Χαιρετισμούς τους κατοίκους του ιστότοπού μας!
Όπως γνωρίζετε, πολλές οικιακές και εργοστασιακές συσκευές συχνά δεν έχουν προστασία από την ακατάλληλη ενσωμάτωση της πολικότητας ισχύος, με άλλα λόγια, δεν έχουν προστασία από την αναστροφή της ισχύος. Συγκεκριμένα, αυτό ισχύει για διάφορα σπιτικά προϊόντα, καθώς και για τελικές συσκευές, ενισχυτές ήχου, δομοστοιχεία ήχου, κλπ.
Οποιοσδήποτε χρήστης, λόγω αμελείας, μπορεί να αναστρέψει τυχαία την πολικότητα ισχύος, μετά από την οποία στη συντριπτική πλειοψηφία των περιπτώσεων η συσκευή μπορεί να χρειαστεί επείγουσα βοήθεια με τη μορφή επισκευής. Και μπορεί ακόμη και να συμβεί ότι η συσκευή μετά από τέτοιο εκφοβισμό απλώς θα γίνει άχρηστη και καμία επισκευή δεν θα βοηθήσει να την επαναφέρει στη ζωή.
Προκειμένου να αποφευχθεί μια τέτοια δυσάρεστη κατάσταση, πρέπει να χρησιμοποιηθεί προστασία από αντίστροφη πολικότητα. Είναι διαφορετικά. Μία από τις δημοφιλείς επιλογές είναι η χρήση διόδων ή γεφυρών διόδου για τροφοδοσία ρεύματος, οι οποίες είναι ικανές να περάσουν ρεύμα σε μία μόνο κατεύθυνση και έτσι να αποτρέψουν την πιθανότητα αντιστροφής πολικότητας. Πρόκειται για μια αρκετά δημοσιονομική και απλή λύση. Αλλά υπάρχει ένας αρνητικός τρόπος για αυτή τη μέθοδο προστασίας, δηλαδή για την ύπαρξη πτώσης τάσης κατά μήκος της διόδου. Μην ξεχνάτε επίσης ότι σε υψηλά ρεύματα και την ύπαρξη πτώσης τάσης, οι δίοδοι θερμαίνονται μάλλον ασθενώς και αν η ψύξη δεν χρησιμοποιείται, μπορούν να αποτύχουν.
Για παράδειγμα, μια γέφυρα δίοδος είναι εγκατεστημένη σε αυτόν τον ενισχυτή ήχου με τσιπ TDA7377.
Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται κυρίως εδώ ως ανορθωτής τάσης όταν τροφοδοτείται από πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος τάσης. Αλλά αν συνδέσετε τη συσκευή σε μια πηγή ισχύος με σταθερή τάση, τότε αυτή η γέφυρα δίοδος λειτουργεί ακριβώς ως προστασία από αντίστροφη πολικότητα. Και ανεξάρτητα από το πώς συνδέουμε την μπαταρία, η γέφυρα δίοδος θα αποτρέψει την αντίστροφη πολικότητα με το πέρασμα του ρεύματος προς τη σωστή κατεύθυνση.
Και αν αντί για τη δίοδο γέφυρα υπήρχε μόνο μια δίοδος στο συν, τότε αν η ισχύς είναι συνδεδεμένη λανθασμένα (αντιστροφή πολικότητας), η δίοδος δεν θα περάσει το ρεύμα και ο ενισχυτής απλά δεν θα ανάψει.
Αλλά, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τόσο η γέφυρα δίοδος όσο και η δίοδος έχουν πτώση τάσης. Για να το δείξει αυτό, ο συγγραφέας του καναλιού Radio-Lab YouTube μέτρησε την τάση πριν και αμέσως μετά τη γέφυρα των δίοδοι.
Όπως μπορείτε να δείτε, η τάση στη μπαταρία είναι 12.06V, και ήδη μετά τη γέφυρα δίοδος η τάση είναι περίπου 1.5V χαμηλότερη. Φαίνεται ότι οι απώλειες δεν είναι τόσο μεγάλες, αλλά αυτό με τη σειρά του θα επηρεάσει τη δύναμη του ενισχυτή, ως αποτέλεσμα, θα είναι ελαφρώς χαμηλότερη και μέρος της ενέργειας της μπαταρίας θα χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση της γέφυρας δίοδος.
Ας υπολογίσουμε την παραγωγή απώλειας και θερμότητας σε μια γέφυρα δίοδος. Για παράδειγμα, όταν το ρεύμα φορτίου είναι 2Α και η πτώση τάσης στη γέφυρα δίοδος είναι 1,5V, η παραγωγή θερμότητας στη γέφυρα δίοδος θα είναι περίπου 3W. Και οι πρόσθετες απώλειες δεν είναι ένα πλεονέκτημα, ειδικά όταν τροφοδοτείται ο ενισχυτής ή άλλη συσκευή από την μπαταρία, όπου συνιστάται να καταναλώνετε ενέργεια με φειδώ και το ποσό της μπαταρίας σας να είναι περιορισμένο.
Εδώ είναι μια σύγκριση της πτώσης τάσης σε μια συμβατική δίοδο:
Όπως μπορείτε να δείτε, είναι περίπου 0.4V. Στη δίοδο Schottky, η πτώση τάσης είναι ήδη χαμηλότερη και ανέρχεται σε 0,2V.
Η πτώση τάσης στη γέφυρα δίοδος είναι η μεγαλύτερη και είναι 0.6V.
Κατά τη φόρτωση, οι πτώσεις τάσης μπορεί να είναι ελαφρώς υψηλότερες. Πράγματι, συχνά δεν είναι δυνατόν να συγχέεται η πολικότητα της παροχής, αλλά η απώλεια παρουσία μιας σταγόνας στις δίοδοι ή στη γέφυρα δίοδος θα είναι σταθερή και ως αποτέλεσμα θα υπάρχει θέρμανση, η οποία με τη σειρά της οδηγεί στην ανάγκη για ψύξη. Όπως μπορείτε να δείτε, οι δίοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως προστασία έναντι της αντίστροφης πολικότητας, λειτουργούν, αλλά θέλετε ακόμα καλύτερη προστασία, ώστε να μην υπάρχει θέρμανση, απώλειες είναι ελάχιστες και καλά ρεύματα λειτουργίας.
Ο συγγραφέας προσφέρει ένα απλό, αλλά μάλλον καλό, σχέδιο προστασίας από την παροχή ισχύος αντίστροφης πολικότητας σε ένα ισχυρό τρανζίστορ πεδίου.
Αυτό το κύκλωμα είναι κατάλληλο για την προστασία συσκευών με μονοπολικό ρεύμα. Τρανζίστορ ισχύος εξόδου πεδίου ισχύος - Το IRF1405 είναι ένα ισχυρό N-κανάλι.
Ένα τέτοιο τρανζίστορ είναι ικανό να μεταβάλλει ένα αρκετά μεγάλο ρεύμα και, με τη σειρά του, έχει μια μάλλον μικρή αντίσταση, λόγω της οποίας δεν θα υπάρξει πρακτικά πτώση τάσης και επομένως δεν θα υπάρχει σχεδόν καμία θέρμανση ή θα είναι ελάχιστη, δεν θα υπάρξουν τέτοιες απώλειες όπως στις διόδους.
Ο συγγραφέας έφτιαξε ένα τέτοιο μικροσκοπικό μαντήλι για αυτό το σχέδιο προστασίας.
Η λειτουργία του κυκλώματος είναι εξαιρετικά απλή: αν όλα είναι σωστά συνδεδεμένα, το τρανζίστορ είναι ανοιχτό και το ρεύμα περνά μέσω του τρανζίστορ.
Εάν η πολικότητα της τροφοδοσίας δεν είναι σωστά συνδεδεμένη, το τρανζίστορ κλείνει, δημιουργώντας έτσι ένα κενό στο κύκλωμα ισχύος και το εμπλοκοποιημένο συν δεν περνά πέρα από το τρανζίστορ.
Στην αγορά ραδιοφώνου αγοράστηκαν όλα τα απαραίτητα εξαρτήματα για τη συναρμολόγηση της πλακέτας προστασίας.
Πρώτα απ 'όλα, ο συγγραφέας εγκαθιστά έναν αντιστάτη 100kΩ στη θέση του και τα κολλάει.
Στη συνέχεια, θα εγκαταστήσουμε τις διόδους zener σε 15V 0.5W, φροντίστε να τηρείτε την πολικότητα των καθόδων.
Στη συνέχεια, εγκαταστήστε έναν μη πολικό πυκνωτή χωρητικότητας 0,1 μF.
Τώρα μπλοκ ακροδεκτών για την ισχύ εισόδου και εξόδου.
Ο πίνακας είναι σχεδόν έτοιμος, υπάρχει μόνο ένα στοιχείο - ένα τρανζίστορ ισχύος. Για να το εγκαταστήσετε, ο συγγραφέας έσκυψε τα πόδια του τρανζίστορ - όπως αυτό:
Και το τοποθετήστε στη θέση του. Το αποτέλεσμα είναι μια τόσο μικρή και βολική κάρτα προστασίας αντιστροφής πολικής προστασίας για ενισχυτές και συσκευές με μονοπολικό τροφοδοτικό. Η μονοπολική ισχύς είναι όπου υπάρχουν δύο καλώδια ισχύος: συν και μείον.
Μετά την συγκόλληση, η πλακέτα πρέπει να πλυθεί με υπολείμματα ροής, έτσι ώστε τα πάντα να είναι καθαρά και όμορφα.
Τώρα ελέγξτε τη λειτουργικότητα της πλακέτας προστασίας που έχουμε συναρμολογήσει. Για να ελέγξετε τη σανίδα, συνδέστε μια μπαταρία με τάση τροφοδοσίας 12.1V στην είσοδο της. Ο συγγραφέας συνέδεσε τους αισθητήρες του πολύμετρου με την έξοδο του πίνακα. Αρχικά, συνδέουμε σωστά την μπαταρία, παρατηρώντας την πολικότητα.
Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχει τάση στην έξοδο του πίνακα, και η πτώση τάσης είναι τόσο χαμηλή που το πολυμέτρημα δεν το παρατηρεί.
Τώρα αλλάζουμε την πολικότητα της τροφοδοσίας και συνδέουμε την μπαταρία, συγχέοντας το συν με το πλην.
Όπως μπορείτε να δείτε, το τρανζίστορ είναι κλειστό, ο πίνακας προστασίας έχει λειτουργήσει και δεν περάσει τίποτα, προστατεύοντας έτσι τη συσκευή (σε αυτό το παράδειγμα, ένα πολύμετρο) από αντίστροφη πολικότητα. Εάν επαναφέρετε σωστά την τροφοδοσία, το τρανζίστορ θα ανοίξει και η τάση της μπαταρίας θα εμφανιστεί στην έξοδο της πλακέτας. Ωραία, ο πίνακας λειτουργεί.
Αφού δοκιμάσαμε την σπιτική σανίδα και σιγουρευτήκαμε ότι λειτουργεί, μπορείτε να συνδέσετε την πλακέτα προστασίας στον ενισχυτή ήχου. Θα χρησιμοποιήσουμε τον απλούστερο ενισχυτή στο τσιπ TDA7377 χωρίς καμία προστασία από την αντίστροφη πολικότητα και εάν η πολικότητα ισχύος είναι σύγχυση, τότε τουλάχιστον ο πολικός πυκνωτής στην εξουσία θα εκραγεί και το τσιπ θα καεί.
Η προστατευτική πλακέτα συνδέεται με το κενό της τροφοδοσίας συν και μείον του ενισχυτή, επί του οποίου υπάρχει δυνατότητα αντιστροφής πολικότητας. Πρέπει να συνδέσουμε τα καλώδια τροφοδοσίας που προέρχονται από την πλακέτα προστασίας στην πλακέτα ενισχυτή, τηρώντας την πολικότητα.
Αυτό είναι, τώρα ο ενισχυτής μας έχει προστασία, και η αντιστροφή πολικότητας δεν τον φοβάται. Συνδέουμε σωστά την τροφοδοσία.
Όπως μπορείτε να δείτε, η λυχνία LED του ενισχυτή ανάβει, όλα είναι καλά, ο ενισχυτής έχει ισχύ. Και τώρα, συνδέουμε την ισχύ αντιστρέφοντας την πολικότητα.
Όπως βλέπετε, τίποτα δεν κάνει το κάπνισμα και η λυχνία LED στην πλακέτα ενισχυτή δεν ανάβει, επομένως, ο ενισχυτής δεν λαμβάνει ενέργεια, πράγμα που σημαίνει ότι ο πίνακας προστασίας από το σπίτι λειτουργεί και εκπληρώνει πλήρως το καθήκον του.
Αυτός ο πίνακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία από αναστροφή ενισχυτών ήχου με μονοπολική ισχύ, συμπεριλαμβανομένων ενισχυτών κατηγορίας D, φορητών ηχείων και πολλών άλλων συσκευών. Θυμηθείτε ότι αν υπάρχει τουλάχιστον η παραμικρή πιθανότητα αναστροφής της πολικότητας της τροφοδοσίας, τότε, την κατάλληλη στιγμή, τουλάχιστον η προστασία από αντίστροφη πολικότητα θα σας εξοικονομήσει χρήματα και θα προστατεύσει το προϊόν σας από τυχαία αντίστροφη πολικότητα και ως αποτέλεσμα θραύσης.
Είναι επίσης σημαντικό να κατανοήσουμε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πιο βολικό να χρησιμοποιούμε διόδους ή μια γέφυρα δίοδος ως προστασία έναντι της αντίστροφης πολικότητας και σε άλλες περιπτώσεις είναι απαραίτητο να εξετάσουμε την συναρμολογημένη προστατευτική πλακέτα για εργασίες. Δοκιμάστε, συλλέξτε και επαναλάβετε. Μπορείτε να κατεβάσετε αρχεία με το διοικητικό συμβούλιο ΕΔΩ.
Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας. Θα σας δω σύντομα!
Βίντεο: