Термистор в блоке питания компьютера: Страница не найдена — All-Audio.pro

Содержание

Учебно-практический центр «Эксперт» — Учебно-практический центр «Эксперт»

Импульсные источники питания завоевывают все большее жизненное пространство. Надежность их растет, и те недостатки, которые характерны для импульсных преобразователей энергии, с лихвой компенсируются их несомненными преимуществами. Сейчас они начинают применяться уже в тех областях, где традиционно использовались линейные источники питания.

Один из недостатков импульсных преобразователей энергии это то, что они являются источником высокочастотных помех, проникающих в первичную сеть переменного тока. Это, в свою очередь, может приводить к нестабильной работе другого оборудования, подключенного к той же фазе первичной сети, что и импульсный источник. В связис этим, абсолютно любой блок питания должен иметь в своем составе входные помехоподавляющие цепи, обеспечивающие его защиту от помехиз первичной сети, а также защиту первичной сети от высокочастотных помех импульсного источника. Кроме того, эти цепи могут выполнять функции по защите от высоких напряжений и больших токов.

Переменный ток сети на первом этапе преобразования должен быть выпрямлен с помощью диодного моста. На этот диодный мост переменный ток подается через сетевой выключатель, сетевой предохранитель, терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) и помехоподавляющий фильтр. В подавляющем большинстве источников питания построение входных цепей одинаково, и такая типовая схема входных цепей приводится на рис. 1.

Рис. 1

Терморезистор с отрицательным ТКС служит для ограничения броска зарядного тока через конденсатор С5 в момент включения источника питания. При включении блока питания в начальный момент времени через диодный мост протекает максимальный зарядный ток конденсатора С5, и этим током может быть выведен из строя один (или более) диод выпрямителя. Так какв холодном состоянии сопротивление терморезистора составляет несколько Ом, ток через выпрямительные диоды моста ограничивается на безопасном для них уровне. Через некоторый промежуток времени в результате протекания через терморезистор зарядного тока С5, он нагревается, его сопротивление уменьшается до долей Ома и большене влияетна работу схемы.

Такое решение проблемы ограничения броска зарядного тока при помощи элемента с нелинейной вольт – амперной характеристикой используется достаточно часто, так как схема при этом получается наиболее простой и дешевой по сравнению с другими вариантами. Кроме того, она обеспечивает минимальные потери и высокую надежность, что и обуславливаетее применение практически во всех блоках питания. Ограничительный терморезистор, как и всякий нагреваемый элемент, обладает тепловой инерцией. Это означает, что для того, чтобы он восстановил свои ограничительные свойства, после выключения блока питания из сети должно пройти некоторое время (порядка нескольких минут), то есть он должен остыть. При этом следующее включение блока питания произойдет так жес ограничением броска зарядного тока. И это является дополнительным условием, из-за которого настоятельно рекомендуется выждать одну-две минуты перед следующим включением источника питания после его выключения, хотя на практике часто встречаются ситуации, при которых необходимо выключить источник питания и тут же снова включить его.

Терморезисторы довольно часто выходят из строя при пробоях силового транзистора, пробоях диодов выпрямителя. Неисправности терморезисторов довольно очевидны, так как они перегорают обычно с физическими нарушениями корпуса, т. е. корпус элемента разламывается и на нем видны следы копоти. При перегорании терморезистора специалист, производящий ремонт, может применить несколько вариантов решения проблемы:

     — Заменить терморезистор на аналогичный — это наиболее оптимальное решение.

   — Заменить терморезистор обычным резистором малого сопротивления (несколько Ом) и большой мощности (порядка 5 Вт) —в этом случае такой резистор будет осуществлять ограничение тока через выпрямитель в течение всей работы блока питания, однако будет выделять довольно большое количество тепла.

    — Заменить терморезистор несколькими витками нихромовой проволоки — такой элемент будет выполнять общее ограничение тока, а витки будут способствовать плавному нарастанию тока. Однако стоит отметить, что такое решение нельзя назвать оптимальным, и лучше воздержаться от его применения.

   — Замена терморезистора перемычкой — такой способ ремонта не рекомендуется применять (а некоторые специалисты и категорически предупреждают от замены терморезистра перемычкой), однако в некоторых ситуациях это приходится делать. К тому же, если при ремонте пришлось заменить диоды выпрямителя и поставить более мощные (например, КД226), то, как показывает практика, зарядный ток для таких диодов не страшени схема вполне работоспособна без терморезистора.

Следует отметить, что ограничительный терморезистор некоторые производители размещают между «-» диодного моста и общим проводом первичной части (рис. 2).

Рис. 2

В некоторых источниках питания терморезисторы не используются,а применяются ограничительные резисторы большой мощности (обычно белого цвета и имеющие форму параллепипеда). Эти резисторы имеют номинал сопротивления, равный несколько Ом и мощность5 –10 Вт.Как уже отмечалось ранее, такой резистор обеспечивает ограничение тока не тольков момент включения, а постоянно при работе источника питания. Поэтому на резисторе рассеивается достаточно большая мощность, и он очень сильно нагревается.

Сетевой плавкий предохранитель FU1 предназначен для защиты питающей сети от перегрузок, которые возникают при неисправностях сетевого выпрямителя или силового транзистора. Конструктивное изменение положения предохранителя при ремонте нежелательно, так как это может приводить к появлению сетевых электромагнитных помех.

Входной помехоподавляющий фильтр обладает свойством двунаправленного помехоподавления, то есть предотвращает проникновение высокочастотных импульсных помех из сетив блок питания и, наоборот, из блока питания в сеть.Эти импульсные помехи могут иметь значительную амплитуду. Сетевые помехи имеют в основном промышленную основу и создаются аппаратурой дуговой и контактной сварки, силовой пускорегулирующей аппаратурой, приводными электродвигателями, медицинской аппаратурой и т. д. Генерируемые блоком питания помехи обусловлены, главным образом, импульсным режимом работы силового транзистора и выпрямительных диодов. Помехи, генерируемые и силовой сетью и блоком питания можно разделить на два типа: симметричные и несимметричные.

Симметричная (дифференциальная) помеха — напряжение между проводами питания. Эта помеха измеряется между двумя полюсами шин питания.

Несимметричная (синфазная) помеха — напряжение между каждым проводом и корпусом блока питания (рис. 3).

Рис. 3

Для анализа работы помехоподавляющего фильтра рассмотрим случай, когда симметричная помеха воздействует на схему блока питания.

ЭДС помехи приложена к входу источника питания между фазным и нулевым проводом со стороны сети. Конденсатор С1 представляет собой очень большое сопротивление для питающего тока сетевой частоты (50Гц), и поэтому этот ток через конденсатор С1 не ответвляется.Для импульсного высокочастотного тока помехи этот конденсатор, напротив, имеет очень малое сопротивление, и поэтому большая часть тока помехи замыкается через него.

Однако одного конденсатора С1 оказывается недостаточно для полного подавления помехи. Поэтому далее включается двухобмоточный дроссель Т1 (нейтрализующий трансформатор), обмотки I иII которого имеют одинаковое число витков и намотанына одном сердечнике. Направление намотки обеих обмоток согласное. Из этого следует, что полезный ток сетевой частоты, протекающий по обмоткам I иII в противоположных направлениях, будет создавать в сердечнике Т1 два равных встречно-направленных магнитных потока, взаимно компенсирующих друг друга. Поэтому независимо от величины потребляемого от сети тока сердечник Т1 не будет намагничиваться, а значит, индуктивность обеих обмоток будет максимальна. Несмотря на это,из-за того, что питающий полезный ток имеет низкую сетевую частоту, обмотки Т1 не будут оказывать ему сколько-нибудь значительного сопротивления. Высокочастотный же ток помехи будет задерживаться этим дросселем. При этом, благодаря трансформаторному исполнению, индуктивность каждой из обмоток Т1 возрастает на величину взаимной индуктивности. Это объясняется тем, что магнитные потоки от высокочастотного тока помехи точно также взаимно компенсируются, как и токи сетевой частоты. Поэтому сердечник Т1 не намагничивается,а магнитная проницаемость его максимальна. Если бы вместо Т1 в каждый провод включался бы обычный дроссель, то протекающий ток намагничивал бы сердечники этих дросселей, в результате чего их магнитная проницаемость была бы меньше, даже при том же количестве витков.

Далее уже остаточная энергия помехи подавляется конденсатором С4, который замыкает через себя оставшуюся часть тока высокочастотной помехи, прошедшую через Т1.

Однако основное назначение конденсатора С4 иное. Диодный выпрямитель (D1-D4) также является генератором высокочастотных помех, что связано с импульсным характером тока через выпрямитель. Величина помех в основном зависит от свойств полупроводниковых диодов выпрямителя (крутизны вольтамперной характеристики, инерционности).

Процесс восстановления обратного сопротивления диодов при переключении не является мгновенным, и при смене полярности приложенного напряжения через диоды протекают импульсные обратные токи, обусловленные рассасыванием избыточных носителей. Эти импульсные токи и являются помехами, генерируемыми сетевым выпрямителем. Конденсатор С4, включенный в диагональ диодного моста, замыкает через себя токи этих импульсных помех, препятствуя их проникновениюв питающую сеть и нагрузку блока питания.

Конденсаторы С2 и СЗ — обязательные элементы и предотвращают проникновение несимметричных импульсных помех в питающую сеть. Такие же конденсаторы могут устанавливаться и до дросселя, образуя таким образом симметричный фильтр (рис. 4)

Рис. 4

Для предотвращения проникновения несимметричных помех из силового преобразователя в нагрузку через общий провод вторичной стороны в некоторых блоках питания этот общий провод не имеет гальванической связи с корпусом блока питания, а подключенк нему через дополнительный фильтрующий конденсатор малой емкости. При таком включении большая часть тока импульсной помехи замыкается через этот конденсатор внутри схемы блока питания. На рис. 5 таким конденсатором является С6 (4.7n/3kV).

Рис. 5

Следует отметить, что для разрядки конденсаторов сетевого фильтра после выключения блока питания из сетина выходе сетевого фильтра может включаться высокоомный резистор R1 на рис. 4. Включение такого резистора обусловлено требованиями техники безопасности при ремонте блока питания.

В современной схемотехнике во многих блоках питания по сетевому входу включается также варистор или динистор. Варистор — это нелинейный элемент, сопротивление которого зависит от приложенногок нему напряжения. Поэтому, пока сетевое напряжение не выходитза пределы допустимого, сопротивление варистора велико (десятки МОм), и он не влияетна работу схемы. При перенапряжениив сети варистор резко уменьшает свое сопротивление, и возросшим током через него выжигается плавкий предохранитель. Остальные элементы блока питания при этом остаются целыми. Сам варистор при этом обычно выходит из строя, что очень легко заметить —он чернеет,на окружающих его элементах — копоть и обычно варистор раскалывается. Достаточно часто для защиты источника питания от работы при повышенных напряжениях сети используется зенеровский диод, обозначаемый на схемах ZNR. Принцип работы его практически не отличается,т. е. если к нему прикладывается напряжение выше уровня его пробивного напряжения, то он «пробивается» и также выжигает плавкий предохранитель.

Маркировка варистора или зенеровского диода является достаточно простой. На корпусе тремя цифрами указывается номинал пробивного напряжения. Например, число 301 соответствует пробивному напряжению 300В (30×101), число 271 – напряжению 270В (27×101) и т. д.

В случае неисправного варистора или зенеровского диода установка нового предохранителя и повторное включение источника питания опять приводит к перегоранию предохранителя. Замену варистора или диода желательно производить на аналогичное изделие. Установка прибора с меньшим пробивным напряжением часто приводит его «пробою» при включении источника питания, т. к. именно в момент включения наблюдается большой скачок напряжения. Если установить прибор с большим значением пробивного напряжения, то в момент включения он не будет выходить из строя, однако и защищать источник питания он буде хуже. Возможен и такой способ решения проблемы, как полное удаление варистора (зенеровского диода) из схемы. Источник питания при этом будет запускаться без проблем, и предохранитель будет оставаться целым, однако, как, наверное, всем понятно, защита от повышенного напряжения сети будет отсутствовать. Такой способ решения проблемы стоит применять только в том случае, если вы увереныв хорошем качестве питающего напряжения и нет возможности найти аналогичную замену неисправному прибору.

 

Перегорел входной предохранитель в блоке питания. Диагностика.

Статья написана для постигающих азы в ремонте.

Сгорел входной предохранитель в блоке питания? Разберемся в причинах и как правильно проводить диагностику. Также затронем пару сопутствующих тем при анализе этой неисправности.

 

Думаю многие сталкивались с такой ситуацией когда включаем устройство  но нет никакой реакции, и после непродолжительной диагностики выявляем сгоревший  сетевой предохранитель. Причем неважно БП компьютера это или плата питания копира или факса.  Естественно многие его сразу меняют или что еще хуже ставят перемычку и тут же включают устройство. И вот тут то с большей долей вероятности он сгорит снова или выбьет автоматы в щитке. Давайте разберемся подробнее в чем же дело и почему нельзя менять предохранитель без диагностики.

Сначала взглянем на типовую схему входа в импульсных блоках питания.

 

Как видим предохранитель FU1 стоит первым в цепи, и основная его функция защитная. Но, это защита не внутренних компонентов схемы от превышения напряжения, а защита всей платы от короткого замыкания этих самых компонентов, и в конечном итоге предотвращение воспламенения внутри устройства.

Поэтому когда сгорает сетевой предохранитель во входной цепи, то это означает не то что было превышение питающего напряжение, а короткое замыкание в цепи после предохранителя. И как правило в 80% случаев если восстановить цепь вставив новый пред, и замерив сопротивление на входе блока между контактами L и N то обнаружим сопротивление равное нулю или чуть более.

Сгоревший предохранитель это следствие, поэтому как только обнаружили что он неисправен приступаем к диагностике.

Диагностику начинаем от входа, первым в списке стоит варистор VR1, выглядят они в целом виде так:

Вот они как раз и выполняют функцию защиты блока питания об бросков напряжения. Суть их в том что при превышение определенного порога напряжения они начинают пропускать через себя ток, защищая остальной участок цепи. При возможны несколько вариантов событий:

1.Импульс входного напряжения был незначительный и варистор сработав поглотил его рассеяв в тепло, потому в даташитах на них и указывается какую мощность они могут принят.

2. Импульс входного напряжения был более сильным, и варистор сработав замкнув цепь привел к образованию повышенного тока протекающего через предохранитель, который выгорел. При этом варистор пробит не был, и остался функционирующим. В таком случае замена сетевого предохранителя восстановит работоспособность.

3. Длительное превышение напряжения. При таком раскладе происходит тепловой пробой варистора приводящий к короткому замыканию цепи. Как правило это можно увидеть невооруженным взглядом в виде раскола, почернение и так далее.

