Mīkstais starteris (ieplūdes strāvas ierobežotājs) maiņstrāvas un līdzstrāvas slodzēm: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Ieslēgšanās strāva/ieslēgšanās pārspriegums ir maksimālā momentānā ieejas strāva, ko ievelk elektriskā ierīce pirmo reizi ieslēdzot. Ieslēgšanās strāva ir daudz lielāka nekā slodzes pastāvīgā strāva, un tas ir daudzu problēmu avots, piemēram, drošinātāju uzliesmošana, slodzes kļūme, slodzes kalpošanas laika samazināšana, dzirksteles pie slēdža kontaktiem … utt. Tālāk redzamajā attēlā parādīta ieslēgšanās strāvas parādība Osciloskops Siglent SDS1104X-E. Garā smaile ir skaidra. Šajā rakstā es centos risināt šo problēmu ar vienkāršu, tomēr efektīvu risinājumu. Esmu ieviesis divas ķēdes gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas slodzēm.

Piegādes

Raksts:

[1] DB107 datu lapa:

[2] BD139 datu lapa:

[3] DB107 shematisks simbols un PCB pēdas nospiedums:

[4] BD139 shematisks simbols un PCB pēdas nospiedums:

[5] CAD spraudņi:

1. darbība. Ievadīšanas strāvas smaile, kas uzņemta SDS1104X-E DSO (viena kadra režīms)

AC Soft Starter 1. attēlā parādīta ierīces shematiskā shēma. P1 tiek izmantots, lai pievienotu ķēdē 220V-AC ieeju un ON/OFF slēdzi. C1 tiek izmantots, lai samazinātu maiņstrāvas spriegumu. C1 vērtība nosaka arī pašreizējo apstrādes ātrumu barošanai bez transformatora, ko izmantos pārējā ķēde. Šajā pieteikumā 470nF bija pietiekams. R1 izlādē C1, lai izvairītos no nevēlama augstsprieguma šoka, kad lietotājs atvieno ierīci no elektrotīkla. R2 ir 1 W rezistors, kas izmantots strāvas ierobežošanai.

2. darbība: 1. attēls, maigā maiņstrāvas mīkstā startera shēma

BR1 ir DB107-G tilta taisngriezis [1], kas izmantots maiņstrāvas sprieguma pārveidošanai par līdzstrāvu. C2 samazina pulsāciju un R3 izlādē C2 pie izslēgšanas. Tas arī nodrošina minimālu slodzi, lai noturētu izlīdzināto spriegumu saprātīgā līmenī. R4 samazina spriegumu un ierobežo strāvu pārējā ķēdē. D1 ir 15V Zener diode, un to izmanto, lai ierobežotu spriegumu zem 15V. C3, R5 un R6 izveido releja taimera tīklu. Tas nozīmē, ka tas aizkavē releja aktivizēšanu. R6 vērtība ir būtiska, tai nevajadzētu būt pārāk zemai, lai pārāk samazinātu spriegumu, un tai nevajadzētu būt pārāk lielai, lai samazinātu tīkla reakcijas laiku. 1K nodrošināja apmierinošu izlādes ātrumu salīdzinoši lielam ieslēgšanas/izslēgšanas ātrumam. Ar maniem eksperimentiem šis tīkls nodrošina pietiekamu aizkavi un reakcijas laiku, protams, jūs varat tos mainīt, pamatojoties uz savām lietojumprogrammām.

Q1 ir NPN BD139 [2] tranzistors, lai aktivizētu/deaktivizētu releju. D2 aizsargā Q1 no releja induktora reversās strāvas. R7 ir 5 W sērijas rezistors, kas ierobežo ieslēgšanas ieslēgšanas strāvu. Pēc īsas kavēšanās relejs rada rezistora īssavienojumu, un slodzei tiek piemērota pilna jauda. R7 vērtība ir iestatīta uz 27R. Varat to mainīt atkarībā no slodzes vai lietojumprogrammas.

Līdzstrāvas mīkstais starteris 2. attēlā parādīta līdzstrāvas mīkstā startera shematiska shēma. Tā ir vienkāršāka maiņstrāvas mīkstā startera versija ar nelielām izmaiņām.

3. darbība: 2. attēls, DC mīkstā startera shematiskā diagramma

P1 tiek izmantots 12V barošanas avota un ON/OFF slēdža pieslēgšanai pie plates. R2, R3 un C2 veido releja aizkaves tīklu. R4 ir strāvas ierobežošanas rezistors. Tāpat kā maigo maiņstrāvas starteri, jūs varat brīvi mainīt aizkaves tīkla un R4 vērtības savai slodzei vai lietojumam.

PCB izkārtojums 3. attēlā parādīts maigā maiņstrāvas startera PCB izkārtojums. Visas komponentu paketes ir DIP. Plāksne ir viena slāņa un diezgan viegli veidojama.

4. solis: 3. attēls, maigā maiņstrāvas startera PCB izkārtojums

4. attēlā parādīts līdzstrāvas mīkstā startera PCB izkārtojums. Tāpat kā iepriekš, visas komponentu paketes ir DIP, un tāfele ir viena slāņa.

5. solis: 4. attēls, līdzstrāvas mīkstā startera PCB izkārtojums

Abiem dizainiem es izmantoju SamacSys shematiskos simbolus un PCB pēdas. Konkrēti, attiecībā uz DB107 [3] un BD139 [4]. Šīs bibliotēkas ir bezmaksas un atbilst rūpnieciskajiem IPC standartiem. Es izmantoju Altium Designer CAD programmatūru, tāpēc izmantoju SamacSys Altium spraudni [5] (5. attēls).

6. darbība: 5. attēls, SamacSys Altium spraudnis un izmantotās komponentu bibliotēkas

6. attēlā parādīts maiņstrāvas mīkstā startera 3D skats, un 7. attēlā parādīts līdzstrāvas mīkstā startera 3D skats.

7. solis: 6., 7. attēls: 3D skati no maiņstrāvas un līdzstrāvas mīkstajiem starteriem

Montāža 8. attēlā parādīta samontētā maigā maiņstrāvas mīkstā startera plāksne, bet 9. attēlā - samontētais līdzstrāvas mīkstais starteris.

8. darbība: 8., 9. attēls: Līdzstrāvas un maiņstrāvas mīkstā startera saliktais (pirmais prototips)

Elektroinstalācijas shēma 10. attēlā parādīta maigā maiņstrāvas mīkstā startera savienojuma shēma, un 11. attēlā parādīta līdzstrāvas mīkstā startera savienojuma shēma.

9. darbība: 10., 11. attēls: maiņstrāvas un līdzstrāvas mīkstā startera elektroinstalācijas shēmas

Materiālu rēķins

Materiālu sarakstu varat aplūkot zemāk redzamajā attēlā