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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전원 전류 보호 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
이 기사에서 설명하는 전류 보호 장치는 출력 전압 및 부하 전류 미터 [1]와 함께 작동하는 [2]에 설명되어 있는 전원용으로 설계되었습니다. 이 장치는 보호 기능을 수행하는 것 외에도 부하 없이 전원 공급 장치의 부하 전류 측정기를 사용하여 응답 임계값을 설정하고 제어할 수 있다는 점에서 다른 유사한 장치와 다릅니다. 대부분의 전류 보호 장치에서는 눈금이 있는 가변 저항기나 저항기 세트가 있는 스위치를 사용하여 응답 임계값을 변경합니다. 첫 번째 경우에는 필요한 임계값을 정확하게 설정하기가 어렵고, 두 번째 경우에는 스위치 위치 수에 따라 가능한 값의 수가 제한됩니다. 또한 접점은 최대 부하 전류를 견뎌야 하며 이러한 스위치는 상당히 비쌉니다. 이 기사에 제시된 보호 장치를 사용하면 저항기 교정이나 선택 없이 이 미터기가 제공하는 정확도로 부하 전류 미터의 전체 작동 범위에 걸쳐 보호 임계값을 설정할 수 있습니다. 보호 장치는 부하 전류를 제한하고 임계값을 초과할 때 출력 전압을 끄는 두 가지 모드로 작동합니다(트리거 모드). 그 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1. 비반전 증폭기 회로에 따라 연결된 연산 증폭기 DAXNUMX에 내장되어 있습니다.
연산 증폭기의 반전 입력은 저항 분배기 R4-R6으로부터 기준 전압을 받습니다. 전류 측정 장치의 증폭기 출력 전압은 보호 장치의 입력 신호로 사용되었습니다 [2]. 부하가 없는 동안 이 증폭기의 출력 전압, 즉 연산 증폭기 DA1의 비반전 입력 전압은 1입니다. 반전 입력의 전압이 1보다 높으므로 이 연산 증폭기의 출력은 XNUMX보다 낮고 트랜지스터 VTXNUMX은 닫히고 LED HLXNUMX은 꺼집니다. 부하 전류의 출현으로 연산 증폭기의 비반전 입력 전압이 증가합니다. 표준 값을 초과하자마자 연산 증폭기 출력의 전압이 1 이상으로 상승하고 트랜지스터 VT1이 열립니다. 후자는 개방되어 병렬 전압 조정기 DA5의 출력을 분류합니다([2]의 그림 1). 전원 공급 장치의 출력 전압과 부하 전류는 연산 증폭기 DA1의 비반전 입력 전압이 표준 전압과 같아질 때까지 감소합니다. 부하 전류는 정상 상태로 제한됩니다. HLXNUMX LED는 전류 제한 모드로의 전환을 신호로 나타냅니다. 트리거 모드로 전환하려면 SB2 푸시 버튼 스위치의 접점을 닫아야 합니다. 이 경우 부하 전류가 설정 값을 초과하면 트랜지스터 VT2가 열리고 연산 증폭기 DA1의 반전 입력에 -8V의 전압이 공급되고 연산 증폭기 출력에서 전압은 약 +6V로 설정하면 트랜지스터 VT1이 완전히 열리고 소스의 출력 전압은 4에 가까워집니다. 이 모드의 LED는 보호 기능이 작동했음을 나타냅니다. 소스를 작동 모드로 되돌리려면 짧은 시간 동안 보호 기능을 전류 제한 모드로 전환하는 것으로 충분합니다. 다이어그램에 표시된 저항 R6-R20의 값을 사용하면 응답 임계값을 2mA에서 XNUMXA로 조정할 수 있습니다. 이 간격을 변경하려면 언급된 저항을 선택합니다. 회로 R11C7은 연산 증폭기의 자기 여자를 방지하는 역할을 합니다. 완전히 제거할 수는 없지만 회로 R11C7은 연산 증폭기 출력에서 고주파 AC 전압의 진폭을 크게 줄입니다. 생성이 다른 노드의 작동에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 연산 증폭기 출력의 신호는 필터 R1C2을 통해 트랜지스터 VT1의 베이스로 공급됩니다. VT1 이미 터 회로의 저항 R1은 로컬 음전류 피드백을 생성합니다. 1μF 용량의 커패시터를 사용하여 트랜지스터 VT5([1]의 그림 4,7)의 컬렉터-이미터 섹션을 63V 전압으로 분류하는 것도 자기 여기를 제거하는 데 도움이 됩니다. 소스에서 음향 잡음이 없음을 통해 간접적으로 표시됩니다. 그리고 자기 자극에는 귀로 잘 인식되는 특징적인 소리가 동반됩니다. 어떤 경우든 오실로스코프를 사용하여 전류 제한 모드에서 출력 전압 리플 범위를 모니터링하고 교정 회로를 선택하여 이를 최소화해야 합니다. 연산 증폭기 공급 전압을 안정화해야 할 수도 있습니다. 회로 R11C7과 저항 R1의 사용이 항상 필요한 것은 아닙니다. 보호 장치의 사본 중 하나에서는 연산 증폭기 DA200의 출력에서 1kHz 이상의 주파수를 갖는 리플 진폭이 100mV에 도달했지만 전혀 설치할 필요가 없었습니다. 기준은 소스 출력의 맥동 진폭입니다. 전류 제한 모드에서 작동할 때 10~15mV를 초과하지 않는 경우 보호 장치의 작동은 만족스러운 것으로 간주될 수 있습니다. 왜냐하면 이러한 모드는 대부분의 경우 긴급 상황으로 간주되기 때문입니다. 소스가 전류 제한 모드에서 작동할 것으로 예상되지 않지만 트리거 모드만 필요한 경우 회로 R11C7 및 저항 R1을 생략할 수도 있습니다. 이 경우 트랜지스터 VT2의 컬렉터는 DA2의 핀 1에 직접 연결되어야 하며 스위치 SB2는 스위치로 교체되어야 하며 표시된 다이어그램에 따라 저항 R9를 DA3의 핀 1에 연결하는 와이어의 파손 부분에 연결해야 합니다. 그림에서. 2. 트리거 보호가 꺼지면 소스 [1]의 출력 전류가 약 2,5A로 제한됩니다.
임계값과 동일한 부하 전류에서 연산 증폭기 입력의 전압은 동일하므로 보호 임계값을 결정하려면 음극선을 기준으로 가변 저항 R5의 모터 전압을 측정하는 것으로 충분합니다. 부하. 이렇게 하려면 미터 [2]에서 연산 증폭기 DA1의 출력과 저항 R10 사이의 회로를 차단하고 와이어를 스위치 SB1의 접점에 연결해야 합니다. 보호 전류는 모든 작동 모드에서 측정될 수 있습니다. 보호 장치는 미터에 내장된 전압 변환기에 의해 전원이 공급됩니다[2]. 그 힘은 이것으로 충분합니다. 물론 가장 좋은 방법은 변환기 대신 해당 정류기 및 안정기와 함께 전력 변압기의 추가 XNUMX차 권선을 사용하는 것입니다. 제안된 보호 장치를 사용하여 [1]과 [2]에 설명된 장치로 구성된 전원 공급 장치에는 단점이 있습니다. 첫째, 네트워크에 연결되면 출력에 전압 펄스가 나타나며 그 진폭은 설정된 출력 전압을 초과하지 않습니다. 이는 전압 변환기에서 보호 장치로 전원을 공급한 결과입니다. 전원보다 늦게 시작되므로 보호 장치의 과도 현상이 지연되어 발생합니다. 변환기가 시작되는 순간 연산 증폭기 DA1의 출력에 +6V의 전압이 잠시 나타나고 트랜지스터 VT1이 열려 펄스가 나타납니다. 또 다른 단점은 첫 번째와 같은 이유로 발생하지만 방아쇠 보호 모드가 켜져 있을 때 나타납니다. 전원이 공급되면 진폭이 설정된 출력 전압을 초과하지 않는 전압 펄스가 나타나고 소스가 꺼집니다. 보호 장치와 계기가 네트워크 변압기의 추가 권선에서 전원을 공급받는 경우 이러한 효과는 덜 나타납니다. 이러한 단점의 영향을 제거하려면 트리거 모드를 켜지 말고 장치의 출력 전압이 설정될 때까지 부하를 연결하지 마십시오. 그러나 그림에 표시된 회로는 이를 완전히 제거하는 데 도움이 될 것입니다. 3. 장치가 네트워크에 연결되면 커패시터 C9가 방전되고 다이오드 VD1을 통해 연산 증폭기 DA1의 비반전 입력에 음의 전압이 공급되므로 출력에 펄스가 나타나지 않습니다. 커패시터가 충전됨에 따라 커패시터 양단의 전압이 점차 증가합니다. 연산 증폭기 입력보다 커지면 다이오드 VD1이 닫히고 커패시터 C9는 저항 R12를 통해 변환기 출력 (16V)의 총 전압으로 충전되어 더 이상 영향을 미치지 않습니다. 장치의 작동. 다이오드 VD2는 전원이 꺼질 때 커패시터 C9의 방전을 가속화하는 역할을 합니다. C9R12 회로의 시정수는 소스가 네트워크에 켜질 때 트리거 보호가 작동하지 않도록 최소로 선택해야 합니다.
보호장치용 인쇄회로기판은 개발되지 않았습니다. 이 장치에 전원 공급 장치 [1]을 장착할 때 가변 저항 R11'([3]의 그림 1) 대신 공칭 값이 3,6kOhm인 상수 저항을 설치하고 저항 R11''을 제외하십시오. 보호 장치는 MLT 저항기와 수입된 산화물 커패시터를 사용합니다. 가변 저항 - SP3-40. KT3102E 트랜지스터는 SS9014로 교체할 수 있으며 KR140UD708 연산 증폭기 대신 수입 아날로그 또는 기타 국내 연산 증폭기(예: KR1408UD1A)를 사용할 수 있습니다. 슬루율이 낮은 연산 증폭기가 선호됩니다. 문학
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