Простейший источник питания вспомогательной аппаратуры

Существует много аппаратуры, которая является вспомогательной к основ­ной, например антенные усилители для телевизоров. Естественно, вспомога­тельная аппаратура работает одновременно с основной, но использовать для ее питания сложную систему и тем более отдельный выключатель питания вряд ли целесообразно.

Технически оправдано иметь и индикатор потребления тока нагрузкой, но желательно при этом не нарушать конструкцию потребителя, т.е. не встраи­вать в него различные дополнительные устройства, а сделать их автономны­ми.

На рис.1 показана схема такого устройства.
Источник питания

В исходном состоянии симистор VS1 выключен, поскольку разомкнут выключатель SA1. После включения выключателя и перехода сетевого напряже­ния через нуль величина напряжения на резисторе R1 и, соответственно, на симисторе VS1 увеличивается. Конденсатор С1 заряжается. Он включен в диагональ постоянного тока мостового выпрямителя VD1 …VD4. Как только амп­литуда сетевого напряжения превысит порог отпирания стабилитрона VD4 или VD6, через управляющий переход симистора потечет ток — он откроется. На­грузка симистора — лампа накаливания EL 1. Она будет светиться. Падение на­пряжения на открытом симисторе перестанет увеличиваться.

В момент перехода сетевым напряжением через нуль симистор запрется, но в следующем полупериоде сетевого напряжения процессы повторятся. При этом симистор будет отпираться уже через другой стабилитрон пары VD5-VD6.

Напряжение на нагрузке Rh и конденсаторе С1 будет примерно равно ве­личине напряжения отпирания стабилитронов VD5, VD6. Поскольку напряже­ние отпирания стабилитронов любых типов отличается от экземпляра к экземп­ляру и подобрать пару с одинаковым напряжением отпирания (стабилиза­ции) практически не реально, то можно решить эту проблему несколько ина­че. Достаточно использовать двуханодный стабилитрон, например, КС175А или включить любой стабилитрон в диагональ по­стоянного тока маломощного мостового выпря­мителя.

Диагональ переменного тока этого вы­прямителя включается между выводом управ­ляющего перехода симистора и его анодом. Аналогичное решение описано, например. Можно применить и распространенный не­дорогой симметричный динистор типа DB3.

Учитывая то, что симисторы пока еще более дефицитны, чем тиристоры, целесообразно вы­полнить устройство по схеме рис.2.
Источник питания

Поскольку диодный мост VD1…VD4 так или иначе применяется в обеих схемах, то доста­точно лишь использовать для него более мощ­ные диоды. Тип диодов зависит от тока нагруз­ки EL1. Ключевой силовой коммутатор VS1 те­перь не симистор, а тиристор. Для управления им понадобится только один стандартный ста­билитрон VD5.

Диод VD6 исключает разрядку конденсатора С1 через открытый тиристор VS1.

В заключение надо обратить внимание на две очень важные особенности схем рис.1 и рис.2. Во-первых, нагрузка Rh не имеет гальва­нической развязки с питающей сетью 220 В. Это требует обязательного соблюдения пра­вил техники безопасности при настройке, про­верке и эксплуатации схемы.

Во-вторых, силовые полупроводниковые клю­чи (симисторы и тиристоры) весьма быстродей­ствующие полупроводниковые элементы. В при­веденных схемах нет защитных предохранителей, поскольку они из-за большой инерцион­ности все равно не в состоянии обеспечить за­щиту элементов схемы при КЗ нагрузки. В случае КЗ сначала выйдет из строя полупроводниковый силовой ключ, а только потом (по времени) — перегорит предохранитель. В настоящее время выпускаются быстродействующие предохрани­тели, но они еще очень дефицитны и весьма до­роги. Проще для защиты силового ключа ис­пользовать достаточно мощный (10…20 Вт) ре­зистор и стандартный предохранитель. Посколь­ку резистор ограничит ток через силовой ключ на безопасном для него уровне, то перегорание предохранителя даже через значительный (для предохранителя) интервал времени безопасно для ключа. Современные импортные опрессованные в керамику резисторы, которые имеют­ся на всех крупных радиорынках, сейчас уже не являются дефицитом и их стоимость упала. При их отсутствии вполне подойдут и отечествен­ные ПЭВ-7,5, ПЭВ-10 или еще более мощные.

Резистор и предохранитель включаются, на­пример, последовательно с лампой накалива­ния. Номинал резистора не имеет принципи­ального значения. Все зависит от допустимого кратковременного тока через используемый полупроводниковый ключ. Практически вели­чина сопротивления может быть 4,7… 10 Ом.

Метки: , , , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic