию удовлетворяет резистор сопротивлением 150 Ом. Максимальный ток зарядки при этом примерно равен 2 А. Экспериментально установлено, что два резистора сопротивлением 300 Ом и мощностью 2 Вт каждый, включенных параллельно, отвечают второму требованию.
Емкость конденсатора С7 660 мкФ выбрана из условия, что амплитуда пульсаций выпрямленного напряжения при максимальной мощности нагрузки 200 Вт не должна превышать 10В. Номиналы элементов С6 и R3 рассчитывают следующим образом. Конденсатор С7 зарядится через резистор R2 практически полностью (95 % от максимального напряжения) за время t=3R2*C7=3*150*660*10-6 ≈ 0,3 с. В этот момент должен открыться тринистор VS1.
Тринистор включится, когда напряжение на его управляющем электроде достигнет 1 В, значит, конденсатор С6 должен за 0,3 с зарядиться до этого значения. Строго говоря, напряжение на конденсаторе растет нелинейно, но поскольку значение 1 В составляет около 0,3 % от максимально возможного (примерно 310 В), то этот начальный участок допустимо считать практически линейным, поэтому емкость конденсатора С6 рассчитывают по простой формуле: C=Q/U, где Q=l*t — заряд конденсатора; I — ток зарядки.
Определим ток зарядки. Он должен быть несколько больше тока управляющего электрода, при котором включается тринистор VS1. Выбираем тринистор КУ202Р1, аналогичный известному КУ202Н, но с меньшим током включения. Этот параметр в партии из 20 тринисторов находился в пределах от 1,5 до 11 мА, причем у подавляющего большинства его значение не превышало 5 мА. Для дальнейших экспериментов выбран прибор с током включения 3 мА. Выбираем сопротивление резистора R3 равным 45 кОм. Тогда ток зарядки конденсатора С6 равен 310 В/45 кОм = 6,9 мА, что в 2,3 раза больше тока включения тринистора.
Вычислим емкость конденсатора С6: С=6,9*10-3*0,3/1≈2000 мкФ. В источнике питания использован меньший
по габаритам конденсатор емкостью 1000 мкФ на напряжение 10В. Время его зарядки уменьшилось вдвое, примерно до 0,15 с. Пришлось уменьшить постоянную времени цепи зарядки конденсатора С7 — сопротивление резистора R2 уменьшено до 65 Ом. При этом максимальный зарядный ток в момент включения равен 310 В/65 Ом = 4,8 А, но уже через время 0,15 с ток уменьшится приблизительно до 0,2 А.
Известно, что плавкий предохранитель обладает значительной инерционностью и может без повреждения пропускать короткие импульсы, намного превышающие его номинальный ток. В нашем случае среднее значение за время 0,15с составляет 2,2 Аи предохранитель переносит его "безболезненно". Два резистора сопротивлением 130 Ом и мощностью 2 Вт каждый, включенных параллельно, также справляются с такой нагрузкой. За время зарядки конденсатора С6 до напряжения 1  В (0,15 с) конденсатор С7 зарядится на 97 % от максимума.
Таким образом, все условия безопасной работы соблюдены. Длительная эксплуатация импульсного источника питания показала высокую надежность работы описанного узла. Следует отметить, что плавное в течение 0,15с повышение напряжения на сглаживающем конденсаторе С7 благоприятно сказывается на работе как преобразователя напряжения, так и нагрузки.
Резистор R1 служит для быстрой разрядки конденсатора С6 при отключении блока питания от сети. Без него этот конденсатор разряжался бы значительно дольше. Если в этом случае быстро включить блок питания после его выключения, то тринистор VS1 может оказаться еще открытым и предохранитель сгорит.
Резистор R3 состоит из трех, включенных последовательно, сопротивлением 15 кОм и мощностью 1 Вт каждый. На них рассеивается мощность около 2  Вт. Резистор R2 — два параллельно включенных МЛТ-2 сопротивлением по 130 Ом, а конденсатор С7 — два, емкостью по 330 мк на номинальное напряжение 350 В, соединенных параллельно. Выключатель SA1 — тумблер Т2 или кнопочный  переключатель  ПкН41-1. Последний    предпочтительнее,    поскольку позволяет отключать от сети оба проводника. Тринистор КУ202Р1 снабжен алюминиевым теплоотводом размерами 15x15x1 мм.
Радио №10/2002
ЛИТЕРАТУРА
1.   Источники вторичного электропитания.  Справочное  пособие.  —  М.:  Радио и связь, 1983.
2.   Эраносян С. А. Сетевые блоки питания с высокочастотными преобразователями. — Л.: Энергоатомиздат, 1991.
3.  ФроловА. Ограничение тока зарядки конденсатора в сетевом выпрямителе. — Радио, 2001, №  12, с. 38, 39, 42.
4.   Мкртчян Ж. А. Электропитание электронно-вычислительных машин. — М.: Энергия, 1980.
5.   Интегральные микросхемы зарубежной бытовой видеоаппаратуры. Справочное пособие. — С.-Пб.: Лань Виктория, 1996.

Категория: Опыт радиолюбителей | Добавил: admin (29.08.2010)
Просмотров: 3823 | Рейтинг: 1.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа

Наша кнопка сайта

Радиолюбителям и электрикам схемы, программы и т.д.

Код кнопки

 

Locations of visitors to this page

 

Статистика

Онлайн всего: 8
Гостей: 8
Пользователей: 0

Счётчик тиц Все для радиотехника! Информационная поддержка ремонта теле-видео-аудиоаппаратуры Сайт :: Паятель.at.ua - статьи и простые схемы, конструкции для начинающих и профессионалов. Сервер радиолюбителей России - схемы, документация,
 соревнования, дипломы, программы, форумы и многое другое! Всё для начинающих. Сборки сабвуферов для машин. Сборки сабвуферов для дома. Лаборатория. Электроника. Программы расчета. Выставка сабвуферов.

Copyright MyCorp © 2016Сайт создан в системе uCoz