Но дефект может быть и скрытым, поэтому если в цепи КЗ, то выпаиваем его в первую очередь и проверяем. Если дефект в нем, то тут у нас выбор, не впаивать его обратно совсем, на работоспособность схемы это не повлияет, но в следующий раз сгорит уже что-то другое, и замена на аналог. Советую всегда ставить новый.

К сожалению варисторы стоят не во всех блоках питания. Стоит также отметить что расположен в схеме он может как до дросселей, так и после, а обозначаться может как угодно.

Смотрим дальше:
Конденсаторы С1 и С4 служат для подавления низкочастотных дифференциальных помех, с емкостью порядка сотен нанофарад  и напряжением от 250 вольт. На схеме может обозначаться как Сх, и иметь прямоугольный вид. По своему типу пленочный, и практически никогда не выходит из строя. Но проверить все же стоит.

Дроссель Т1 — служит для подавления синфазных помех. Несмотря на то что обмотки могут находится на одном магнитопроводе, обмотки фаз разнесены друг от друга на расстоянии, и замыкания быть не должно. Но может произойти обрыв обмоток. В таком случае это однозначно говорит о коротком замыкании в цепи дальше.

Конденсаторы С2 и С3  также выполняют роль фильтра синфазных помех. Пробои случаются, но выглядит это несколько иначе, так как в общей точке они соединены с корпусов устройства, то при отсутствии заземления при прикасании к металлическим частям корпуса будет чувствоваться удар током.
Термистор Т — выполняет функцию ограничения стартового тока при включении устройства в сеть. Суть термистора в том что в обесточенном блоке питания  и при нормальной температуре он имеет высокое сопротивление, при подаче напряжения происходит нагрев термистора и уменьшение его сопротивления до нуля. Таким образом происходит плавный запуск блока питания.

И так, мы рассмотрели основные элементы так называемого входного фильтра, но стоит учитывать что это только примерная схема, различные производители могут видоизменять ее, так например отказ от конденсаторов, замена дросселей на перемычки, отсутствие варисторов и термисторов. В некоторых устройствах наоборот может наблюдаться усложнение, в виде добавочных варисторов между землей и фазой. При проверке элементов на пробой обязательно выпаиваем их, проверять в схеме на короткое замыкание бессмысленно.

Теперь перейдем к следующему компоненту:

Диодный мост D1-D4. По статистике причиной кз во входной цепи держит лидирующее место. При этом он может быть выполнен как в виде четырех отдельных диодов, так и в виде сборки.

Проверять в схеме не имеет смысла, поэтому выпаиваем и смотрим наличие пробоя, также проверяем падение напряжения в норме от 400 до 600, но точная информация в даташитах на них. Главное чтобы эти значения не отличались для каждого диода или перехода в сборке более чем на несколько единиц. Причин выхода из строя диодного моста может быть как пробой вследствие превышения напряжения или тока, и деградация np-перехода от времени.

В цепи после диодного выпрямителя расположен сетевой конденсатор С5, с напряжением обычно 400 вольт и емкостью от 40 до 200 мкф. Он так же может служить причиной короткого замыкания по причине пробоя между обкладками. Для проверки его также требуется выпаять из схемы, и следует проявить осторожность, так как исправный конденсатор может долго хранить заряд. Для проверки уже нужен специальный прибор LC-метр. Предварительно разрядив конденсатор проверяем его емкость и ток утечки.  Хотя можно и визуально определить неисправность в виде вздутия, или, если потрести его, в виде постукивания внутри, но такой способ не может показать скрытые дефекты.

И последним этапом проверки будет измерение транзистора Q1, на наличие пробоя. В приведенном выше рисунке опущена схема управления транзистором, поэтому в зависимости от компоновки не лишним будет проверить и его обвязку. И кстати, если он пробит то тут прежде чем его менять, следует уже более подробно разбираться со схемой управления транзистором и трансформатором следующим после него на предмет межвиткового замыкания.

И подходим к итогу:

Только проведя все эти проверки в цепи и заменив неисправные компоненты, можем ставить предохранитель такого же номинала и производить включение.

Надеюсь статья была полезна.

УЗИП — устройство защиты от импульсного перенапряжения

Нормативное сопровождение применения УЗИП

Под спойлером ситуация со стандартами в части применения УЗИП

Общие вопросы молниезащиты рассмотрены в четырех стандартах МЭК серии ГОСТ Р МЭК 62305:2010 «Защита от удара молнии», устанавливающих принципы защиты от молнии зданий, сооружений и их инженерных сетей. В стандарте вводится понятие зон защиты от молнии, которое постепенно внедряется и в российскую практику проектирования систем внешней и внутренней молниезащиты.

Так, зонной концепции молниезащиты уделяется большое внимание в СО-15334.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций». В этом документе УЗИП (используется аббревиатура УЗП) рассматривается в качестве одного из мероприятий по ограничению перенапряжений.

Защита электрических и электронных систем внутри здания от электромагнитных импульсных воздействий молнии, в т.ч. с помощью УЗИП (используется сокращение SPD – Surge Protection Device), рассмотрена в 4-й части стандарта – МЭК 62305-4. В стандарте содержится информация для проектирования, монтажа, обслуживания и испытаний систем защиты, предназначенных для уменьшения риска повреждений чувствительного оборудования электромагнитными воздействиями молнии.

Вопросы испытания и применения УЗИП изложены в серии стандартов МЭК – IEC 61643.

Применительно к устройствам защиты силовых цепей и электрооборудования переменного тока частотой 50/60 Гц до 1000 В (постоянного тока до 1500 В) на текущий момент актуальны следующие стандарты серии:

  1. С 06.12.2011 г. действует ГОСТ Р МЭК 61643-12-2011 «Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 12. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения», описывающий принципы выбора, размещения и координации УЗИП.
  2. С 01.01.2015 г. введен в действие ГОСТ Р МЭК 61643-11- 2013 «Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Часть 11. Устройства защиты от импульсных перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии. Требования и методы испытаний», устанавливающий рабочие характеристики, стандартные методы испытаний и номинальные параметры УЗИП.

Применительно к устройствам защиты систем телекоммуникации и сигнализации, например, цепей передачи данных, голосовой связи и аварийной сигнализации на текущий момент действуют следующие стандарты серии:

  1. С 17.09.2012 г. введен ГОСТ Р 54986-2012 (МЭК 61643-21:2009) «Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 21. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в системах телекоммуникации и сигнализации (информационных системах). Требования к работоспособности и методы испытаний», регламентирующий испытания и требования к методам испытаний УЗИП для определения их работоспособности.
  2. С 2015 г. действует стандарт МЭК IEC 61643-22:2015 «Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Часть 22. Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к сетям сигнализации и связи. Принципы выбора и применения», не гармонизированный пока с системой ГОСТ Р.

В 2015 г. актуализирован ГОСТ Р 50571.5.53-2013 (МЭК 60364-5-53:2002) «Электроустановки низковольтные. Часть 5-53. Выбор и монтаж электрооборудования. Отделение, коммутация и управление», который устанавливает общие требования к функциям отделения, коммутации и управления низковольтных электроустановок. Применительно к УЗИП (используется сокращение УЗП) систем электропитания переменного тока приводятся требования к выбору, монтажу и схемотехнике устройств в зависимости от конфигурации и параметров защищаемой сети.

Общие требования по защите от импульсных (коммутационных и грозовых) перенапряжений присутствуют в современных стандартах ПАО «ФСК ЕЭС» по проектированию сети СН и СОПТ (СТО 56947007-29.240.10.248-2017, СТО 56947007-29.120.40.093-2011, СТО 56947007- 29.240.10.167-2014), а также в методических и руководящих указаниях по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) на объектах электросетевого хозяйства СТО 5694700729.240.044-2010, СТО 56947007-29.240.043-2010.

По итогам вышеописанной ситуации в мире стандартов, можно выделить два основных направления в применении УЗИП

  1. Устройства защиты электрических сетей и электрооборудования при прямом или косвенном воздействии грозовых или иных переходных перенапряжений. Данные устройства предназначены для подсоединения к силовым цепям переменного тока частотой 50-60 Гц или постоянного тока и к оборудованию с номинальным напряжением до 1000 В (действующее значение) или 1500 В постоянного тока.
  2. Устройства для защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП), применяемых для защиты систем телекоммуникации и сигнализации, например цепей передачи данных, голосовой связи и аварийной сигнализации. Все эти системы могут подвергаться прямому или индукционному воздействию грозовых или коммутационных эффектов. Эти эффекты проявляются в виде перенапряжений или сверхтоков, достаточно высокого уровня.

В это статье рассмотрим элементы УЗИП, которые встречаются в зависимости от применения. Практически все встречающиеся элементы описаны, некоторые – универсальные, некоторые, как например, термокатушка и угольный разрядник встречаются только в системах защиты внешних линий связи. Некоторые элементы, такие как защитный автоматический выключатель, которые применяются только в системах защиты электрических сетей – не упомянуты. Статья будет дорабатываться, очень возможно, что разбита на разные части.

Принцип работы УЗИП

Удар в один из проводников питания оборудования:

Защита от перенапряжения на питающих проводниках:

Элементы, применяемые в УЗИП

Базовые элементы защиты по функциональному предназначению делятся на два вида:

  • Защита по напряжению, от перенапряжения
  • Защита по току, защита от сверхтоков

Защита по напряжению, от перенапряжения
Угольный разрядник, газонаполненный разрядник, супрессор

Защита по току, защита от сверхтоков
Термокатушка, плавкий предохранитель, PTC-термистор (позистор)

Угольный разрядник [защита от перенапряжения]

Представляет собой два брусочка из прессованного угля (щётки двигателей и генераторов постоянного тока абсолютно такие же), между которыми помещается перфорированный изолятор. При перенапряжении, возникающем в цепи между брусочками угля проскакивает искровой зазряд. Одна сторона угля прилегает к проводу защищаемой цепи, другая сторона – к проводнику соединённого с заземлением. Импульс перенапряжения благополучно “утекает” в “землю”.

На схемах обозначается так:

 

Термокатушка [защита по току]

Корпус термокатушки изготавливается из латуни или методом холодной высадки. Внутри находится стержень в латунной втулке. Стержень и втулка изнутри покрыты легкоплавким припоем (залужены). Вокруг втулки намотана спираль из нихромового провода (как в электрических плитках). При протекания тока выше номинала, указанного на термокатушки, спираль разогревает латунную втулку и штырёк пружинка выталкивает наружу, штырёк, выскочив освобождает ламель на громполосе, последняя в свою очередь разрывает цепь линии и соединяют её с заземляющей шиной.  Термокатушку можно назвать по праву первым восстанавливаемым предохранителем. Достаточно нагреть штырёк паяльником, вдавить внутрь втулки, подождать когда припой остынет, и катушка как новая ! 🙂 Самый большой недостаток термокатушки – высокая инерционность. Часто бывало, пока сработает, защищаемое оборудование сгорало. К счастью, это оборудование в основном было электромеханическое, но с обновлением на новое – цифровое, это было очень серьезной проблемой.

На схемах термокатушка обозначается так:

Плавкий предохранитель [защита по току]

Всем хорошо знакомый элемент защиты по току. При превышении допустимого тока внутри перегорает калиброванная проволочка. Корпуса предохранителей могут быть стеклянными, пластиковыми (как в автомобилях), керамическими, другого негорючего изолирующего материала. Могут иметь гигантские и миниатюрные размеры. Плавкие предохранители – одноразового действия срабатывания. После перегорания их либо меняют целиком, либо заменяют калиброванную проволоку внутри на точно такую же из ремкомплекта.

На схеме обозначается следующим образом:

Варистор [защита от перенапряжения]

Варистор, Varistor (Variable Resistor) так и переводится – изменяющееся сопротивление. Если возник импульс перенапряжения, варистор из-за нелинейности характеристики уменьшает своё сопротивление (от сотен МОм до десятков Ом ) практически до нуля, то есть создаёт короткое замыкание (КЗ) в цепи питания. Нагрузка шунтируется, а поглощённая энергия рассеивается в виде тепла в варисторе. Варистор не обладает инерцией, поэтому после «срезания» импульса он мгновенно снова приобретает очень большое сопротивление. Если импульс перенапряжения был слишком долгий и мощный, а защита по току не сработала, то варистор выходит из строя.

А вот так варистор обозначается на принципиальных схемах:

Английская буква U рядом с наклонной чертой указывает на то, что сопротивление электронного компонента зависит от напряжения. На схемах варистор обозначается RU или VR

NTC-термисторы и позисторы.

По зависимости изменения сопротивления от температуры терморезисторы делят на два типа:

  • NTC-термисторы;
  • PTC-термисторы (они же позисторы).
NTC-термистор [защита от перенапряжения]

Своё название NTC-термисторы получили от сокращения NTC – Negative Temperature Coefficient, или “Отрицательный Коэффициент Сопротивления”. Особенность данных термисторов в том, что при нагреве их сопротивление уменьшается. Кстати, вот так обозначается NTC-термистор на схеме:

Как видим, стрелки на обозначении разнонаправлены, что указывает на основное свойство NTC-термистора: температура увеличивается (стрелка вверх), сопротивление падает (стрелка вниз). И наоборот.
На практике встретить NTC-термистор можно в любом импульсном блоке питания. Например, такой термистор можно обнаружить в блоке питания компьютера. На схемах обозначается буквами RT или NTC.

Позистор. PTC-термистор. [защита по току]

Термисторы, сопротивление которых при нагреве растёт, называют позисторами. Они же PTC-термисторы (PTC – Positive Temperature Coefficient, “Положительный Коэффициент Сопротивления”).

Условное графическое обозначение (УГО) в принципиальных схемах:

 

 

На схемах обозначается буквами PTC. На фотографии виден пропил между ножками позистора. Это сделано для того чтобы приложенное высокое напряжение (например, в случае удара молнии) не смогло на печатной плате в виде искры миновать позистор, в этом случае вся энергия скачка напряжения сконцентрируется в элементе, его сопротивление резко вырастит и опасный ток не уйдёт в защищаемое оборудование.

 

 

 

Супрессор [защита от перенапряжения]

Этот элемент, в отличии всех описанных в этой статье – является полупроводником, а если конкретней – диодом. В зарубежной документации этот диод называется TVS-диод (Transient Voltage Suppressor). Очень часто TVS-диоды называют по маркам производителей: TRANSIL, INSEL.

В отечественной документации этот элемент называют Полупроводниковый ограничитель напряжения (ПОН), Ограничительный стабилитрон, Диодный предохранитель или Супрессор. Супрессор – так и мы будем его называть.

У супрессора ярко выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика. Если амплитуда электрического импульса превысит паспортное напряжение для конкретного типа диода, то он перейдёт в режим лавинного пробоя. То есть супрессор ограничит импульс напряжения до нормальной величины, а “излишки” уходят на корпус (землю) через диод. Супрессо как диод может быть односторонний (работа при постоянном токе), либо двусторонним (работа при переменном токе). Последний режим самый универсальный, практически для защиты такие только и выпускают.

На схемах обозначается так:

Разрядник [защита от перенапряжения]

Разрядник является самым старым, надёжным, недорогим, эффективным (эпитеты можно продолжать долго) элементом защиты от перенапряжения. Конструкция всех разрядников нацелена на то чтобы обеспечить искровой пробой опасного потенциала между его электродами. Из сказанного выше можно смело предположить, что разрядники применяются при экстремальных бросках напряжения, в подавляющем большинстве случаев это молния и статическое электричество.

Разрядники служат для ограничения атмосферных перенапряжений, воздействующих на воздушные и кабельные линии, подстанции, оборудование в помещении (статика). Основным элементом разрядника являет­ся искровой промежуток ИП, отделяющий рабочий провод от заземления. Проходящая волна высокой амплитуды вызывает срабатывание искрового промежутка, который срезает волну перенапряжения.

В функцию разрядника входит не только ограниче­ние волны перенапряжения, но и гашение дуги, вызванной протекаю­щим через искровой промежуток вслед за импульсным пробоем током.

На фото – свеча зажигания, самый яркий пример работы разрядника. Мы видим открытый разрядник, искровой промежуток (ИП), изолятор и электрод. Разряд проходит от электрода на корпус свечи (читай – корпус автомобиля). Абсолютно так же работают разрядники для защиты от перенапряжения, так же изнашиваются электроды, регулируется искровой зазор, производится замена при деградации электродов или изоляции.

В защищаемом оборудовании от высоковольтных разрядов атмосферного электричества применяют открытые разрядники в виде выполненных на печатной плате медных дорожек. Пожалуй, это единственное место, где мы можем увидеть именно открытый разрядник. Открытые вентильные разрядники промышленной энергетики мы пропустим. Во всех остальных случаях разрядники выполняются в герметичном корпусе.

Ещё один пример открытого разрядника – угольный разрядник, который описан в этой теме.

 

Корпус герметичного разрядника – цилиндрический. Материал корпуса – стекло или керамика. Самые первые разрядники имели стеклянный прозрачный корпус, внутри создавался вакуум. Современные корпуса – керамические, внутри инертный газ (аргон, ксенон, криптон, неон, гелий). В инертной среде электроды живут дольше, условия для разряда  – лучше, поэтому искровой промежуток можно уменьшить.

В зависимости от корпуса, разрядники в керамическом корпусе:

 

Разрядники в стеклянных корпусах:

Разрядники с двумя выводами предназначены для защиты одного проводника (один вывод присоединяется к проводнику, другой к земле).

Разрядники с тремя выводами защищают двухпроводную линия, к примеру, телефонную абонентскую. Средний провод подключается к заземлителю.

 

Схемы включения элементов УЗИП

Все основные схемы электрической защиты станционного оборудования от посторонних воздействий со стороны линейного тракта, предлагаемые отечественными и зарубежными изготовителями, и использующие разрядники, варисторы и терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (позисторы), можно условно разделить на две основные группы:

  1. схемы с «традиционным» (так называемым «прямым») включением элементов защиты, при котором на линейном входе модуля защиты устанавливаются между жилами и «землёй» элементы защиты по напряжению (разрядники, варисторы) и на станционном выходе в жилы последовательно включаются элементы токовой защиты (позисторы, плавкие вставки).
  2. схемы с обратным (так называемым «инверсным») включением элементов защиты, при котором на линейном входе модуля защиты в жилы последовательно включаются элементы токовой защиты (позисторы), а на станционном выходе модуля защиты устанавливаются между жилами и «землёй» элементы защиты по напряжению (разрядники).

У каждой схемы есть свои преимущества и недостатки, у нас повсеместно применяется схема “Прямое включение”.

Несколько лет назад в кроссах для защиты абонентских линий в качестве УЗИП использовались так называемые “Громполосы”. Кое где “Громполосы” существуют и по сей день, например, на действующих учрежденческих УАТС, в вооружённых силах. Термокатушка и Угольный разрядник, рассмотренные в этой теме, являются элементами УЗИП в этой схеме.

Схема КРОСС с “Громполосами”, термокатушками и угольными разрядниками выглядела так:

После замены декадно шаговых АТС на цифровые, в качестве УЗИП стали использовать решение немецких разработчиков KRONE. На данный момент практически всё кроссовое оборудование и УЗИП кроссов является продуктом этой фирмы. После замены старых “Громполос” на УЗИП Кроне, схема стала выглядеть так:

Как видим, изменения коснулись только кросса. На линиях и у абонентов мало, что изменилось. В кабельных ящиках были убраны магазины с грозоразрядниками, предохранители, т.к. вносили ощутимые потери для технологии xDSL, абоненты избавились от громоздких АЗУ (абонентских защитных устройств). Наиболее продвинутые абоненты стали использовать современные АЗУ, что позволило защитить не только свое оборудование, но и линию АТС.

Примеры использования УЗИП в оборудовании связи

Полезные ссылки

Защита оборудования от импульсных перенапряжений и коммутационных помех

Пусковой и/или стартовый ток?

    

    03.11.2018г. Правительство РФ внесло несколько изменений в постановление от 10.11.2017г. №1356 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения». В частности, изменения были внесены в п.27: «Пусковой ток светильников на этапе 2 (с 1 января 2020г.) не должен быть более пятикратного рабочего тока источника питания». При этом в документе отсутствует четкое определение понятия «пусковой ток», как, впрочем и во всей  нормативной документации, и ничего не сказано о его длительности.
      Так как же производителю светильников соблюдать требования этого важнейшего документа, если термины не определены и величины не нормируются? В этой статье  мы постараемся помочь производителю светотехники найти  выход: что же делать в данной ситуации, чтобы не нарушить постановление, участвуя в государственных тендерах. Но сначала попробуем разобраться в сути, что же такое пусковой ток, как во всем мире его измеряют и как с ним «сражаются» именитые производители блоков питания?
      Амплитуда и длительность пускового тока (Inrush current) всеми известными мировыми производителями блоков питания для светодиодных светильников (MOONS’ Mean Well, Inventronics, Helvar, OSRAM Opto Semiconductors, Philips и др.) измеряются в соответствии с требованиями мирового стандарта NEMA-410-2015 (Performance Testing for Lighting Controls and Switching Devices with Electronic Drivers and Discharge Ballasts). 
Одним из важных предназначений данного стандарта является предотвращение частых срабатываний коммутационной аппаратуры, искрений и перегрева кабелей – основных предпосылок возникновения пожаров и человеческих жертв на объектах. Документ определяет параметры коммутационной аппаратуры (реле, выключатели, автоматические выключатели, нестойкие к импульсам полупроводниковые устройства коммутации и т.п.). Величина пускового тока и его длительность влияют на выбор типа автоматического выключателя и другой коммутационной аппаратуры. 
Пусковой ток в электронных блоках питания (БП) – это самый первый импульс тока, возникающий сразу после включения БП в питающую сеть. Амплитуда такого тока зачастую в десятки раз превышает рабочий ток (nominal current), что связано с «нулевым сопротивлением» входных емкостей в момент включения БП, являющихся элементами фильтра ЭМС/ЭМИ. Пусковой ток может иметь различную длительность – от нескольких микросекунд до сотен микросекунд, а значение его может в десятки раз превышать рабочий ток. Форма пускового тока показана на рис.1.


Рис.1. Форма пускового тока

Самая большая сложность измерения максимального значения амплитуды  пускового тока связана с тем, что необходимо обеспечить включение БП строго в момент времени, когда  напряжение питающей сети достигает своего максимального значения (амплитуды). В сертифицированных лабораториях для этого используется дорогостоящее оборудование, например, электронный генератор сети переменного тока (рис.2) Programmable AC Electronic Load 63800, к которому подключается блок питания или светильник через эквивалент питающей сети ~ 450 мОм 800 мкГн.


Рис.2. Programmable AC Electronic Load 63800

Для того чтобы измерить основные характеристики пускового тока (амплитуду  длительность при 10 и 50 %), необходимо зафиксировать осциллограмму входного тока, синхронизировав ее  с амплитудой входного напряжения. Типовые значения амплитуды пускового тока составляют более 20А, а длительность в среднем 150-400 мкс. 
      Итак, мы узнали, как во всем мире измеряется пусковой ток. Поскольку стандарт NEMA-410 является общепризнанным в мире, логично было бы его менять также в России, тем самым сделав в нашей стране оборудование более конкурентоспособным на мировом рынке. 
Но вернемся к нашему постановлению, а именно «Пусковой ток светильников на этапе 2 (с 1 января 2020г.) не должен быть более пятикратного рабочего тока источника питания».  К сожалению, блоков питания для уличного освещения с такими требованиями у известных иностранных производителей мы еще не встречали! И это вполне объяснимо, поскольку во всех качественных блоках питания, особенно для уличных и промышленных светильников: 
• Применяется двухкаскадная схема, что повышает их надежность и устойчивость к помехам в сетях питания, а также улучшает электрические характеристики (КПД и КМ), необходимые для повышения энергоэффективности продукции; 
• Во входном каскаде в цепи активного корректора мощности применяется накопительный  конденсатор  большой емкости, который также является и накопителем энергии импульсов повышенной мощности, дополнительно защищая компоненты БП от повреждения, тем самым увеличивая надежность светильника в целом. 

Что же делать? Остановить производство и закрывать компанию?

      Рассмотрим, что теоретически и практически можно сделать для выхода из сложившейся ситуации. Чего точно нельзя делать – придумывать «новое» определение и методику измерения пускового тока, внеся их в нормативную базу и «подгоняя» под постановление, так как это вызовет негативную реакцию от производителей радиоэлектронной аппаратуры, не связанных со светотехникой и привыкших определять пусковой ток так, как их учили в техническом вузе и как это, собственно, описано в NEMA-410-2015.
Маловероятные варианты, но наилучшие для рынка:
1. Полностью аннулировать п.27, как невыполнимый на сегодня, исходя из текущих достижений мировой электронной промышленности и здравого смысла. Определить в нормативной базе термин «пусковой ток» в соответствии с общепризнанным стандартом NEMA-410-2015.
2. Ввести в нормативную базу термин «стартовый ток» (см. ниже), затем в новом постановлении правительства заменить п.27 «пусковой ток» на «стартовый ток». Тогда проблема исчезнет, как, впрочем, и смысл в этом требовании, поскольку найти  БП, не соответствующий данному нормативу, крайне сложно! Затем также ввести в нормативную базу термин «пусковой ток», определив его в соответствии с общепризнанным стандартом NEMA-410-2015. 
Но если все же придется «бороться» с пусковым током, то сегодня реальны следующие варианты: 
1. РОПТ – реле ограничения пусковых токов. Устанавливается в герметичный отсек светильника вместе с БП. Такие устройства выпускаются достаточно давно (рис.3).


Рис.3. Внутренняя схема РОПТ и подключение к нему нагрузки

Работает такое устройство по следующему принципу: при включении питания ограничения пускового тока осуществляется за счет термистора с очень высоким сопротивлением, который через 300-500 мс после включения замыкается с помощью реле, и тем самым исключается длительная тепловая потеря мощности на термисторе. 
Недостатки такой схемы: 
• Амплитуда пускового тока будет уже не такая высокая, но все же превысит пятикратное значение;
• Узкий диапазон входного напряжения – так как реле при низком входном напряжении может не включиться, или при повышенном напряжении может сгореть управляющая обмотка; 
• Провалы напряжения в питающей сети будут приводить к постоянному включению-выключению светильника, так как реле будет срабатывать.
2. Усовершенствованный РОПТ – решение с запитыванием от 12В. А не от питающей фазы управляющей обмотки реле, позволяющее убрать почти все недостатки решения, описанного выше. При этом не требуется использовать дополнительный БП, необходимо просто иметь штатный светодиодный драйвер с выходом 12В (драйвер со входом диммирования, трехпроводное управление). Поскольку БП включается  через 300-500 мс после подсоединения к питающей сети, то соответственно, и напряжение 12В на его выходе появится с задержкой 300-500 мс.  Тем самым обеспечивается задержка включения реле, замыкающего термистор. На рис.4 показан пример схемы соединения РОПТ с блоком питания компании MOONS’.
Рис.4. БП MOONS’ записывает РОПТ

3. Включение при переходе через ноль – такие устройства работают по принципу включения нагрузки (БП, подключенный к устройству) только при нулевом напряжении питания (при «нуле синусоиды») то есть когда пусковой ток будет гарантированно минимален. Такое выключение осуществляется за счет встроенного в устройство симистора – полупроводникового элемента, который является при этом и самым слабозащищенным  от внешних помех по сети питания элементом устройства. Если симистор выйдет из строя, то и светильник перестанет работать, поэтому для его защиты подобные приборы  надо обязательно встраивать SPD (surge protection device) – устройство защиты от перенапряжений с варисторами и грозоразрядниками, а также фильтр ЭМС. Не менее важно и то, чтобы данное  защитное устройство работало по принципу проходного устройства – то есть фаза и нейтраль, а не только фаза, должны проходить через него насквозь к БП,  в противном случае при ошибке подключения фазы и нейтрали или аварии на линии питания высока вероятность выхода из строя светильника. Всеми указанными характеристиками обладает устройство SPD-230_OVP от компании MOONS’ (рис.5).

Рис.5. Устройство защиты MOONS’SPD-230_OVP

Также в устройстве предусмотрена функция защиты от перенапряжения 380В, благодаря которой светильник выключается и не выйдет из строя в течение минимум 2ч, как показано на рис.6. 

Рис.6. Гистерезис включения БП, подключенного к SPD-230_OVP

4. Вариант «борьбы» с пусковым током – путем  изменения методики его измерения. Пожалуй, это самый простой и дешевый вариант решения существующей проблемы. Дело в том,  что определение «пусковой ток» и методика его измерения в российской нормативной базе, как мы уже выяснили, не описаны, но мы  можем сами определять, какой именно ток в нашем светильнике «пусковой». То есть мы можем в качестве пускового указать  значение тока не в момент включения БП в питающую сеть, а через  300-800 мс. Этот ток правильно называется «стартовый», но еще раз повторим, нам никто не запрещает назвать его применительно к нашем у изделию «пусковым». Итак, необходимо сделать следующее: 
• Обратиться за русифицированным описанием, например, БП MOONS’ к компании «Планар» или другого известного производителя к его дилеру, в котором указан новый термин – «стартовый» ток (start current) –  как импульс тока, возникающий через 300- 800 мс после включения в сеть 220 В (переходный процесс). Природа его возникновения принципиально отличается от пускового тока по методике NEMA-410-2015 и связана с выходом всех компонентов БП в рабочий режим. Амплитуда стартового тока, в отличие от пускового тока, имеет незначительное превышение от рабочего тока – не более чем в 1,5-2 раза;
• Указать в паспорте своего светильника пусковой ток, значение которого следует взять из графы «Стартовый ток» из описания БП MOONS’, а также указать общее количество блоков питания (светильников), подключаемых к различным типам автоматических выключателей, которое есть в описании на БП. Если же вы хотите провести измерения стартового тока для светильника в целом, то предлагаем использовать методику, описанную ниже.

Методика измерения стартового тока

1. Подключить блок питания через токовый шунт 0,5 см Ом (мощностью 1Вт для блоков питания мощностью 320Вт) к питающей сети напряжения 220/230В 50Гц
2. Подключить осциллограф с двумя каналами (с гальванической изоляцией измерительных каналов от питающей сети) к входу блока питания, чтобы наблюдать форму входного тока относительно формы входного напряжения. 
3. Зафиксировать осциллограмму (режим работы «Триггер») и измерять амплитуду стартового тока — импульс тока, следующий после пускового тока ориентировочно через 300-800 мс и характеризующий включение БП, как выделено красным кругом на рис.7. 

Рис.7. Стартовый ток
Каким путем пойти, решать вам. Мы лишь предложили возможные варианты выхода из сложившейся ситуации, в которой оказались российские производители светодиодного освещения из-за внесения в постановление некорректных изменений.

Источник
Журнал «Полупроводниковая светотехника» 3/2020
© «СИТИ Эксклюзив», 2020

Методы снижения пусковых токов импульсных источников питания

18 мая 2020

Александр Русу (г. Одесса)

Одна из главных проблем использования импульсных источников питания в светодиодных осветительных системах – ограничение пусковых токов, способных вывести эти системы из строя. Модульные решения, предусматриваюшие ограничение этих токов, предлагает компания MEAN WELL, а дискретные – для малосерийной продукции или индивидуальной разработки – сам автор статьи.

Маломощные импульсные источники питания (ИП) всегда пользовались стабильным спросом на рынке электроники – в системах промышленной автоматики, контроля доступа, пожарной безопасности и многих других. В последнее время этот список пополнился устройствами интернета вещей, умного дома и домашней автоматизации.

До недавнего времени использование ИП, независимо от того, являлись ли они универсальными блоками общего применения или разрабатывались для конкретного устройства, не вызывало особых технических проблем, но с началом эпохи светодиодного освещения ситуация изменилась не в лучшую сторону. Активное использование недорогих 12-вольтовых светодиодных лент увеличило число ИП в системах освещения, в результате чего стали появляться сбои в системах электроснабжения, вплоть до выхода оборудования из строя.

Суть проблемы заключается в значительной величине пускового тока (Inrush Current), возникающего в момент подключения блока питания к сети. Несмотря на то, что в каждом ИП приняты меры для его ограничения, все равно в большинстве устройств его величина может в десятки раз превышать ток, потребляемый при максимальной нагрузке. В результате одновременное включение нескольких ИП может приводить к срабатыванию защиты от короткого замыкания и вынуждает устанавливать автоматические выключатели либо с большим током, либо с большим временем срабатывания. Кроме того, при частом включении осветительных приборов резко уменьшается срок службы коммутирующих устройств – выключателей или реле, поскольку из-за чрезвычайно большого коммутируемого тока у них быстро прогорают контакты.

Хотя эта проблема не нова, до недавнего времени каких-либо готовых, а главное – доступных решений практически не было. Это и послужило поводом рассмотреть имеющиеся на рынке устройства для уменьшения пусковых токов, а также несколько доступных способов самостоятельного устранения этой проблемы. 

Технические характеристики источников питания

На сегодняшний день создать ИП мощностью до 1 кВт не является сложной технической задачей. Доступность элементной базы и большое количество наработок в этой области позволяют в сжатые сроки наладить производство источников питания на основе известных компонентов и по известным рекомендациям. Неудивительно, что схемотехника, технические характеристики и внешний вид недорогих выпрямительных устройств как ведущих мировых производителей, так и малоизвестных компаний очень схожи.

Одними из недорогих источников питания, часто используемыми для питания светодиодных лент, являются модули серии LRS производства компании MEAN WELL (рисунок 1). При разработке данной линейки были использованы как последние достижения в области производства импульсных источников питания, так и самая современная элементная база, что позволило вывести ИП семейства LRS на современный технический уровень и обеспечить хорошее соотношение «цена/качество».

Рис. 1. Выпрямитель из семейства LRS

Ключевыми особенностями семейства LRS (таблица 1) являются возможность работы в универсальном диапазоне входных напряжений (85…264 B AC), компактный размер (высота профиля 1U – 30 мм), высокий КПД (до 91,2%) и малое потребление при отключении нагрузки (0,2…0,75 Вт). ИП семейства LRS имеют множество сертификатов, среди которых IEC/EN 60335-1 (PD3) и IEC/EN61558-1, 2-16. Все источники питания LRS проходят тестирование при 100% нагрузки и имеют трехлетнюю гарантию.

Таблица 1. Основные технические характеристики выпрямителей семейства LRS

НаименованиеНоминальная  выходная мощность, ВтВыходное напряжение, ВВходное напряжение В ACПотребляемый ток при 230 В АС, АСтартовый ток при 230 В АС, А
LRS-35355…4885…2640,4245
LRS-50503,3…4885…2640,5645
LRS-75755…4885…2640,8565
LRS-1001003,3…4885…2641,250
LRS-15015012…4885…132/170…2641,760
LRS-150F1505…4885…2641,760
LRS-2002003,3…4890…132/180…2642,260
LRS-3503503,3…4890…132/180…2643,460

Одной из специфических особенностей светодиодного освещения является возможность установки оборудования в специализированных электрических шкафах, поэтому наряду с ИП в перфорированных корпусах на практике может возникнуть реальная потребность в модулях с форм-фактором, рассчитанном на установку на DIN-рейку. В этом случае следует обратить внимание на семейство HDR производства компании MEAN WELL, выпускаемое в малогабаритных пластмассовых корпусах (рисунок 2).

Рис. 2. Внешний вид выпрямителей семейства HDR производства MEAN WELL

Несмотря на то, что выпрямители HDR изначально были спроектированы для использования в автоматизированных системах управления и имеют изоляцию с электрической прочностью вплоть до Class II, сфера их применения не ограничивается питанием только промышленных контроллеров. Благодаря широкому диапазону входных напряжений, хорошему уровню электробезопасности, высокому КПД и малому энергопотреблению при отключении нагрузки (не более 0,3 Вт) эти модули (таблица 2) можно с успехом применить в самых разнообразных приложениях, начиная от питания элементов сложных технологических линий и заканчивая тем же светодиодным освещением.

Таблица 2. Основные технические характеристики выпрямителей семейства HDR

НаименованиеМаксимальная выходная мощность, ВтВыходное напряжение, ВВходное напряжение, В ACПотребляемый ток при 230 В АС, АСтартовый ток при 230 В АС, А
HDR-15155…4885…2640,2545
HDR-30365…4885…2640,4825
HDR-60605…4885…2640,860
HDR-10010012…4885…2641,670
HDR-15015012…4885…2641,670

Анализируя данные таблиц 1 и 2, можно увидеть, что у всех рассмотренных ИП пусковой ток в десятки раз превышает ток, потребляемый при максимальной нагрузке. Причем чем меньше мощность источника питания, тем больше это соотношение. Например, для самой маломощной из рассмотренных моделей – ИП HDR-15 пусковой ток (45 А), согласно технической документации, в 180 раз превышает максимальное значение во время работы (0,25 А). Для мощных выпрямителей это соотношение хоть и немного меньше, но все равно является достаточно большим. Абсолютный рекорд по величине пускового тока (70 А) принадлежит моделям HDR-150. При таком пусковом токе в момент включения устройства хоть и кратковременно, но будет потребляться около 15 кВт, что достаточно много даже для промышленного оборудования.

Ситуацию не спасает и введение в ИП корректора коэффициента мощности (ККМ). Если проанализировать технические характеристики модулей семейства RSP производства MEAN WELL (рисунок 3), отличающихся от рассмотренных выше выпрямителей LRS наличием активного корректора коэффициента мощности, то окажется, что их пусковые токи также превышают номинальные значения в 15…70 раз (таблица 3). Это, конечно, меньше, чем в модулях без ККМ, однако все равно много, даже несмотря на высокий коэффициент мощности (не менее 0,93).

Рис. 3. Выпрямитель семейства RSP производства MEAN WELL

Таблица 3. Основные технические характеристики выпрямителей семейства RSP

НаименованиеМаксимальная выходная мощность, ВтВыходное напряжение, ВВходное напряжение, В АСПотребляемый ток при 230 В АС, АСтартовый ток при 230 В АС, А
RSP-75753,3…4885…2640,535
RSP-1001003,3…4885…2640,5530
RSP-1501503,3…4885…2640,845
RSP-2002002,5…4888…2641,140
RSP-3203202,5…1288…2641,540
RSP-5005003,3…4885…2642,6540

Причины появления пусковых токов

На сегодняшний день большинство ИП изготавливается по схеме с бестрансформаторным входом. Ключевыми элементами данной схемы являются выпрямитель, реализуемый чаще всего по мостовой схеме, и входной сглаживающий конденсатор (рисунок 4).

Рис. 4. Типовая схема входной цепи выпрямительного устройства с бестрансформаторным входом

До включения блока питания конденсатор C1 полностью разряжен и напряжение на нем равно нулю, в то время как в рабочем режиме оно достигает амплитудного значения напряжения сети, равного, при входном напряжении 220 В, около 310 В. Поскольку напряжение на конденсаторе измениться мгновенно не может, то в момент включения схемы обязательно должен произойти бросок тока из-за необходимости заряда конденсатора фильтра.

Максимальное значение пускового тока зависит не только от электрических характеристик элементов схемы, но и от момента включения ее в сеть. Наихудшим случаем считается подключение к сети в моменты, когда ее напряжение равно амплитудным значениям. В этом случае к диодам выпрямителя VD1…VD4 прикладывается прямое напряжение около 310 В, и их ток ограничивается лишь активными сопротивлениями кристаллов, соединительных проводников и внутренним последовательным сопротивлением конденсатора. Очевидно, что если не принимать никаких мер, то начальное значение пускового тока может превысить 100 А даже при небольшой емкости конденсатора C1.

Несмотря на то, что выпрямительные полупроводниковые диоды VD1…VD4 обычно выдерживают подобные перегрузки, столь высокое значение тока может значительно сократить срок их службы и вывести из строя. Для предотвращения этого пусковой ток даже в маломощных схемах обычно ограничивается с помощью резистора, сопротивление которого выбирается таким, чтобы ток через диоды выпрямителя в самом худшем случае не превышал максимально допустимое значение для данного режима работы.

Однако последовательное включение сопротивления приводит к увеличению потерь, величина которых может оказаться недопустимо большой. Для исключения этого в выпрямителях вместо резистора чаще всего устанавливают термистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. В момент включения, когда сопротивление термистора велико, пусковой ток мал. После запуска источника питания ток, протекающий через термистор, разогревает его, что приводит к снижению его сопротивления и, как следствие, к уменьшению влияния на работу схемы. Несмотря на простоту, у такого способа есть один серьезный недостаток – при частой коммутации, например, когда ИП включается сразу после выключения, термистор не успевает остыть и ограничение пускового тока происходит не так эффективно.

Таким образом, в импульсных ИП, построенных по классическим схемам, пусковой ток ограничивается лишь на уровне, обеспечивающем безопасный режим работы выпрямительных диодов, поскольку использование иного решения приведет или к уменьшению КПД системы в целом, или к ее существенному удорожанию. Очевидно, что проблему пусковых токов в большинстве случаев необходимо решать другими способами.

Методы ограничения пусковых токов

При анализе схемотехники импульсных выпрямительных устройств с бестрансформаторным входом становится понятно, что одним из наилучших методов уменьшения пусковых токов является кратковременное увеличение сопротивления входной цепи в момент включения. Именно по такому пути пошла компания MEAN WELL, представив на рынке серию ограничителей пусковых токов семейства ICL (рисунок 5).

Рис. 5. Ограничители пусковых токов производства компании MEAN WELL

На сегодняшний день MEAN WELL предлагает своим клиентам четыре модели ограничителей с максимальным пусковым током 23 А (ICL-16R/L) и 48 А (ICL-28R/L), предназначенные для установки на DIN-рейку (модели с суффиксом R) или на шасси (модели с суффиксом L). Основными элементами модулей являются мощные токоограничивающие резисторы, реле и схема управления (рисунок 6). В момент включения контакты реле разомкнуты, и входной ток выпрямительных устройств протекает через резистор с сопротивлением R. Через некоторое время, определяемое схемой управления, на обмотку реле подается напряжение, и его контакты замыкают токоограничивающий резистор, подключая выпрямительные устройства непосредственно к сети.

Рис. 6. Структурная схема ограничителей ICL

Время срабатывания реле определяется схемой управления и составляет 300 мс для моделей ICL-16R/L и 150 мс для ICL-28R/L (таблица 4), что равно, соответственно, 15 и 7,5 периодам изменения напряжения сети с частотой 50 Гц. Этого времени вполне достаточного для заряда конденсаторов входных фильтров, поскольку в большинстве случаев напряжение на них достигает необходимой величины в течение 1…3 периодов (20…60 мс).

Таблица 4. Основные технические характеристики ограничителей ICL

ПараметрыНаименование
ICL-16R/LICL-28R/L
Входное напряжение, В AC180…264180…264
Ограничение пускового тока, А2348
Максимальный выходной ток (продолжительный), А1628
Потребляемая мощность при 264 В, Вт< 1,5< 2
Длительность ограничения тока, мс300 ± 50150 ± 50
Диапазон рабочих температур, °С-30…70-30…70

Ключевым преимуществом ограничителей ICL является возможность работы с несколькими ИП (рисунок 7). Действительно, при наличии последовательно включенного резистора максимальный ток в цепи не может превысить определенное значение даже при коротком замыкании выхода ограничителя. В этом случае максимальное количество подключаемых источников питания ограничивается максимально допустимым током контактов реле, равным 16 А для ICL-16R/L и 28 А для ICL-28R/L. Таким образом, пусковой ток в системе с использованием ограничителей тока будет превышать ток при полной нагрузке не более чем в два раза.

Рис. 7. Типовая схема включения ограничителей ICL

Еще одним преимуществом такого решения является его универсальность, поскольку проблема пусковых токов существует не только у импульсных ИП. Например, такая же проблема может возникнуть при включении мощных трансформаторов. И хоть в этом случае причина появления пускового тока имеет иную физическую природу (наличие остаточной намагниченности ферромагнитного материала магнитопровода), тем не менее, ее теоретически можно также решить с помощью ограничителей пусковых токов производства компании MEAN WELL.

Особенности самостоятельного изготовления ограничителей пусковых токов

Как и любая продукция компании MEAN WELL, ограничители пусковых токов серии ICL отличаются высоким качеством. Однако они все еще являются новинкой на рынке и их доступность некоторое время будет недостаточной для широкого использования. Тем не менее, простота метода ограничения пусковых токов позволяет изготовить такое устройство самостоятельно из компонентов, имеющихся в любом радиомагазине.

Один из вариантов такого решения показан на рисунке 8. В качестве токоограничивающих резисторов были использованы два соединенных параллельно 5-ваттных проволочных резистора R3 и R4, замыкаемые с помощью контактов реле K1. Элементы R1, R2, VD1, VD2, C1 являются простейшим стабилизированным источником питания, предназначенным для включения реле. Время срабатывания системы зависит от скорости заряда конденсатора C1 и при данных номиналах компонентов приблизительно равно 0,5 с, что вполне достаточно для заряда конденсаторов фильтров подсоединенных выпрямительных устройств. Максимальное значение пускового тока определяется сопротивлением резисторов R3 и R4. При использовании элементов с сопротивлением 47 Ом ток в момент включения системы не должен превышать 12 А во всем диапазоне рабочих напряжений.

Рис. 8. Принципиальная схема и внешний вид самостоятельно изготовленного ограничителя тока

Для надежного срабатывания реле, способного коммутировать токи более 1 А, необходимо около 0,5 Вт мощности, поэтому чем больше напряжение обмотки, тем меньше энергопотребление системы, ведь формирование напряжения для обмотки реле производится простейшей схемой на основе резистивного делителя, КПД которого катастрофически падает с уменьшением коэффициента передачи. В данной схеме было использовано стандартное реле SRD-24VDC-SL-C с обмоткой, рассчитанной на напряжение 24 В, поэтому потребляемая мощность данной схемы достаточно высока – около 4 Вт.

Для уменьшения энергопотребления можно заменить резисторы R1 и R2 на конденсатор, имеющий на частоте 50 Гц аналогичное сопротивление. Однако наилучшим решением в данной ситуации будет использование специализированных маломощных источников питания, которые не только сформируют нужное напряжение с малыми потерями, но и обеспечат работоспособность схемы в широком диапазоне входных напряжений.

Небольшое количество компонентов позволило поместить данную схему в компактном корпусе KLS24-JG4-01, рассчитанном на установку на DIN-рейку. Практические испытания схемы с пятью подключенными к выходу ИП мощностью от 50…150 Вт показали хорошее ограничение пусковых токов, проявляющееся в отсутствии срабатываний защиты от коротких замыканий, которая до этого активизировалась в среднем при каждом третьем включении.

Основным недостатком рассмотренной выше схемы является высокое энергопотребление, проявляющееся в достаточно сильном нагреве корпуса во время работы. Поэтому было решено применить более простой способ питания реле напряжением, формируемым непосредственно выпрямительным устройством (рисунок 9). Использование такого подхода позволило, во-первых, значительно упростить схему, а во-вторых, максимально уменьшить пусковой ток, ведь при таком подходе реле сработает уже после запуска источника питания, то есть, когда заряд конденсатора фильтра гарантированно закончится.

Рис. 9. Принципиальная схема и внешний вид ограничителя тока с питанием реле от выпрямительного устройства

В новой схеме в качестве токоограничивающих резисторов были использованы два параллельно соединенных резистора сопротивлением 1 кОм и мощностью 3 Вт. При таких номиналах максимальное значение пускового тока не будет превышать 2 A. Очевидно также, что для этой схемы рабочее напряжение реле должно быть равно выходному напряжению выпрямительного устройства, в данном случае – 12 В.

Поскольку столь высокое сопротивление во входной цепи теоретически может привести к нестабильной работе блока питания, для проверки работоспособности системы была собрана экспериментальная установка на основе импульсного ИП мощностью 60 Вт (рисунок 10). Для измерения тока был использован резистивный шунт с сопротивлением 0,1 Ом, включенный последовательно с выпрямительным устройством. Напряжение сети контролировалось с помощью штатного делителя напряжения с коэффициентом передачи 1:10, встроенного в щуп цифрового осциллографа SIGLENT SDS 1072CML+.

Рис. 10. Принципиальная схема измерительной установки

Согласно технической документации на выпрямительное устройство, его ток в момент включения не должен превышать 45 А. Но, поскольку фактическое значение пускового тока сильно зависит от момента включения (по отношению к началу периода сети), то включить систему при максимуме напряжения сети без использования специализированного оборудования достаточно тяжело. Тем не менее, на рисунке 11 показаны осциллограммы, полученные при включении системы менее чем за 1 мс до момента достижения амплитудного напряжения сети. Как видно из результатов измерений, величина пускового тока составила приблизительно 25 А, что почти в 17 раз больше амплитудного значения тока, потребляемого при выходном токе 5 А (амплитудное значение входного тока при этом равно 1,5 А), составляющем более 80% от максимальной нагрузки (рисунок 12).

Рис. 11. Диаграммы напряжения сети (фиолетовый канал) и потребляемого тока (желтый канал) в момент включения выпрямительного устройства при отсутствии ограничителя пусковых токов

Рис. 12. Диаграммы напряжения сети (фиолетовый канал) и потребляемого тока (желтый канал) при работе выпрямительного устройства в режиме 80% мощности

После подключения ограничителя пусковой ток уменьшился до нескольких ампер (рисунок 13), при этом видно, что заряд конденсатора фильтра теперь занимает значительно больше времени. Однако это не влияет на стабильность запуска системы, поскольку к моменту включения импульсного преобразователя выпрямительного устройства количества энергии в конденсаторе фильтра хватит для поддержания выходного напряжения в течение нескольких сотен миллисекунд, что вполне достаточно для включения реле.

Рис. 13. Диаграммы напряжения сети (фиолетовый канал) и потребляемого тока (желтый канал) в момент включения выпрямительного устройства с ограничителем пусковых токов

Очевидно, что при таком подходе к ограничению входного тока самой сложной ситуацией для системы будет режим перегрузки по току ИП. В этом случае выходного напряжения блока питания может оказаться недостаточно для срабатывания реле, и токоограничивающие резисторы останутся включенными до момента устранения перегрузки. Однако благодаря тому, что большинство ИП имеет встроенную защиту от перегрузки по току, при срабатывании которой они переходят в прерывистый («икающий») режим работы, входной ток при этом значительно снижается (рисунок 14) и мощность, выделяемая на токоограничивающих резисторах, не достигает опасных значений. Так, после часа работы системы в режиме короткого замыкания ИП температура перегрева корпусов резисторов R1 и R2, измеренная контактным способом с помощью термопары, не превысила 60°С.

Рис. 14. Диаграммы тока, потребляемого выпрямительным устройством в режиме короткого замыкания выхода

Несмотря на то, что увеличение сопротивления токоограничивающих резисторов позволяет полностью исключить возникновение экстратоков в момент включения, сильно увеличивать их сопротивление не нужно. При большом сопротивлении этих компонентов и возможной аварии во входной цепи выпрямительного устройства, например, при пробое входных диодов, встроенная плавкая вставка не сработает, и к токоограничивающим резисторам будет постоянно приложено все напряжение сети, что, скорее всего, приведет к их перегреву, а возможно – к возгоранию. Поэтому пусковой ток в системе должен быть, с одной стороны, не особо большим, по причинам, изложенным в начале статьи, а с другой – не особо малым, чтобы обеспечить надежную работу защит при аварии выпрямительных устройств. По этой же причине температуру корпусов токоограничивающих резисторов лучше всего контролировать термопредохранителем, разрывающим цепь при перегреве.

Как и все рассмотренные перед этим способы, схема, изображенная на рисунке 9, может ограничивать ток как одного, так и нескольких ИП. В последнем случае реле можно подключить как к одному блоку питания, так и к нескольким, объединив их, например, по схеме монтажного ИЛИ. 

Заключение

Проблема пусковых токов выпрямительных устройств не нова. Отрадно осознавать, что ведущие мировые производители источников питания начали выпускать на рынок профессиональные решения, позволяющие минимизировать значение этого параметра. При этом вполне возможно, что в ближайшем будущем наряду с традиционными ИП общего назначения появятся специализированные семейства для осветительного оборудования, в которых данная защита уже будет интегрирована, а следовательно, системы светодиодного освещения станут еще проще и надежнее.

•••

Наши информационные каналы

о волшебных розетках, “чудо-фильтрах”, и “вреде” импульсных блоков питания / Хабр

Итак, в очередном обзоре аудиорелигиозных предрассудков коснемся темы питания усилителей. Классическая догма аудиорелигии гласит, что блоки питания усилителей способны сделать звук ужасным или, напротив, значительно его улучшить. Аналогичным влиянием на звук, по мнению уверовавших в аудиобогов, обладают сетевые фильтры и розетки, которые также способны подавать в усилитель более “чистое” электричество, тем самым значительно улучшать верность воспроизведения. Под катом обзор наиболее распространенных филофонистических представлений о блоках питания усилителей, аудиофильских розетках и сетевых фильтрах.



Напоминаю, что в этом юмористическом цикле мы иронично обозреваем некоторые абсурдные аудиопредрассудки и алогичные решения для аудиофильских устройств. Мы ничего не разоблачаем и никого не учим, оставляя людям право заблуждаться. Для рассмотрения значимых вопросов верности воспроизведения у нас есть другой цикл -«Аудиофилькина грамота».

Sonus lumine veritatis

Основным фактором, который должен заботить аудиофила в блоке питания устройства, по мнению адептов “чистого электричества”, является принципиальная схема устройства. Аргументация зиждется на следующих тезисах: еретические импульсные блоки питают усилители неправильным, загрязненным электричеством, из плохих китайских розеток и не одухотворенных священной стоимостью сетевых фильтров. Также иногда звучит максима: «Настоящий звук» не получить без бесперебойника. Импульсники, плохие розетки и китайские фильтры совершенно чудовищно портят звук жуткими помехами и искажениями, которые приносит то самое “грязное” электричество из не аудиофильской электрической сети общего пользования.

Блоки питания

Аргументация на форумах и в специфических постах самая разнообразная, от имеющих место (на самом деле в некоторых бюджетных устройствах) высокочастотных помех от плохо спроектированных импульсных БП, которые приписываются поголовно всем БП этого типа, до совершенно сюрреалистических, паранаучных, эзотерико-метафизических аргументов о “неправильном” поведении электронов в “неправильных” проводниках и значимой роли “синусоидального” питания для верности воспроизведения усилителя.

Если свести все филофонистические претензии к импульсным БП, можно вывести следующее правило:

“Ужасные импульсные блоки питания, построенные на безбожных кремниевых микросхемах, насыщают сигнал вредными искажениями и генерируют шумы, которые портят полезный сигнал”.

К такой аргументации обычно добавляют ссылки на многочисленные упоминания о том, что импульсные блоки способны быть генераторами наводок, а также обязательное упоминание о том, что в бюджетных устройствах и устройствах среднего класса заметить разницу невозможно, но вот в приснопамятном хайэнде, там-то обязательно вылезет боком вся электрическая “грязь”.

И можно даже сказать, что последний тезис не лишен смысла, так как хай энд нередко занимаются малоизвестные компании с полуграмотными инженерами, которые иногда просто не способны создать хорошо работающий импульсный блок питания, от чего и возникают схемотехнические мифы. Значительно проще оборудовать очередной ламповый однотактный шедевр без ООС, и с КПД 0,001%, огромным трансформатором питания, размером с пол усилителя, а иногда и в две трети и огромной массой за счет трансформатора и радиатора охлаждения. Ведь в сознании аудиофилов инженеры любимой компании — полубоги их пантеона, а соответственно, они априори не могут предлагать малоэффективное и нелогичное решение. Позиция крайне удобная и позволяет ежегодно продавать тонны меди.

Розетки и фильтры

Любую проблему верности воспроизведения, согласно постулатам аудиорелигии, можно также спихнуть на проблемы местной электрики. Для этого электричество в сетях общего пользования объявляется грязным и недостаточно аудиофильским, способным вносить помехи в сигнал. Для того, чтобы эти помехи не появлялись, рекомендуется обязательно применять именно аудиофильские сетевые фильтры и розетки, а в идеале специальные источники бесперебойного питания, как вы, наверно, уже догадались, аудиофильские. Стоимость последних может в 10, а иногда в сто раз превышать не аудиофильские. Совершенно естественно, что разницу в звучании можно заметить исключительно при использовании аппаратуры высокого класса и не менее высокой стоимости.

Относительно бесперебойных источников питания с аккумулятором высокой ёмкости, следует отметить, что они действительно используются профессионалами в студиях, так как внезапные проблемы с сетью в студии при записи ответственного трека могут принести ей немалые убытки, от чего стараются застраховаться, используя бесперебойник. Фильтры (даже самые недорогие и примитивные) действительно способны предотвратить некоторые помехи, связанные с сетью. Интересно, что в не аудиофильской схемотехнике чаще стремятся устранить сетевые помехи, которые может вызывать сам усилитель, а не наоборот.

Почему аудиофилы действительно слышат разницу?

Интереснее всего то, что адепты божественного звука действительно слышат разницу при замене розеток, сетевых фильтров, импульсных блоков на классические трансформаторные. И дело тут совсем не в физике звука. Органом, отвечающим за восприятие, в том числе той информации, которую мы слышим, является мозг. Любое восприятие в той или иной степени субъективно, а это значит, что на него способны повлиять, в числе прочего, и заблуждения слушателя.

Таким образом, зная, что система подключена к сети при помощи контактов из чистого родия, через сетевой фильтр стоимостью от 500 до 1000 USD, а усилитель питается от классического трансформаторного БП, возникает убежденность в том, что звук станет лучше. Это идеальная почва для возникновения стойкой когнитивной иллюзии. Я не раз убеждался, что иллюзии такого плана для тех, кто их испытывает, значительно реальнее самой правдивой действительности, так как в основе лежит не только искреннее заблуждение, но и две, а то и три тысячи долларов, потраченных на приобретение иллюзорного результата.

Сухой остаток

Тип блока питания, стоимость фильтра и даже розетки действительно существенно влияют на звук, в том случае если в такое влияние верит тот, кто их купил. Неправильно спроектированный блок питания может существенно испортить звук, это касается как импульсных, так и трансформаторных. Трансоформаторные блоки огромные, тяжелые и очень быстро нагреваются. Для предотвращения маловероятных сетевых помех достаточно самого обычного сетевого фильтра. Бесперебойник имеет смысл использовать в студии, дома от него не много пользы и на качество звука он никак не влияет.

Также в тему рекомендую следующие



Реклама
В нашем каталоге представлен широкий ассортимент разнообразной электроники: наушников, усилителей, акустических систем, телевизоров и других устройств, мы также не обошли стороной приверженцев божественного звука. У нас можно приобрести розетки, сетевые фильтры и другие устройства, которые позиционируются производителями, как специально предназначенные для аудиофильской аппаратуры.

Как выбрать правильный тип термистора NTC для ограничения пускового тока для емкостных приложений?

 

 

 

Мэтт Кухадар — ключевой член команды Ametherm. Мэтт Кухадар оказывал поддержку клиентам компании в качестве инженера по применению и продажам в течение последних двух лет. Он имеет степень бакалавра наук. в области машиностроения Ближневосточного технического университета.

Q: Как выбрать правильный тип термистора NTC для ограничения пускового тока для емкостных приложений?

A: Пусковой ток относится к максимальному мгновенному входному току, потребляемому при подаче питания на блок питания электронной системы.Система постоянного тока имеет входной конденсатор, а система ввода переменного тока имеет входной выпрямитель и конденсатор, которые могут иметь высокий пусковой ток при включении связанного с ними оборудования. Если не принять меры для минимизации этого пускового тока, он может повредить силовые устройства и сократить срок службы оборудования. Безопасным и экономичным способом снижения пускового тока является использование ограничителя пускового тока (ограничителя перенапряжения), который представляет собой термистор особого типа с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

Пусковой ток возникает в момент переключения выключателя питания.Это происходит потому, что конденсатор входного фильтра действует как короткое замыкание, а его минимальное эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и линейное сопротивление составляют всего несколько миллиом, что может привести к высокому пусковому току.

Четыре фактора могут влиять на пусковой ток:

  1. Энергия пускового тока
  2. Минимальное сопротивление, необходимое для термистора NTC (при t = 0)
  3. Установившийся ток
  4. Температура окружающей среды

Мы подробно расскажем об этих четырех предметах.Сначала мы рассмотрим энергию пускового тока, вызванную входными конденсаторами, выраженную как:

(Уравнение 1)

Где:
E = энергия пускового тока
C = значение емкости (Ф)
V PEAK = Результирующее пиковое напряжение

Минимальное сопротивление, требуемое для термистора NTC, будет варьироваться от одного приложения к другому, в зависимости от сетевого напряжения, пикового пускового тока и желаемого ограничения пускового тока из-за номиналов предохранителей и автоматических выключателей.Как показывает опыт, если максимально допустимый пусковой ток неизвестен, либо технические характеристики диодного моста, либо показания пускового тока на осциллографе определяют минимальное сопротивление, необходимое для термистора NTC. Как правило, приемлема одна треть наблюдаемого пускового тока по показаниям осциллографа.

 

Например:

(уравнение 2 )

Где:
R MIN = Минимальное сопротивление, требуемое термистором NTC при t = 0 и температуре = 25 ºC
I LIMIT = Требуемый предел пускового тока
Рабочий ток должен быть равен или ниже номинального тока в установившемся режиме термистора NTC.

Максимальный установившийся ток можно найти по:

(уравнение 3 )

Где:
I MAX = максимальный установившийся ток
Выходная мощность = Выходная мощность трансформатора
КПД = КПД трансформатора
Входное напряжение = минимальное входное напряжение

В некоторых приложениях термистор NTC шунтируется с помощью реле времени после пускового тока. Несмотря на то, что термистор отключен во время работы, лучше всего выбрать термистор, который может выдерживать установившийся ток в случае отказа реле.

Температура окружающей среды определяет необходимость:

  • Снижение номинального сопротивления
  • Снижение номинального тока в установившемся режиме

Номинальное сопротивление термистора NTC составляет 25 ºC, поэтому при температуре окружающей среды выше 25 ºC потребуется снижение номинального сопротивления, поскольку сопротивление термистора будет ниже. Кривые Ametherm (сопротивление/время) R/T определяют, насколько необходимо снижение номинальных характеристик.

Рис. 1. Кривая снижения номинального тока в установившемся режиме

Сюжет в Рис.1 используется для снижения тока в установившемся режиме.
Пример :
Для иллюстрации предположим следующие значения:
Напряжение сети = 110 В
Установившийся ток = 10 А
Емкость = 5000 мкФ
Диапазон температуры окружающей среды = 10 ºC — 35 ºC
Требуемый предел пускового тока = 30 А
Для расчета пикового напряжения (VPEAK) необходимо учитывать колебания линии (±10 %)

(Уравнение 4 )

1.Используйте уравнения (1) и (4) для определения энергии пускового тока:

73,18 Дж должен безопасно поглощаться термистором NTC.

2. Используйте уравнение (2) для определения минимального сопротивления, необходимого для термистора NTC:

R МИН = 171,1 В / 30 A

5,70 Ом требуется от термистора NTC при 25 ºC.

3. Установившийся ток:

10 А.
Ametherm SL22 5R012 является правильным выбором для температуры окружающей среды 25 ºC.
Рейтинг:

  • 5 Ом при 25 ºC
  • 100 Дж
  • Максимальный установившийся ток 12 А
  • Признан UL (№ файла UL: E209153)
  • CSA распознан (файл CSA №: CA110861)
  • Соответствует RoHS

Снижение номинального тока в установившемся режиме не требуется, поскольку диапазон рабочих температур не ниже 0 ºC и не выше 65 ºC ( Рис. 1 ). Уменьшение сопротивления необходимо, так как максимальная температура окружающей среды составляет 35 ºC.Из кривой Ametherm R/T коэффициент снижения номинальных характеристик при 35 ºC составляет 0,717.
Минимальное сопротивление, необходимое при 25 ºC, будет:


R MIN = номинальное сопротивление при 25 ºC / коэффициент при 35 ºC
R МИН = 5,70 / 0,717
R МИН = 7,94 Ом


Ametherm MS32 10015 является правильным выбором для этого примера.
Рейтинг:

  • 10 Ом при 25 ºC
  • 250 Дж
  • Максимальный установившийся ток 15 А
  • Одобрено UL
  • Соответствует RoHS

Последствия превышения диапазона рабочих температур источника питания

Добро пожаловать в третью часть нашей серии статей «Расширяя границы», в которой мы подробно рассмотрим вопрос, который часто приходится слышать в CUI: «Что, если я буду использовать свой источник питания за пределами определенного диапазона технических характеристик?» В первой части мы рассмотрели характеристики входного напряжения, а во второй части обсудили пределы выходного тока.Теперь в части 3 мы рассмотрим рабочую температуру блока питания и то, что может произойти при превышении указанного диапазона.

Прочтите часть 1 нашей серии статей «Расширяя границы» по входным напряжениям
Прочтите часть 2 нашей серии статей «Расширяя границы» по выходным токам

Ограничения рабочей температуры а для электрических систем в неконтролируемой среде это может стать проблемой, если температура выйдет за пределы указанного рабочего диапазона.Превышение минимальной или максимальной температуры может вызвать ряд проблем с блоком питания, включая снижение производительности, сокращение ожидаемого срока службы и полный отказ.

Превышение пределов рабочей температуры — Проблемы с производительностью

Проблемы с производительностью возникают, когда блок питания продолжает работать, но за пределами своих технических характеристик. На электрические характеристики большинства компонентов влияют тепловые условия, в которых они работают, поэтому тепловые пределы определены для поддержания работы компонентов в приемлемом диапазоне, в котором учитываются их рабочие характеристики.За пределами этого диапазона поведение компонентов больше не гарантируется, и ухудшение характеристик производительности, включая эффективность, пульсацию, регулирование и даже электромагнитные помехи, становится проблемой.

Компоненты источника питания можно разделить на две категории: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). PTC увидят, что значение компонента, вносящего вклад в потери, изменяется в том же направлении, что и температура, а NTC увидят противоположное.

Компоненты силовой передачи, представляющие собой устройства с положительным температурным коэффициентом, такие как полевые МОП-транзисторы, эффективное сопротивление которых в открытом состоянии увеличивается с ростом температуры (см. график ниже), будут испытывать увеличение потерь при повышении температуры.

Кривые сопротивления МОП-транзисторов в открытом состоянии при различных температурах

В устройствах с отрицательным температурным коэффициентом, таких как диоды в мостовом выпрямителе, прямое напряжение которых падает с повышением температуры (см. график ниже), потери уменьшатся. При изменении нагрузки и температурных условий могут доминировать устройства NTC или PTC, что приводит к изменению эффективности всего источника питания в одном или другом направлении.

Кривые прямого напряжения при различных температурах

Другие компоненты, которые не проводят большой ток, не будут способствовать изменению рассеиваемой мощности, однако их значения часто используются для измерения различных аспектов источника питания. Обычно используется простой делитель напряжения, состоящий из двух резисторов, для установки выходного напряжения источника питания, и изменения значений этих резисторов вызывают изменение выходного напряжения вместе с ним. Другие сенсорные компоненты могут вызывать проблемы со встроенной защитой.Резистор обычно используется для измерения тока в силовой цепи, а напряжение на этом резисторе используется для отключения питания в случае перегрузки по току. Изменение значения этого резистора может привести к слишком раннему или слишком позднему срабатыванию защиты.

Работа при температуре ниже минимальной имеет многие из тех же проблем, что и работа при температуре выше максимальной. Одной из проблем при низких температурах является уменьшение емкости внутри конденсаторов (см. график ниже). Обычно существует несколько больших электролитических конденсаторов, которые имеют решающее значение для работы устройства, например, те, которые удерживают напряжение после выпрямителя, или те, которые используются на выходе источника питания.Уменьшение их емкостей может привести к увеличению пульсаций и даже к неудачному запуску.

Зависимость емкости алюминиевого электролитического конденсатора от температуры

Устройства NTC, такие как термистор, который используется для ограничения пускового тока, увидят, что их значения увеличатся. Если температура падает слишком сильно, их значение может увеличиться до такой степени, что они снизят эффективность или заблокируют работу.

Помимо проблем с производительностью, которые легче обнаружить, могут возникать скрытые проблемы, такие как повышенное электромагнитное излучение (EMI), которые в течение некоторого времени остаются незамеченными.На характеристики фильтра электромагнитных помех влияет температура компонентов фильтра. Если фильтр работает за пределами диапазона, для которого он был разработан, он не будет эффективно снижать выбросы и приведет к тому, что система не будет соответствовать требованиям EMI.

Превышение пределов рабочей температуры — надежность

Надежность и ожидаемый срок службы многих компонентов напрямую связаны с их рабочей температурой. Срок службы таких компонентов, как выходные конденсаторы источника питания, может резко сократиться из-за работы при температуре выше номинальной.Если повышение температуры вызовет увеличение тока пульсаций, можно ожидать, что температура выходных конденсаторов увеличится из-за мощности, рассеиваемой на эквивалентном последовательном сопротивлении (ESR). Illinois Capacitor Inc. заявляет, что повышение температуры на 10°C по сравнению с окружающей средой сократит срок службы их алюминиевых электролитических конденсаторов вдвое.

Сокращение ожидаемого срока службы выходных конденсаторов, а также многих других компонентов из-за повышения рабочей температуры внутри блока питания, несомненно, сократит ожидаемый срок службы всего блока питания.С другой стороны, работа при низких температурах может привести к снижению надежности из-за физического износа, такого как растрескивание паяных соединений, керамических конденсаторов, выводов SMD и пластика.

Превышение пределов рабочей температуры — отказ компонента

В зависимости от конструкции источник питания будет защищать себя, отключаясь или рискуя выйти из строя компонента при работе за пределами своих тепловых пределов.

Некоторые блоки питания оснащены функциями защиты от перегрева.В этих случаях источник питания отключается до тех пор, пока температура не вернется в заданные пределы, часто с некоторым гистерезисом. Другие блоки питания, которые не имеют общесистемной защиты от перегрева, могут иметь некоторые компоненты с собственной внутренней защитой. В этом случае часть цепи может отключиться, в то время как другие останутся в рабочем состоянии, что может привести к осложнениям и сбоям.

Если источник питания не имеет встроенной защиты, устройства PTC в силовой передаче могут выйти из строя при работе за пределами диапазона температур.Эти устройства обычно имеют некоторый запас прочности, однако этот запас зависит от условий эксплуатации, таких как входное напряжение, и может быть уже в разных областях рабочего диапазона.

Заключение

Рабочая температура влияет на каждый компонент внутри блока питания. Эксплуатация за пределами тепловых пределов источника питания может привести к тому, что компоненты будут вести себя не так, как предполагалось, что приведет к сокращению ожидаемого срока службы и даже к полному выходу из строя.Перед работой за пределами указанного температурного диапазона следует проконсультироваться с производителем, чтобы определить, какое влияние это окажет на конкретный источник питания.

Категории: Тестирование и анализ отказов

Вам также может понравиться


Есть комментарии по этому посту или темам, которые вы хотели бы видеть в будущем?
Отправьте нам электронное письмо по адресу [email protected]ком

Системы управления HBX — не найдено

Системы управления HBX — не найдено

404

Похоже, вы ищете то, чего нет. Либо вы ввели неверный URL-адрес, либо страница больше не существует. Почему бы не посетить нашу домашнюю страницу или, в качестве альтернативы, найти то, что вы ищете, в окне поиска выше.

Информация о конфиденциальности

С нами можно связаться по электронной почте здесь или по телефону (403)720-0029

Для каждого посетителя нашего веб-сайта наш веб-сервер автоматически распознает только доменное имя потребителя, но не адрес электронной почты (где это возможно). Мы собираем адреса электронной почты тех, кто общается с нами по электронной почте, собираем информацию о том, какие страницы посещают или посещают потребители, информацию о пользователях о том, какие страницы посещают или посещают потребители, информацию, добровольно предоставленную потребителем, например, данные опроса. и/или регистрации на сайте, имя и адрес, номер телефона, номер факса.Информация, которую мы собираем, используется для улучшения содержания нашего веб-сайта, используется для настройки содержания и/или макета наших страниц для каждого отдельного посетителя.

Если вы предоставите нам свой почтовый адрес онлайн, вы получите только ту информацию, для которой вы предоставили свой адрес. Лица, предоставившие нам свои телефонные номера в режиме онлайн, получат телефонный контакт только в отношении услуг или информации, для которых он был предоставлен.

Если вы не хотите получать от нас электронные письма в будущем, свяжитесь с нами.Пожалуйста, сообщите нам свое имя и номер телефона. Мы позаботимся о том, чтобы ваше имя было удалено из списка, которым мы делимся с другими организациями. Что касается рекламных серверов: мы не сотрудничаем и не поддерживаем особых отношений с какими-либо компаниями, занимающимися рекламными серверами.

Время от времени мы можем использовать информацию о клиентах для новых непредвиденных целей, ранее не указанных в нашем уведомлении о конфиденциальности. Если наши информационные методы изменятся в будущем, мы опубликуем изменения политики на нашем веб-сайте, чтобы уведомить вас об этих изменениях и предоставить вам возможность отказаться от этих новых видов использования.Если вас беспокоит, как используется ваша информация, вам следует периодически проверять наш веб-сайт. Клиенты могут предотвратить использование своей информации в целях, отличных от тех, для которых она была первоначально собрана, отправив нам электронное письмо здесь. По запросу мы предоставляем посетителям сайта доступ к описанию информации о них, которую мы храним. Потребители могут исправить эту информацию, позвонив нам по телефону (403) 720-0029.

Что касается безопасности: у нас есть соответствующие меры безопасности на наших физических объектах для защиты от потери, неправильного использования или изменения информации, которую мы получили от вас на нашем сайте.Если вы считаете, что этот сайт не следует заявленной информационной политике, вы можете связаться с нами по указанным выше адресам или номеру телефона.

Водяное охлаждение ПК

—//w3c//dtd html 4.01 переходный//en» «http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd»>

Водяное охлаждение ПК

Приключенческая история

М. Хайдеккер, январь 2012 г.


ТРЕТЬЯ ВЕРСИЯ

Система, которую я описал ранее, работает уже год.Вскоре после окончания первая система, я построил другую, часть как систему резервного копирования, часть как систему песочницы для экспериментов пока мой основной компьютер может оставаться в рабочем состоянии. Оба выступили безупречно, причем один из Два компьютера работают круглосуточно. Несколько наблюдений:
  • Восстановленный блок питания до сих пор работал безупречно. Мало того, что отремонтированный блок прослужил целый год без сучка и задоринки, но, видимо, радиаторы с водяным охлаждением работают как положено. Мое изменение потенциала радиатора с минусового потенциала выпрямителя на землю сделало не иметь какое-либо явное негативное влияние.Второй блок питания, который я переделал, оказался таким же успешным. Теперь у меня есть запасной блок питания. Хорошо на случай выхода из строя блока питания.
  • Корпус имел тенденцию нагреваться, несмотря на конвекционные дымоходы. Зимой это не проблема, но летом БП легко прогревается до 40 градусов, что мне не по силам предел спокойствия. Блок питания, вероятно, может выдерживать более высокие температуры, но это заставляет меня чувствовать себя некомфортно. Летом я запускал ПК с одной открытой крышкой.
  • Блок питания второго компьютера был установлен вверх ногами.Его большое отверстие вентилятора обращено вверх (с конвекционная труба сверху). У этого никогда не было проблем с температурой.
  • Я добавил блок охлаждения MOSFET в схему чипсета, таким образом отводя еще больше тепла из дела.
  • Я создал макет печатной платы (PCB) для электроники монитора.
  • Некоторые компьютерные магазины (например, CrazyPC) предлагают специальные трубки для водяного охлаждения ПК. Я упоминал ранее, что жесткие виниловые трубки лучше, чем мягкие трубки Tygon.Однако, специальная трубка из поликарбоната (также Tygon) имеет более толстые стенки и не разрушается. Фактически, Я обнаружил, что толстостенная трубка стоит своей цены.
Основываясь на этом опыте, я модифицировал свой основной ПК несколькими способами. Сначала я взял «безвентиляторный» блок питания Luxurae. (тот, что с вентилятором) и заменил радиаторы на радиаторы с водяным охлаждением. На изображениях ниже показаны старые алюминиевые радиаторы и их медные вставные замены с уже припаянными медными трубками к тарелкам. Также виден большой резистор на 10 Вт, который позволяет мне подавать больше отработанного тепла в воду.На правом фото показаны радиаторы, установленные на плате блока питания, снабженные зазубринами и готовые к установке. сборка. Обратите внимание на заземляющий провод на переднем плане, который соединяет радиаторы с землей. Также обратите внимание на термистор на заднем плане, который служит для отключения при перегреве.
Рис. 11. Преобразование «безвентиляторного» блока питания с вентилятором в настоящий безвентиляторный блок питания с радиаторы с водяным охлаждением. Слева: оригинальные алюминиевые радиаторы рядом с новые изготовленные на заказ медные радиаторы.Медные трубки уже припаяны. пластины, но бородки еще не установлены. Мощный резистор от демпфера сеть видна, приклеена к пластине MOSFET. Справа: готовый блок питания с радиаторами. на месте. Оба радиатора заземлены. NTC (зеленый компонент сзади) нуждается быть стратегически размещенным, потому что он управляет аварийным отключением при перегреве.

Затем я разработал прочную печатную плату для электроники монитора.В отличие от первых двух версий, там, где схема монитора была размещена в отдельном корпусе, новая версия смонтирована внутри старого привода CD-ROM. корпуса и, следовательно, подходит для отсека для дисковода 5 1/4 дюйма. Существуют четыре точки контроля температуры: блок питания, вода, внутри корпус прямо над оперативной памятью и прямо на печатной плате монитора. Некомфортная температура (от 40 до 60 градусов С) внутри БП запускает резервный вентилятор. При температуре выше 60 C компьютер получит сигнал отключения ИБП. Этот, однако никогда не случалось.

Затем я включил еще один датчик — датчик потока (элемент Adafruit № 828).Программное обеспечение было изменено для отображения потока скорость с частотой вращения насоса и вызвать событие отключения, если скорость потока упадет до нуля. Теперь монитор может выключать компьютер в трех аварийных состояниях:

  1. Перегрев (температурная точка 1 превышает 65 градусов C)
  2. Отказ насоса (обороты насоса падают до нуля — только насос постоянного тока)
  3. Сбой потока (расход падает до нуля)
  4. Можно легко добавить переключатель низкого уровня воды, так как доступен еще один входной контакт (еще не реализовано)
Клиент nutd, инструменты ИБП для Linux.
Рис. 12: Электроника монитора. Монитор работает независимо от основная система ПК. Микроконтроллер контролирует температуру и скорость насоса и обеспечивает сигнал, который «обманывает» материнскую плату, заставляя ее поверить в то, что вентилятор процессора работает. Монитор также подключен к последовательному входу материнской платы, где можно подать сигнал отключения upsd . Элементы передней панели включают ЖК-дисплей, который показывает информацию о температуре и состоянии, а также светодиоды питания, помпы и аварийного сигнала.Слева: макет печатной платы, справа: окончательная печатная плата, установленная внутри оболочки привода CR-ROM.

Еще одно улучшение произошло в результате замены различных T- и Y-разъемов, которые я использовал в исходных конструкциях. За В новой системе я создал коллектор с тремя зазубринами, припаянными к медной трубке (левое изображение ниже). К входной трубке присоединен NTC для контроля температуры. На правом изображении показан коллектор встроен в корпус.

Рис. 13: Коллектор водяного соединителя. Коллектор заменяет большую часть T- и Y-образных разъемы, использованные в предыдущей конструкции. Шипы припаяны к медной трубке, а впускной и выпускной патрубки крепятся к алюминиевой пластине (слева). Затем алюминиевая пластина прикреплен к корпусу ПК таким образом, чтобы зазубрины быстроразъемных соединений выступали из задней части корпуса. случай (справа). Три пары зубцов питают блок питания, процессор и — с одной Y- разъем — чипсет и ветви VGA.Нижняя трубка оснащена датчиком температуры. следить за температурой охлаждающей жидкости.

Ах да, случай! По стечению обстоятельств я узнал об Antec Lanboy. это корпус компьютера предназначен для экстремального воздушного потока. Его верх и бока полностью сделаны из сетки, пропускающей воздух. обращение. Он поставляется с безумным количеством вентиляторов, которые я все удалил (безвентиляторные, верно?). На изображении справа показан вид спереди.Отсеки для приводов используются сверху вниз для DVD привод, адаптер памяти и схема моего монитора. В корпусе Antec достаточно пространство и воздух могут течь совершенно свободно в этой конфигурации. Время покажет, будет ли свободная конвекция летом достаточно.

Рисунок 14: Окончательный вид спереди. Третий отсек для дисков вмещает мониторить электронику. В корпусе ПК достаточно места для размещения шести жестких дисков. охлаждается двумя большими вентиляторами на передней панели.Вентиляторы были удалены, чтобы улучшить свободный доступ воздуха поток. 2,5-дюймовый твердотельный накопитель прячется в углу под огромным отсеком для жесткого диска.

Декабрь 2016: пять лет спустя

Трудно поверить, что я использую эту систему с водяным охлаждением уже пять лет. Только один раз не удалось, когда насос заклинило после длительного простоя в отпуске. Естественно, монитор сразу указали на проблему, а разборка и чистка насоса устранили проблему проблема.Я сравниваю это с различными отказами вентиляторов, с которыми я сталкивался в других системах, и делаю вывод что общая надежность значительно выше, чем у обычных системы принудительной вентиляции. Иди разберись.

Сам компьютер неоднократно обновлялся. Я тем временем использую AMD FX-9590 восьмиядерный, настоящий зверь процессора. Если несколько ядер активны, охлаждающая жидкость может сильно нагреться до такой степени, что включается вспомогательный вентилятор. Я также отказался от своего верного GeForce GT-640. Это была отличная карта для этой цели, потому что ни разу не грелся, даже под нагрузкой.Его низкий вклад в общую мощность рассеивание было просто потрясающим. Однако для современных приложений САПР требуется немного больше. Мощность графического процессора, и я заменил его на GTX-1060 (стоимость ниже 200 долларов). Как обычно, эта карта потребовались масштабные модификации, позволяющие направлять тепловую мощность GPU и MOSFET в водяной контур. Рискованно — вот почему я ограничиваю сумму, которую трачу на такие компонентов, но операция прошла успешно.

Блок питания Luxurae (безвентиляторный с подключенным вентилятором) также был снят с производства.У него было (или развился?) какой-то визг катушек, который действовал мне на нервы — что-то, что обычно заглушается шумом вентилятора, чтобы никто не заметил. Я решил пойти прямо наверх и купил Seasonic. У меня уже был хороший опыт работы с 80 с лишним платиновых безвентиляторных блоков питания 480 Вт от Seasonic: прочная конструкция, надежность и (не воспринимается как должное) он фактически доставлен в соответствии со своими спецификациями. Мое решение было Seasonic БП 620Вт, подвергшийся хирургическому вмешательству обычным способом: замена радиаторов на водяные агрегаты (самодельные) и снятие вентилятора.

Возможно, стоит упомянуть, что ни один из моих модифицированных блоков питания никогда не выходил из строя. Некоторые из них я списал в рабочем состоянии, например, восстановленный блок питания мощностью 380 Вт (часть 1, рис. 9) и Блок питания Luxurae. У меня есть один запасной Seasonic. Еще два используются без каких-либо признаков неисправности.

Также были разработаны новые насосы. Я обнаружил, что Alphacool VPP655 намного проще в использовании. тишина, чем мой предыдущий Thermaltake P-500. Примечательно, что функция PWM позволяет выбирать скорость насоса, минимизирующая резонанс с окружающими частями корпуса.По этой причине, Я переключился на помпу VPP655 и добавил в программное обеспечение функцию регулировки скорости.

Система песочницы, вторая, которую я построил вскоре после первой (которая является моей основной рабочий стол), также находится в полной эксплуатации. Я использовал вместительный корпус Corsair с высоким воздушным потоком, потому что Antec Lanboy, к сожалению, был снят с производства. Чтобы сделать его действительно мощным воздушным потоком, Заменил боковое стекло на москитную сетку. Я также хотел поэкспериментировать с двойным GPU, поэтому я добавил дополнительный источник питания 12 В.На изображении справа показан полный случай. Некоторый намек на трубку виден под сеткой. Ниже представлен вид изнутри. Отсек ЦП показывает гораздо более чистую прокладку трубок чем раньше (например, рисунок 11). На правом рисунке показан отсек блока питания, и вспомогательный БП хорошо виден. Идея использования второго блока питания состоит в том, чтобы распределяют тепловую нагрузку, и в этом отношении конструкция удачна. Однако для моих (неигровых) целей двойной графический процессор не смог обеспечить значительную производительность. более высокая мощность рендеринга, чем у одного графического процессора, и в конце концов я удалил одну карту.

Некоторое время спустя к семейству компьютеров с водяным охлаждением присоединился третий, как моя музыкальная рабочая станция. Очевидно, что бесшумный ПК имеет первостепенное значение для этого приложения. Поскольку я остановился на более-менее таком же дизайне, ничего особенного в этом третьем нет. ПК, за исключением того, что это еще одна компьютерная система, которая работает безупречно и надежно.


Ссылки для скачивания:

Аппаратное обеспечение улучшилось по сравнению с первыми итерациями, что позволяет использовать больше датчиков и ЖК-дисплея. монитор состояния.Самые последние схемы можно скачать здесь, и эти схемы схемы соответствуют печатной плате на рис. 12.

Программа написана на PIC ассемблере. Эта ссылка предоставляет вам самую последнюю программное обеспечение для управления. Самыми последними дополнениями являются расходомер и сигнализатор низкого расхода. и средство отключения upsd. Программное обеспечение также содержит множество переключателей конфигурации. чтобы отразить ваш дисплей, помпу и датчики.

Загрузите файл сборки здесь: adv_control.asm.При желании добавьте ЖК-модуль в ваш проект. Используйте на свой страх и риск — гарантии нет. Программное обеспечение под лицензией Публичная лицензия GNU. Радоваться, веселиться.

Для программирования чипа используйте PIC IDE, такую ​​как чрезвычайно хорошо написанная и гибкая Пиклаб. Создайте новый проект и сделайте оба файла сборки частью исходного кода проекта, и он должен сразу создать шестнадцатеричный код.

Индия Компьютерные поставки и код HSN 85334030 Данные об импорте с ценой, покупателем, поставщиком, кодом HSN

Последние 53 информации об отгрузке из Индии Компьютерные поставки и код HSN 85334030 импорт

Отчет об исследовании рынка в Индии Компьютерные поставки и код HSN 85334030 импорт

Отчет об исследовании рынка в Индии Компьютерные поставки и код HSN 85334030 импорт

Часто задаваемые вопросы относительно Индии Компьютерные поставки и HSN код 85334030 импорт

Как изучить индийский рынок импорта компьютерных поставок и HSN код 85334030 ?

Данные Volza по Индии Поставки компьютеров и импорт HSN Code 85334030 позволяют изучить подробные данные с именами поставщиков-покупателей за последние 10 лет.

Как создать стратегию для Индии Поставка компьютеров и импорт HSN Code 85334030 ?

Данные Volza по Индии Поставки компьютеров и импорт HSN Code 85334030 помогут вам создать стратегию импорта на основе подробных данных о торговле с именами поставщиков, ценами и объемами за последние 10 лет.

Как найти информацию о рынке импорта компьютерных материалов и кода HSN 85334030?

Вы можете найти Индия Компьютерные поставки и код HSN 85334030 импортировать информацию о рынке за последние 10 лет с покупателем, поставщиком, ценой и объемом от Volza.com

Как выйти на новые рынки для поставок компьютеров и импорта кода HSN 85334030 ?

Вы можете найти Новые рынки сбыта компьютеров и импорта с кодом HSN 85334030 из Volza. Мудрый отчет о рынке страны за последние 10 лет с темпами роста, покупателем, поставщиком, ценой и объемом.

Насколько достоверны данные Индии о поставках компьютеров и импорте HSN Code 85334030 ?

Данные Volza по Индии Компьютерные поставки и импорт с кодом HSN 85334030 являются на 100% достоверными, поскольку они основаны на фактических импортно-экспортных поставках и собираются по всему миру из более чем 20 000 портов из более чем 70 стран.

Чем могут помочь данные Индии о поставках компьютеров и импорте HSN Code 85334030 ?

Данные Индии по поставкам компьютеров и импорту кода HSN 85334030 содержат стратегическую информацию и очень полезны для импортеров и экспортеров, которые хотят расширить мировую торговлю, улучшить цепочку поставок поставок компьютеров и кода HSN 85334030, найти экономичных поставщиков, новых покупателей и быстрорастущих рынки.

Какую информацию содержат данные Индии о поставках компьютеров и импорте HSN Code 85334030 ?

Данные Индии Компьютерные поставки и импорт Код HSN 85334030 содержит дату отгрузки, имя и контактную информацию импортера, экспортера, описание продукта, цену, количество, страну и порт происхождения, страну и порт назначения и многие другие поля.

Как часто обновляется информация о поставках компьютеров в Индию и импорте HSN Code 85334030 ?

Мы обновляем информацию о поставках компьютеров в Индию и импорте HSN Code 85334030 каждый месяц.

Откуда Индия импортирует компьютерные принадлежности и код HSN 85334030?

Согласно данным Volza’s по импорту в Индию компьютерных поставок и коду HSN 85334030, на Китай приходится максимальная доля с 53 поставками.

Где я могу найти последние данные о поставках компьютеров в Индию и импорте HSN Code 85334030 ?

Вы можете загрузить последние данные о поставках компьютеров в Индию и импорте с кодом HSN 85334030 за апрель 2022 года здесь

Где я могу найти данные о поставках компьютеров в Индию и импорте с кодом HSN 85334030 с именами покупателей и поставщиков?

Вы можете скачать Volza India Компьютерные поставки и код HSN 85334030 импортировать данные с именами покупателей и поставщиков.

Какова стоимость подписки на информацию о поставках компьютеров в Индию и импорте HSN Code 85334030 ?

Есть два варианта подписки: онлайн-доступ стоит от 1500 долларов, а отчеты от Volza Consulting — от 1000 долларов.

К кому мне следует обращаться с дополнительными вопросами относительно поставок компьютеров в Индию и импорта HSN Code 85334030 ?

Отдел продаж Volza будет рад ответить на ваши вопросы. Вы можете связаться с нами по электронной почте [email protected] или по телефону +1-302 786 5213.

Доступ к доступу

Стоимость

Доступ 209+ Страны
Начните за $ 1500 в год

Оплата

Мгновенная онлайн

Формат данных

Excel

Больше

Режим

заказа клиента

Availiblity

начинается в течение 48 часов

Стоимость

$ 1000

Оплата

Онлайн и другие способы 9000 3

Формат данных

Excel, SQL, Msacess & Custom

Больше

Факты поставка и код HSN 85334030 импорт

Siemens 3UN21 00-0AF7 Термисторный источник питания 3UN2100-0AF7 для промышленной автоматизации,


О компании

Год основания2003

Юридический статус фирмы Физическое лицо — владелец

Характер деятельности Экспортер

Количество сотрудниковДо 10 человек

Годовой оборотДо рупий.50 лакхов

IndiaMART Участник с июня 2013 г.

GST24AHRPB8946J1ZV

Код импорта-экспорта (IEC) 24030*****

Мы являемся одним из поставщиков товаров, приобретенных на корабле, снесенном в Аланге, штат Гуджарат (Индия), на крупнейшей в Азии верфи по разделке судов. Эти элементы включают электрические, пневматические, промышленные, гидравлические, инструменты и механизмы. Как правило, эти предметы используются, но в хорошем состоянии, хотя иногда некоторые из этих предметов совершенно не используются или совершенно новые, за исключением некоторых случаев, когда эти предметы совсем бесполезны и утилизируются на местном рынке.Список товаров, которыми мы занимаемся, можно найти на нашем сайте. Мы хотели бы знать, заинтересованы ли вы в каких-либо расходных материалах. Если товара нет на складе, мы можем купить его на местном рынке.
Мы знаем, как важно поставлять оборудование для использования на кораблях, находящихся в сотнях миль от суши. Таким образом, мы не идем на компромисс в отношении качества, но в то же время предлагаем товары по очень конкурентоспособным ценам. Наши качественные поставки и быстрое обслуживание считаются одним из наших ключевых факторов.
Расследование не причинит вам никакого вреда, но может быть полезным в будущем. Мы будем рады связаться с вами, расширить наш деловой круг и гордиться тем, что являемся одним из ваших надежных поставщиков.

ТС-36-25-RS232 — ТЕ Технология

TC-36-25 RS232 представляет собой биполярный (обогрев и охлаждение) пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор температуры, который может модулировать входную мощность от 12 В до 36 В или от 0 В до 36 В со вторым источником питания. , при токах до 25 А.Контроллер стандартно поставляется с датчиком температуры (термистором), но его также можно использовать с обычными термисторами на 10 кОм. Кроме того, предоставляется совместимое с Windows программное обеспечение и кабель RS232 для прямой связи через последовательный порт связи. Графический пользовательский интерфейс на основе LabVIEW доступен для загрузки на нашей странице загрузок, исходный код LabVIEW доступен бесплатно по запросу, а образец команды чтения и записи, запрограммированный на Python, также доступен для загрузки на вкладке ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ на этой странице.Кабели с маркировкой прилагаются бесплатно при покупке взаимосвязанных стандартных изделий в одном заказе (термоэлектрическая охлаждающая сборка или модуль, регулятор температуры и/или блок питания). Количество кабелей в комплекте (1-3 пары) зависит от количества соединяемых компонентов.

TC-36-25-RS232 поставляется с одним термистором MP-3193. Если вы хотите приобрести дополнительные термисторы, укажите это при заказе.

ПРИМЕНЕНИЕ
TC-36-25-RS232 обеспечивает двунаправленный контроль температуры термоэлектрических устройств, либо независимо, либо с дополнительными резистивными нагревателями как для охлаждения, так и для обогрева.Контроллер использует твердотельные MOSFET-транзисторы в конфигурации электрического моста «H» для автоматического управления направлением тока просто на основе заданного значения температуры.

С контроллером можно связываться и программировать напрямую через последовательный порт связи RS232 персонального компьютера. Поставляемое коммуникационное программное обеспечение,

совместим с Windows 10, 8, 7, Vista, XP и NT, имеет графический интерфейс пользователя; для его использования не требуется предварительный опыт программирования.Однако набор команд предоставляется для того, чтобы квалифицированный персонал мог использовать его как встроенный элемент управления или создать собственный программный интерфейс, например, с помощью LabVIEW.

Альтернативный графический интерфейс на основе LabVIEW доступен для загрузки (см. страницу загрузок), а исходный код для него доступен по запросу. Эта загрузка включает LabVIEW Runtime Engine, поэтому приложение LabVIEW не требуется для запуска программного обеспечения. Пример команды чтения и записи, запрограммированный на Python (2.7), также доступен для загрузки на вкладке ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ на этой веб-странице.

После установки требуемых параметров контроллера настройки можно сохранить в энергонезависимой памяти. Затем TC-36-25-RS232 можно отключить от компьютера и использовать как уникальный автономный контроллер. Контроллер также можно настроить на использование различных аналоговых входов для регулировки уставки.

Механически печатная плата контроллера крепится к металлическому кронштейну, подходящему как для горизонтальной, так и для вертикальной ориентации. Контроллер может работать при температуре окружающей среды от 0 C до 60 C, как правило, не требуя дополнительного радиатора.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

  • Возможность управления низковольтным ТЭ устройством . Для TC-36-25-RS232 требуется входное напряжение от 12 В до 36 В. Это напряжение питает микропроцессор, а также может быть модулировано и отправлено на термоэлектрическое устройство. Однако, если термоэлектрический охладитель или прибор Пельтье работают при напряжении ниже 12 В, можно подключить второй низковольтный источник питания. Затем контроллер будет включать и выключать это напряжение для устройства TE.Второе входное напряжение может находиться в диапазоне от 0 В до 36 В.

  • Высокое разрешение и стабильность . Выходной сигнал термоэлектрического охладителя имеет широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) частотой 2700 Гц. Схема управления ШИМ обеспечивает температурное разрешение 0,01 °C или 0,01 °F и стабильность контроллера в лучшем случае в пределах 0,01 °C или 0,02 °F. Структура настройки контроллера позволяет назначать различные функции управления: ручное, пропорциональное, пропорционально-интегральное, пропорционально-дифференциальное или пропорционально-интегрально-дифференциальное управление.Дифференциальное управление температурой также возможно при использовании двух входных термисторов.

  • Подходит для различных термисторов . Контроллер поставляется со стандартным термистором 15 кОм, который обеспечивает диапазон температур регулирования от -20 °C до 100 °C. Однако контроллер можно использовать с большим количеством других термисторов типа NTC, которые предварительно запрограммированы и выбираются через меню в программном обеспечении. Например, термистор на 5 кОм также можно использовать для увеличения контрольной температуры до -40 °C.Кроме того, поскольку многие комплекты лазерных диодов стандартно поставляются с термистором на 10 кОм, доступны две различные настройки термистора на 10 кОм.

  • Возможность дистанционного управления . После того, как контроллер запрограммирован, он может работать независимо от компьютера, а заданное значение можно регулировать несколькими способами. Дополнительный дисплей и клавиатура MP-2986 могут использоваться для регулировки уставки и обеспечения цифрового считывания уставки и чувствительной температуры. Контроллер также может использовать потенциометр, сигнал постоянного тока от 0 до 5 В или токовую петлю от 0 до 20 мА.

  • Настраиваемые действия при тревоге . Можно выбрать несколько типов сигналов тревоги: отсутствие сигнала тревоги, сигнал тревоги слежения и сигнал тревоги с фиксированным значением. Тревога может быть настроена либо на поддержание выходной мощности во время тревоги, либо на отключение выходной мощности. Защелку аварийного сигнала можно выбрать либо для автоматического перезапуска питания, если аварийный сигнал исчезает сам по себе, либо для удержания выходной мощности в отключенном состоянии до тех пор, пока защелка не будет удалена вручную. Контроллер также может подавать сигнал 25 мА для питания светодиода или другого устройства при возникновении тревоги.

  • Защита от перегрузки по току . В дополнение к аварийной защите контроллер может обеспечить защиту устройства TE от перегрузки по току. Настройку можно регулировать с шагом 2,5 А. Максимальный ток, который может выдержать контроллер, составляет 25 А в установившемся режиме.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

  • Соответствует RoHS

  • Двунаправленный полупроводниковый H-образный мост для систем отопления и охлаждения

  • Входное напряжение от 12 до 36 В постоянного тока или от 0 до 36 В постоянного тока с дополнительным источником питания

  • Автономный, 0.Номинальная нагрузка от 1 до 25 А, с защитой от перегрузки по току

  • Компьютерное программирование через порт связи RS232 или автономная работа без компьютера

  • Контрольная температура от -20 °C до 100 °C, другие диапазоны доступны с дополнительными термисторами

  • Пропорциональное (P), интегральное (I) и производное (D) регулирование

  • Температурное разрешение и стабильность управления в лучшем случае 0,01 °C

  • Частота широтно-импульсной модуляции при 2700 Гц

  • Термистор с сопротивлением 5K, 10K и 15K

  • Заданная температура регулируется с помощью:
    Удаленного потенциометра температуры, устанавливаемого пользователем
    Токовая петля 4–20 мА
    Диапазон регулировки от 0 В до 5 В
    Дифференциальное регулирование температуры
    MP-2986 Дисплей и клавиатура

  • Для использования коммуникационного программного обеспечения не требуется опыта компьютерного программирования

  • Предоставляется набор команд, поэтому программисты могут создавать свои собственные программные интерфейсы или встроенные приложения контроллера (образец исходного кода LabVIEW версии 2011 и выше доступен по запросу)

  • Пример команды чтения и записи, запрограммированной на Python (2.7) также доступен для скачивания
  • Сигналы тревоги, конфигурируемые компьютером

  • Сохранение параметров в энергонезависимой памяти

  • Диапазон рабочих температур от 0 C до 60 °C, диапазон температур хранения от -55 C до 105 °C

TC-36-25 RS232 3D-модель в формате .pdf (требуется Adobe Reader 8.0 или выше)

3D PDF МОДЕЛЬ: Нажмите на ссылку выше, чтобы скачать 3D модель. Вы можете вращать и рассматривать кулер под любым углом, чтобы лучше понять физические свойства продукта.(Однако в модели не показаны выводы проводов.) Это файл переносимого формата документа (.pdf), Adobe Reader 8 или более поздней версии — это все, что требуется для просмотра. 3D-контент может изначально отображаться как двумерное изображение для предварительного просмотра. Щелчок по 3D-модели с помощью инструмента «Рука» или «Выбор» включает (или активирует) модель и открывает панель инструментов «3D».

ПРИМЕЧАНИЕ ПРИ ЗАГРУЗКЕ ФАЙЛОВ: При сохранении твердотельной модели некоторые браузеры меняют название расширения файла. Если это произойдет, сохраните файл на свой компьютер, используя параметр «Сохранить ссылку как…», а затем перед использованием переименуйте расширение файла обратно в соответствующий тип.(Пользователи ПК: щелкните правой кнопкой мыши ссылку на файл и выберите «Сохранить ссылку как…» в меню. Пользователи Mac: удерживайте кнопку «Ctrl» на клавиатуре, щелкнув ссылку файла, и выберите «Сохранить ссылку как…» в меню. меню.) Кроме того, вы можете загрузить как обычно и перед использованием переименовать расширение .htm или .html обратно в .x_t или .stp.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.