왜냐하면 커패시터 충전이 원활하기 때문입니다. 원활한 용량 충전, 무엇을 선택할 것인가? Sergey Chemezov: Rostec은 이미 세계 10대 엔지니어링 기업 중 하나입니다.

디자인할 때 증폭기 전원 공급 장치종종 증폭기 자체와 관련이 없거나 사용된 요소 기반의 결과로 문제가 발생합니다. 그래서 전원 공급 장치에서는 트랜지스터 증폭기고전력의 경우 전원 공급 장치의 원활한 전환을 구현하는 데 종종 문제가 발생합니다. 즉, 매우 큰 용량을 가질 수 있는 평활화 필터에서 전해 커패시터의 느린 충전을 보장하고 적절한 조치를 취하지 않으면 단순히 스위치를 켜는 순간 정류기 다이오드가 손상됩니다.

모든 전력의 진공관 증폭기용 전원 공급 장치에서는 피드 지연을 제공해야 합니다. 높은 양극 전압음극이 조기에 고갈되어 결과적으로 램프 수명이 크게 단축되는 것을 방지하기 위해 램프를 예열하기 전에. 물론, 키노트론 정류기를 사용하면 이 문제는 저절로 해결됩니다. 그러나 LC 필터와 함께 기존 브리지 정류기를 사용하는 경우 추가 장치 없이는 할 수 없습니다.

위의 문제는 모두 트랜지스터와 진공관 증폭기에 쉽게 내장할 수 있는 간단한 장치로 해결될 수 있습니다.

장치 다이어그램.

소프트 스타트 장치의 개략도가 그림에 나와 있습니다.

확대하려면 클릭하세요.

변압기 TP1의 2차 권선의 교류 전압은 다이오드 브리지 Br1에 의해 정류되고 통합 안정기 VR1에 의해 안정화됩니다. 저항 R1은 커패시터 C3의 원활한 충전을 보장합니다. 전압이 임계값에 도달하면 트랜지스터 T1이 열리고 릴레이 Rel1이 작동하게 됩니다. 저항 R2는 장치가 꺼질 때 커패시터 C3의 방전을 보장합니다.

포함 옵션.

Rel1 릴레이 접점 그룹은 앰프 유형 및 전원 공급 장치 구성에 따라 연결됩니다.

예를 들어 전원 공급 장치의 커패시터를 원활하게 충전하려면 트랜지스터 전력 증폭기제시된 장치는 커패시터의 전력 손실을 제거하기 위해 커패시터를 충전한 후 안정 저항기를 바이패스하는 데 사용할 수 있습니다. 가능한 연결 옵션이 다이어그램에 표시되어 있습니다.

퓨즈와 안정기 저항의 값은 증폭기의 전력과 평활 필터 커패시터의 커패시턴스를 기준으로 선택되므로 표시되지 않습니다.

진공관 증폭기에서 제시된 장치는 피드 지연을 구성하는 데 도움이 됩니다. 높은 양극 전압램프가 예열되기 전에 램프 수명이 크게 연장될 수 있습니다. 가능한 포함 옵션이 그림에 표시되어 있습니다.

여기의 지연 회로는 필라멘트 변압기와 동시에 켜집니다. 램프가 예열되면 릴레이 Rel1이 켜지고 그 결과 주전원 전압이 양극 변압기에 공급됩니다.

증폭기가 하나의 변압기를 사용하여 램프 필라멘트 회로와 양극 전압 모두에 전원을 공급하는 경우 릴레이 접점 그룹을 2차 권선 회로로 이동해야 합니다. 양극 전압.

스위치 켜기 지연 회로의 요소(소프트 스타트):

• 퓨즈: 220V 100mA,
• 변압기: 출력 전압이 12-14V인 모든 저전력,
• 다이오드 브리지: 매개변수가 35V/1A 이상인 소형 브리지,
• 커패시터: C1 - 1000uF 35V, C2 - 100nF 63V, C3 - 100uF 25V,
• 저항기: R1 - 220kΩ, R2 - 120kΩ,
• 트랜지스터: IRF510,
• 일체형 안정기: 7809, LM7809, L7809, MC7809 (7812),
• 릴레이: 작동 권선 전압이 9V(7812의 경우 12V)이고 적절한 전원의 접점 그룹이 있습니다.

전류 소모가 적기 때문에 안정기 칩과 전계 효과 트랜지스터를 장착할 수 있습니다. 라디에이터 없이.

그러나 누군가는 비록 크기는 작지만 여분의 변압기를 버리고 필라멘트 전압으로 지연 회로에 전원을 공급하려는 아이디어를 가질 수도 있습니다. 필라멘트 전압의 표준값이 ~6.3V인 점을 고려하면 L7809 안정기를 L7805로 교체하고 권선 동작 전압이 5V인 릴레이를 사용해야 합니다. 이러한 계전기는 일반적으로 상당한 전류를 소비하며, 이 경우 미세 회로와 트랜지스터에 작은 라디에이터를 장착해야 합니다.

12V 권선(좀 더 일반적임)이 있는 릴레이를 사용하는 경우 통합 안정기 칩을 7812(L7812, LM7812, MC7812)로 교체해야 합니다.

다이어그램에 표시된 저항 R1 및 커패시터 C3의 값 지연 시간포함 순서는 다음과 같습니다. 20초. 시간 간격을 늘리려면 커패시터 C3의 용량을 늘려야 합니다.

이 기사는 잡지 "Audio Express"의 자료를 바탕으로 작성되었습니다.

RadioGazeta 편집장의 무료 번역.

저항기와 커패시터를 연결하면 아마도 가장 유용하고 다재다능한 회로 중 하나를 얻게 될 것입니다.

오늘은 그것을 활용하는 다양한 방법에 대해 이야기하기로 결정했습니다. 하지만 먼저 각 요소에 대해 개별적으로 설명합니다.

저항의 역할은 전류를 제한하는 것입니다. 이것은 저항이 변하지 않는 정적 요소입니다. 지금은 열 오류에 대해 이야기하는 것이 아니라 너무 크지 않습니다. 저항을 통과하는 전류는 옴의 법칙에 의해 결정됩니다. 나=U/R여기서 U는 저항 단자의 전압이고 R은 저항입니다.

커패시터는 더 흥미로운 것입니다. 그것은 흥미로운 특성을 가지고 있습니다. 방전되면 거의 단락 회로처럼 작동합니다. 전류는 제한없이 흐르며 무한대로 돌진합니다. 그리고 그 전압은 0이되는 경향이 있습니다. 충전되면 마치 브레이크처럼 되어 전류 흐름이 멈추고 이를 통과하는 전압이 충전 소스와 같아집니다. 흥미로운 관계가 밝혀졌습니다. 전류가 있고 전압이 없으며 전압이 있고 전류가 없습니다.

이 과정을 시각화하려면 풍선을 상상해 보세요... 음... 물로 채워진 풍선을 상상해 보세요. 물의 흐름은 전류입니다. 탄성 벽의 수압은 응력과 동일합니다. 이제 공이 비어 있으면 물이 자유롭게 흐르고 큰 전류가 있지만 아직 압력이 거의 없으며 전압이 낮습니다. 그런 다음 볼이 채워지고 압력에 저항하기 시작하면 벽의 탄력으로 인해 유속이 느려지고 완전히 중지됩니다. 힘이 동일하고 커패시터가 충전됩니다. 늘어난 벽에는 장력이 있지만 전류는 없습니다!

이제 외부 압력을 제거하거나 줄이면 전원을 제거하면 물이 탄력의 영향을 받아 다시 흐릅니다. 또한 회로가 닫혀 있고 소스 전압이 커패시터의 전압보다 낮으면 커패시터의 전류가 다시 흐릅니다.

커패시터 용량. 이게 뭔가요?
이론적으로 무한한 크기의 전하는 이상적인 커패시터로 펌핑될 수 있습니다. 단지 공이 더 많이 늘어나고 벽이 더 많은 압력을 생성할 뿐이고, 무한히 더 많은 압력이 생성될 뿐입니다.
그렇다면 패럿(Farads)은 어떻습니까? 커패시턴스 표시로 커패시터 측면에 무엇이 적혀 있습니까? 그리고 이것은 단지 전하(q = CU)에 대한 전압의 의존성입니다. 작은 커패시터의 경우 충전으로 인한 전압 증가가 더 높아집니다.

벽이 무한히 높은 두 개의 유리를 상상해 보세요. 하나는 시험관처럼 좁고, 다른 하나는 대야처럼 넓습니다. 그 안의 수위는 긴장감입니다. 하단 부분은 컨테이너입니다. 둘 다 동일한 리터의 물로 채워질 수 있습니다. 즉, 동일한 충전량입니다. 그러나 시험관에서는 레벨이 몇 미터나 뛰고, 대야에서는 맨 아래 부분에서 튀게 됩니다. 또한 작은 용량과 큰 용량의 커패시터에도 사용됩니다.
원하는만큼 채울 수 있지만 전압은 다릅니다.

또한 실제 생활에서 커패시터에는 항복 전압이 있으며 그 후에는 커패시터가 아니지만 사용 가능한 도체로 변합니다. :)

커패시터는 얼마나 빨리 충전됩니까?
이상적인 조건에서 내부 저항이 0인 무한히 강력한 전압 소스, 이상적인 초전도 전선 및 완벽한 커패시터가 있는 경우 이 프로세스는 방전뿐만 아니라 시간이 0인 즉시 발생합니다.

그러나 실제로는 항상 저항이 존재하며, 일반적인 저항처럼 명시적이거나 와이어 저항이나 전압 소스의 내부 저항과 같이 암시적입니다.
이 경우 커패시터의 충전 속도는 회로의 저항과 커패시터의 커패시턴스에 따라 달라지며 전하 자체는 다음과 같이 흐릅니다. 지수법칙.

그리고 이 법칙에는 몇 가지 특징적인 양이 있습니다.

• 티- 시간 상수, 이는 값이 최대 값의 63%에 도달하는 시간입니다. 63%는 우연히 얻은 것이 아니며 VALUE T =max—1/e*max 공식과 직접적인 관련이 있습니다.
• 3T - 상수의 3배에서 값은 최대값의 95%에 도달합니다.

RC 회로의 시정수 T=R*C.

저항이 낮고 커패시턴스가 낮을수록 커패시터가 더 빨리 충전됩니다. 저항이 0이면 충전 시간은 0입니다.

1uF 커패시터가 1kOhm 저항을 통해 95%까지 충전되는 데 걸리는 시간을 계산해 보겠습니다.
T= C*R = 10 -6 * 10 3 = 0.001c
3T = 0.003s 이 시간이 지나면 커패시터의 전압은 소스 전압의 95%에 도달합니다.

방전은 동일한 법칙을 따르며 거꾸로만 진행됩니다. 저것들. T 시간 후에는 원래 전압의 100% - 63% = 37%만 커패시터에 남아 있고, 3T 후에는 훨씬 더 적어서 5%만 남아 있습니다.

글쎄, 전압 공급 및 해제로 모든 것이 명확합니다. 전압을 인가한 후 단계적으로 더 올렸다가 단계적으로 방전하면 어떻게 될까요? 여기의 상황은 실제로 변하지 않을 것입니다. 전압이 상승하고 커패시터가 동일한 법칙에 따라 동일한 시간 상수로 충전되었습니다. 3T 후에 전압은 새로운 최대 값의 95%가 됩니다.
약간 떨어졌습니다. 재충전되었으며 3T 이후에는 전압이 새로운 최소값보다 5% 높아집니다.
내가 말하는 것이 무엇인지 보여주는 것이 좋습니다. 여기 multisim에서 영리한 단계 신호 생성기를 만들어 통합 RC 체인에 공급했습니다.

어떻게 흔들리는지 보세요 :) 계단의 높이에 관계없이 충전과 방전의 지속 시간은 항상 동일하다는 점에 유의하세요!!!

커패시터는 어떤 값까지 충전될 수 있나요?
이론적으로는 벽이 끝없이 늘어나는 일종의 공처럼 무한히 존재합니다. 실제로는 조만간 공이 터지고 커패시터가 파손되어 단락됩니다. 이것이 바로 모든 커패시터에 중요한 매개변수가 있는 이유입니다. 최종 전압. 전해질의 경우에는 종종 측면에 쓰여 있지만, 세라믹의 경우에는 참고서에서 찾아보아야 합니다. 그러나 일반적으로 50V입니다. 일반적으로 콘덴서를 선택할 때 최대 전압이 회로의 전압보다 낮지 않은지 확인해야 합니다. 교류 전압용 커패시터를 계산할 때 최대 전압을 1.4배 더 높게 선택해야 한다고 덧붙일 것입니다. 왜냐하면 교류 전압에서는 유효 값이 표시되고 최대 순간 값은 1.4 배를 초과합니다.

위의 내용은 무엇입니까? 그리고 사실은 일정한 전압이 커패시터에 가해지면 간단히 충전되고 그게 전부입니다. 이것이 재미가 끝나는 곳입니다.

변수를 제출하면 어떻게 되나요? 충전되거나 방전되고 전류가 회로에서 앞뒤로 흐를 것이라는 것은 명백합니다. 움직임! 전류가 있습니다!

플레이트 사이의 회로가 물리적으로 끊어졌음에도 불구하고 교류는 커패시터를 통해 쉽게 흐르지만 직류는 약하게 흐르는 것으로 나타났습니다.

이것이 우리에게 무엇을 주는가? 그리고 커패시터가 교류와 직류를 해당 구성 요소로 분리하는 일종의 분리기 역할을 할 수 있다는 사실입니다.

시간에 따라 변하는 모든 신호는 변수와 상수라는 두 가지 구성 요소의 합으로 표시될 수 있습니다.

예를 들어, 고전 정현파에는 가변 부분만 있고 상수는 0입니다. 직류의 경우에는 그 반대이다. 이동된 정현파가 있다면 어떨까요? 아니면 간섭이 일정합니까?

신호의 AC 및 DC 구성 요소는 쉽게 분리됩니다!
조금 더 높게는 전압이 변할 때 커패시터가 어떻게 충전되고 방전되는지 보여드렸습니다. 따라서 가변 구성 요소는 쾅 소리와 함께 콘더를 통과하게 됩니다. 단지 커패시터가 적극적으로 전하를 변경하도록 강제하는 것뿐입니다. 상수는 그대로 유지되며 커패시터에 고정됩니다.

그러나 커패시터가 가변 성분을 상수로부터 효과적으로 분리하려면 가변 성분의 주파수가 1/T보다 낮아서는 안 됩니다.

두 가지 유형의 RC 체인 활성화가 가능합니다.
통합과 차별화. 또한 저역 통과 필터와 고역 통과 필터이기도 합니다.

저역 통과 필터는 상수 성분을 변경 없이 통과시키고(주파수가 0이므로 더 낮은 곳이 없기 때문에) 1/T보다 높은 모든 것을 억제합니다. 직접 구성 요소는 직접 통과하고 교류 구성 요소는 커패시터를 통해 접지로 급냉됩니다.
이러한 필터는 출력 신호가 통합되어 있기 때문에 통합 체인이라고도 합니다. 적분이 무엇인지 기억하시나요? 곡선 아래 면적! 이것이 나오는 곳입니다.

그리고 출력에서 ​​입력 함수의 미분을 얻기 때문에 이를 미분 회로라고 합니다. 이는 이 함수의 변화율에 지나지 않습니다.

• 섹션 1에서는 커패시터가 충전되는데, 이는 전류가 커패시터를 통해 흐르고 저항기 양단에 전압 강하가 발생함을 의미합니다.
• 섹션 2에서는 충전 속도가 급격히 증가합니다. 이는 전류가 급격히 증가하고 저항기 양단의 전압 강하가 뒤따른다는 것을 의미합니다.
• 섹션 3에서 커패시터는 단순히 기존 전위를 유지합니다. 전류가 흐르지 않습니다. 이는 저항기 양단의 전압도 0임을 의미합니다.
• 음, 네 번째 섹션에서 커패시터가 방전되기 시작했습니다. 왜냐하면... 입력 신호가 전압보다 낮아졌습니다. 전류는 반대 방향으로 진행되었으며 이미 저항기 양단에 음의 전압 강하가 발생했습니다.

그리고 가장자리가 매우 가파른 직사각형 펄스를 입력에 적용하고 커패시터의 커패시턴스를 더 작게 만들면 다음과 같은 바늘이 표시됩니다.

직사각형. 글쎄요? 맞습니다. 선형 함수의 미분은 상수이며, 이 함수의 기울기에 따라 상수의 부호가 결정됩니다.

간단히 말해서, 현재 수학 과정을 수강하고 있다면 경건하지 않은 Mathcad, 역겨운 Maple을 잊고 Matlab의 매트릭스 이단을 머리에서 버리고 은닉처에서 아날로그 느슨한 항목 몇 개를 꺼내 자신을 납땜할 수 있습니다. 정말 진정한 아날로그 컴퓨터입니다 :) 선생님도 깜짝 놀라실 거예요 :)

사실, 적분기와 미분기는 일반적으로 저항기만 사용하여 만들어지지 않으며 여기서는 연산 증폭기가 사용됩니다. 지금은 이러한 내용을 Google에서 검색할 수 있습니다. 흥미로운 내용입니다. :)

그리고 여기에서는 두 개의 고역 통과 필터와 저역 통과 필터에 일반 직사각형 신호를 공급했습니다. 그리고 그로부터 오실로스코프에 대한 출력은 다음과 같습니다.

다음은 약간 더 큰 섹션입니다.

시작하면 콘덴서가 방전되고 콘덴서를 통과하는 전류가 가득 차고 전압은 무시할 수 있습니다. RESET 입력에 재설정 신호가 있습니다. 그러나 곧 커패시터가 충전되고 시간 T 후에 전압은 이미 논리 1 레벨이 되고 재설정 신호는 더 이상 RESET으로 전송되지 않으며 MK가 시작됩니다.
그리고 AT89C51 RESET과 정반대로 구성해야 합니다. 먼저 1을 제출한 다음 0을 제출합니다. 여기서 상황은 반대입니다. 콘덴서가 충전되지 않은 동안 큰 전류가 흐르고 Uc - 콘덴서의 전압 강하는 Uc = 0입니다. 이는 RESET에 공급 전압 Usupply-Uc=Upsupply보다 약간 낮은 전압이 공급된다는 의미입니다.
그러나 콘덴서가 충전되고 그 전압이 공급 전압(Upit = Uc)에 도달하면 RESET 핀에 ​​이미 Upit-Uc = 0이 됩니다.

아날로그 측정
그러나 ADC가 없는 마이크로 컨트롤러로 아날로그 값을 측정하는 RC 회로의 기능을 사용하는 것이 더 재미있는 재설정 체인은 신경 쓰지 마십시오.
이는 커패시터의 전압이 동일한 법칙(지수함수)에 따라 엄격하게 증가한다는 사실을 사용합니다. 도체, 저항기 및 공급 전압에 따라 다릅니다. 이는 이전에 알려진 매개변수를 사용하여 기준 전압으로 사용할 수 있음을 의미합니다.

간단하게 작동합니다. 커패시터의 전압을 아날로그 비교기에 적용하고 측정된 전압을 비교기의 두 번째 입력에 연결합니다. 그리고 전압을 측정하려면 먼저 핀을 아래로 당겨서 커패시터를 방전시키면 됩니다. 그런 다음 Hi-Z 모드로 돌아가서 재설정하고 타이머를 시작합니다. 그런 다음 콘덴서가 저항기를 통해 충전되기 시작하고 비교기가 RC의 전압이 측정된 전압을 따라잡았다고 보고하자마자 타이머를 중지합니다.

RC 회로의 기준 전압이 시간이 지남에 따라 증가하는 법칙을 알고 타이머가 얼마나 오랫동안 작동하는지 알면 비교기가 트리거될 때 측정된 전압이 무엇인지 매우 정확하게 알아낼 수 있습니다. 또한 여기서는 지수를 계산할 필요가 없습니다. 콘덴서를 충전하는 초기 단계에서는 의존성이 선형이라고 가정할 수 있습니다. 또는 더 높은 정확도를 원할 경우 부분 선형 함수를 사용하여 지수를 근사화하고 러시아어에서는 여러 직선으로 대략적인 모양을 그리거나 시간에 따른 값의 의존성에 대한 테이블을 만듭니다. 간단히 말해서 방법은 간단합니다.

아날로그 스위치가 필요하지만 ADC가 없는 경우 비교기를 사용할 필요조차 없습니다. 커패시터가 매달린 다리를 흔들고 가변 저항기를 통해 충전되도록 합니다.

T = R * C인 T를 변경하고 C = const임을 알면 R의 값을 계산할 수 있습니다. 더욱이, 다시 말하지만, 대부분의 경우 여기에 수학적 장치를 연결할 필요가 없습니다. 경우에는 타이머 틱과 같은 일부 조건부 앵무새에서 측정을 수행하는 것으로 충분합니다. 아니면 반대 방향으로 갈 수도 있습니다. 저항기를 바꾸는 것이 아니라 예를 들어 신체의 커패시턴스를 저항에 연결하여 커패시턴스를 변경할 수도 있습니다. 무슨 일이 일어날까요? 맞습니다. 버튼을 터치하세요!

명확하지 않은 부분이 있어도 걱정하지 마세요. 곧 ADC를 사용하지 않고 아날로그 장비를 마이크로 컨트롤러에 연결하는 방법에 대한 기사를 쓸 예정입니다. 거기에서 모든 것을 자세히 설명하겠습니다.

멋진 불꽃놀이가 벌어지고 있습니다. 두 개의 LED가 파손되자마자 LM317의 전압이 한계까지 뛰어오르고 엄청난 폭발이 일어날 것입니다.

450v에서 1000 마이크로패럿 = 80줄. 문제가 발생하면 커패시터가 너무 말라서 충분하지 않은 것 같습니다. 그러나 입력에서 펄스에 1kV도 포착될 수 있는 환경에 커패시터를 전혀 예비 없이 배치하기 때문에 문제가 있습니다.

조언 - 일반 펄스 드라이버를 만드십시오. 그리고 갈바닉 절연과 필터가 없는 "숙련된 손"의 집단은 아닙니다.

이 회로를 조건부로 올바른 것으로 받아들이더라도 링이 울리지 않도록 LM317 주위에 세라믹 커패시터를 배치해야 합니다.

그리고 그렇습니다. 트랜지스터에 의한 전류 제한은 다르게 수행됩니다. 처음에 네트워크가 E-K 접합에 연결되기 때문에 회로에서는 단순히 폭발할 것입니다.

그리고 분배기는 EB 접합에 236V를 적용하며, 이로 인해 트랜지스터가 폭발하게 됩니다.

몇 가지 설명을 거친 후 마침내 달성하고자 하는 것이 명확해졌습니다. 즉, 직렬로 연결된 여러 LED 회로에 대한 공통 전원입니다. 필터 커패시터의 원활한 충전 장치가 주요 문제라고 생각하셨습니다. 내 생각에는 그러한 계획에는 훨씬 더 중요한 부분이 몇 군데 있습니다. 그러나 먼저 질문의 주제에 대해.

1000μF는 0.5~3암페어의 부하 전류에 적합한 값이며 수십 밀리암페어는 아닙니다(22~50μF이면 충분함). 4~20초 동안 밝기를 부드럽게 증가시켜야 하는 경우 트랜지스터를 설치할 수 있지만 화환이 여러 개 있습니다! 실제로 아파트 전체에서 동시에 시작해야 합니까? 그리고 스위치에 대해 - ~220V 회로를 전환하는 표준 스위치 대신 커패시터와 화환 사이에 스위치를 배치하여 ~310V 회로를 전환하시겠습니까? 이 솔루션은 적어도 "스마트 홈"에 대해 정당해 보이지만 (심지어 모든 것이 명확하지는 않지만) 일반 아파트에서는 ​​이렇게 할 필요가 없습니다. 그 안에는 각 화환마다 별도의 전원 공급 장치를 설치하는 것이 더 정확합니다. 그런 다음 일반 초저렴한 (그리고 훨씬 더 안정적인!) 테이프를 사용하는 것이 훨씬 더 수익성이 높습니다. 평행한 12V LED는 수제 시리즈가 아닌 하나의 다이오드가 소진되어 빛이 완전히 박탈되는 LED입니다.
스무스 충전 장치의 또 다른 목적은 커패시터가 완전히 방전되었을 때 스위치를 켜는 순간 반복되는 과부하로부터 정류기 다이오드를 보호하는 것입니다. 그러나이 문제는 훨씬 간단한 방법으로 완전히 해결할 수 있습니다. T1 및 R1, R3 대신 수십 옴의 저항을 가진 서미스터를 삽입해야하며 0.5...3 옴까지 예열되면 감소합니다. 이는 귀하와 거의 동일한 부하 전류에서 수년 동안 안정적으로 작동하는 수억 개의 컴퓨터 전원 공급 장치에서 수행됩니다. 죽은 컴퓨터 전원 공급 장치에서 이러한 서미스터를 얻을 수 있습니다.

그리고 마지막으로 귀하의 질문에 포함되지 않았지만 눈에 띄는 것은 과도한 주 전압을 흡수하는 LM317의 전류 안정기에 관한 것입니다. 사실 이러한 스텁은 3~40V 범위에서만 작동합니다. 건강한 도시 네트워크의 주 전압 허용 오차는 10%입니다. 198V에서 242V까지. 이는 하한에서 스텁을 계산한 경우(일반적으로 수행됨) 상한에서 스텁의 전압이 허용되는 40V를 초과한다는 것을 의미합니다. 범위의 맨 위(예: 242)로 설정하면 하한에서 스터브의 전압이 3V 아래로 떨어지며 더 이상 전류가 안정화되지 않습니다. 그리고 네트워크 전압의 변동이 훨씬 더 넓은 농촌 지역에서 이 계획이 어떻게 될지에 대해서는 아무 말도 하지 않겠습니다. 따라서 이러한 회로는 안정적인 네트워크 전압에서만 정상적으로 작동하지만 안정적인 네트워크에서는 안정기가 필요하지 않으며 간단한 저항으로 완벽하게 교체할 수 있습니다.

커패시턴스 C를 갖는 충전되지 않은 커패시터와 저항 R을 갖는 저항으로 구성된 회로를 일정한 전압 U를 갖는 전원에 연결해 봅시다(그림 16-4).

커패시터를 켤 때 아직 충전되지 않았기 때문에 커패시터 양단의 전압 따라서 초기 순간의 회로에서 저항 R 양단의 전압 강하는 U와 같고 전류가 발생하여 어느

쌀. 16-4. 커패시터를 충전합니다.

전류 i의 통과는 커패시터에 전하 Q의 점진적인 축적을 동반하고, 전압이 나타나며 저항 R 양단의 전압 강하가 감소합니다.

Kirchhoff의 제2법칙은 다음과 같습니다. 그러므로 현재의 힘은

감소하면 전하 축적 속도 Q도 감소합니다. 왜냐하면 회로의 전류가

시간이 지남에 따라 커패시터는 계속 충전되지만 전하 Q와 그 위의 전압은 점점 더 느리게 증가하고(그림 16-5) 회로의 전류는 전압 차이에 비례하여 점차 감소합니다.

쌀. 16-5. 커패시터를 충전할 때 전류와 전압의 변화를 그래프로 나타냅니다.

충분히 긴 시간 간격 (이론적으로는 무한히 길음) 후에 커패시터의 전압은 전원 전압과 동일한 값에 도달하고 전류는 0과 같아지며 커패시터의 충전 프로세스가 종료됩니다.

커패시터를 충전하는 과정이 길어질수록 전류를 제한하는 회로 R의 저항이 커지고 커패시터 C의 커패시턴스가 커집니다. 커패시턴스가 클수록 더 많은 전하가 축적되어야 하기 때문입니다. 프로세스 속도는 회로의 시상수에 따라 결정됩니다.

많을수록 프로세스가 느려집니다.

회로의 시상수는 시간의 차원을 갖습니다.

회로가 켜진 순간부터 와 같은 시간 간격이 지나면 커패시터의 전압이 전원 전압의 약 63%에 도달하고, 이 간격이 지나면 커패시터의 충전 과정이 완료된 것으로 간주할 수 있습니다.

충전시 커패시터 양단의 전압

즉, 전원의 정전압과 자유전압의 차이와 같으며, 이는 지수함수의 법칙에 따라 U 값에서 0으로 시간이 지남에 따라 감소합니다(그림 16-5).

커패시터 충전 전류

지수함수의 법칙에 따라 전류는 초기값부터 점차 감소한다(그림 16-5).

b) 커패시터 방전

이제 저항 R이 있는 저항을 통해 전원에서 전압 U로 충전된 커패시터 C가 방전되는 과정을 살펴보겠습니다(그림 16-6, 스위치가 위치 1에서 위치 2로 이동한 경우).

쌀. 16-6. 커패시터를 저항으로 방전합니다.

쌀. 16-7. 커패시터를 방전할 때 전류와 전압의 변화를 그래프로 나타냅니다.

초기 순간에 회로에 전류가 발생하고 커패시터가 방전되기 시작하며 커패시터의 전압이 감소합니다. 전압이 감소하면 회로의 전류도 감소합니다(그림 16-7). 시간이 지나면 커패시터의 전압과 회로 전류가 초기 값의 약 1%로 감소하고 커패시터 방전 프로세스가 완료된 것으로 간주할 수 있습니다.

방전 중 커패시터 전압

즉, 지수함수의 법칙에 따라 감소한다(그림 16-7).

커패시터 방전 전류

즉, 전압과 마찬가지로 동일한 법칙에 따라 감소합니다(그림 6-7).

전기장에서 커패시터를 충전할 때 저장된 모든 에너지는 방전 중에 저항 R의 열로 방출됩니다.

전원에서 분리된 충전된 커패시터의 전기장은 오랫동안 변하지 않을 수 없습니다. 왜냐하면 커패시터의 유전체와 터미널 사이의 절연체가 어느 정도 전도성을 갖고 있기 때문입니다.

유전체 및 절연체의 불완전성으로 인한 커패시터의 방전을 자가 방전이라고 합니다. 커패시터의 자체 방전 중 시상수는 플레이트의 모양과 플레이트 사이의 거리에 의존하지 않습니다.

커패시터를 충전하고 방전하는 과정을 과도 과정이라고 합니다.

종종 다양한 전원 공급 장치에서 전원을 켰을 때 시작 전류 서지를 제한하는 작업이 발생합니다. 이유는 다를 수 있습니다 - 릴레이 접점 또는 스위치의 빠른 마모, 필터 커패시터의 서비스 수명 감소 등. 최근에 비슷한 문제가 발생했습니다. 컴퓨터에 좋은 서버 전원을 사용하고 있는데 대기구간 구현 실패로 인해 주전원을 끄면 과열이 심해집니다. 이 문제로 인해 이미 두번이나 대기보드를 수리하고 옆에 있는 전해액도 일부 교체해야 했습니다. 해결책은 간단했습니다. 콘센트에서 전원 공급 장치를 끄는 것입니다. 그러나 여러 가지 단점이있었습니다. 전원을 켰을 때 고전압 커패시터를 통해 전류가 강하게 급증하여 손상 될 수 있었고 2 주 후에 장치의 전원 플러그가 소손되기 시작했습니다. 돌입 전류 제한기를 만들기로 결정되었습니다. 이 작업과 병행하여 강력한 오디오 증폭기에 대한 유사한 작업도 수행했습니다. 증폭기의 문제는 동일합니다. 스위치 접점의 연소, 브리지 다이오드를 통한 전류 서지 및 필터 전해질. 인터넷에서 상당히 많은 서지 전류 제한기 회로를 찾을 수 있습니다. 그러나 특정 작업의 경우 필요한 전류에 대해 회로 요소를 다시 계산해야 한다는 등 여러 가지 단점이 있을 수 있습니다. 강력한 소비자를 위해 - 계산된 할당 전력에 필요한 매개변수를 제공하는 전력 요소 선택. 또한 연결된 장치에 최소 시동 전류를 제공해야 하는 경우도 있는데, 이는 이러한 회로의 복잡성을 증가시킵니다. 이 문제를 해결하기 위해 간단하고 안정적인 솔루션인 서미스터가 있습니다.

그림 1 서미스터

서미스터는 가열되면 저항이 급격히 변하는 반도체 저항기입니다. 우리의 목적을 위해서는 음의 온도 계수를 갖는 서미스터(NTC 서미스터)가 필요합니다. NTC 서미스터를 통해 전류가 흐르면 가열되고 저항이 떨어집니다.

그림 2 TKS 서미스터

우리는 다음과 같은 서미스터 매개변수에 관심이 있습니다.

25˚C에서의 저항

최대 정상 전류

두 매개변수 모두 특정 서미스터에 대한 문서에 나와 있습니다. 첫 번째 매개변수를 사용하면 서미스터를 통해 부하 저항을 연결할 때 부하 저항을 통과하는 최소 전류를 결정할 수 있습니다. 두 번째 매개변수는 서미스터의 최대 전력 손실에 의해 결정되며, 부하 전력은 서미스터를 통과하는 평균 전류가 이 값을 초과하지 않도록 해야 합니다. 서미스터를 안정적으로 작동하려면 이 전류 값을 문서에 지정된 매개변수의 20% 미만으로 설정해야 합니다. 올바른 서미스터를 선택하고 장치를 조립하는 것이 더 쉬울 것 같습니다. 하지만 몇 가지 사항을 고려해야 합니다.

1. 서미스터는 냉각되는 데 오랜 시간이 걸립니다. 장치를 끄고 즉시 다시 켜면 서미스터의 저항이 낮아 보호 기능을 수행하지 않습니다.
2. 전류를 높이기 위해 서미스터를 병렬로 연결할 수 없습니다. 매개 변수의 확산으로 인해 서미스터를 통과하는 전류가 크게 달라집니다. 그러나 필요한 수의 서미스터를 직렬로 연결하는 것은 가능합니다.
3. 작동 중에는 서미스터가 매우 뜨거워집니다. 옆에 있는 요소도 가열됩니다.
4. 서미스터를 통과하는 최대 정상 상태 전류는 최대 전력으로 제한되어야 합니다. 이 옵션은 설명서에 나열되어 있습니다. 그러나 서미스터를 사용하여 단락 전류 서지를 제한하는 경우(예: 전원 공급 장치가 처음 켜지고 필터 커패시터가 충전 중일 때) 펄스 전류가 더 커질 수 있습니다. 그러면 서미스터 선택은 최대 펄스 전력에 따라 제한됩니다.

충전된 커패시터의 에너지는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

E = (C*Vpeak²)/2

여기서 E는 에너지(줄), C는 필터 커패시터의 커패시턴스, Vpeak는 필터 커패시터가 충전되는 최대 전압입니다(네트워크의 경우 250V*√2 = 353V 값을 사용할 수 있음).

문서에 최대 펄스 전력이 표시되어 있으면 이 매개변수를 기반으로 서미스터를 선택할 수 있습니다. 그러나 원칙적으로 이 매개변수는 지정되지 않습니다. 그런 다음 서미스터로 안전하게 충전할 수 있는 최대 용량은 표준 시리즈 서미스터에 대해 이미 계산된 표에서 추정할 수 있습니다.

Joyin의 NTC 서미스터 매개변수가 포함된 표를 가져왔습니다. 표에는 다음이 표시됩니다.

Rnom- 25°C 온도에서 서미스터의 공칭 저항

아이맥스- 서미스터를 통한 최대 전류(최대 정상 상태 전류)

스맥스- 서미스터를 손상시키지 않고 방전되는 테스트 회로의 최대 용량(테스트 전압 350v)

7페이지에서 테스트가 어떻게 수행되는지 확인할 수 있습니다.

매개변수에 대한 몇 마디 스맥스– 문서에는 테스트 회로에서 커패시터가 서미스터와 제한 저항을 통해 방전되어 추가 에너지를 방출한다고 나와 있습니다. 따라서 서미스터가 이러한 저항 없이 충전할 수 있는 최대 안전 용량은 줄어듭니다. 나는 외국 주제별 포럼에서 정보를 검색하고 데이터가 제공되는 서미스터 형태의 리미터가 있는 일반적인 회로를 살펴보았습니다. 이 정보를 바탕으로 다음 계수를 구할 수 있습니다. 스맥스실제 구성표 0.65에서는 테이블의 데이터를 곱합니다.

이름	Rnom,	아이맥스,	스맥스,
디지름 8mm
직경 10mm
직경 13mm
직경 15mm
직경 20mm

Joyin의 NTC 서미스터 매개변수 표

여러 개의 동일한 NTC 서미스터를 직렬로 연결함으로써 각각의 최대 펄스 에너지에 대한 요구 사항을 줄입니다.

예를 들어 보겠습니다. 예를 들어, 컴퓨터 전원 공급 장치를 켜려면 서미스터를 선택해야 합니다. 컴퓨터의 최대 전력 소비량은 700W입니다. 우리는 시동 전류를 2-2.5A로 제한하고 싶습니다. 전원 공급 장치에는 470μF 필터 커패시터가 포함되어 있습니다.

유효 현재 값을 계산합니다.

나는 = 700W/220V = 3.18A

위에서 쓴 것처럼 서미스터의 안정적인 작동을 위해 문서에서 이 값보다 20% 더 큰 최대 정상 상태 전류를 선택합니다.

아이맥스 = 3.8A

2.5A의 시동 전류에 필요한 서미스터 저항을 계산합니다.

R = (220V*√2)/2.5A = 124옴

표에서 필요한 서미스터를 찾습니다. 직렬로 연결된 6개의 JNR15S200L 서미스터가 우리의 요구 사항에 적합합니다. 아이맥스, 일반적인 저항. 충전할 수 있는 최대 용량은 680μF * 6 * 0.65 = 2652μF이며 이는 우리가 필요로 하는 것보다 훨씬 더 많습니다. 자연스럽게 감소하면서 Vpeak, 서미스터의 최대 펄스 전력에 대한 요구 사항도 감소합니다. 우리의 의존성은 전압의 제곱에 달려 있습니다.

그리고 서미스터 선택에 관한 마지막 질문입니다. 최대 펄스 전력에 필요한 서미스터를 선택했지만 우리에게 적합하지 않은 경우 어떻게 해야 합니까? 아이맥스(일정한 부하가 너무 높음) 아니면 장치 자체에 지속적인 가열 소스가 필요하지 않습니까? 이를 위해 간단한 솔루션을 사용합니다. 서미스터와 병렬로 회로에 또 다른 스위치를 추가하고 커패시터를 충전한 후 켜겠습니다. 이것이 제가 리미터에서 한 일입니다. 내 경우 매개변수는 다음과 같습니다. 컴퓨터의 최대 전력 소비는 400W, 시작 전류 제한은 3.5A, 필터 커패시터는 470uF입니다. 나는 15d11(15ohm) 서미스터 6개를 사용했습니다. 다이어그램은 아래와 같습니다.

쌀. 3 리미터 회로

다이어그램에 대한 설명입니다. SA1은 상선을 분리합니다. LED VD2는 리미터의 작동을 나타내는 역할을 합니다. 커패시터 C1은 잔물결을 완화하고 LED는 주 주파수에서 깜박이지 않습니다. 필요하지 않은 경우 회로에서 C1, VD6, VD1을 제거하고 VD4, VD5 요소와 동일한 방식으로 LED와 다이오드를 병렬로 연결하면 됩니다. 커패시터의 충전 과정을 표시하기 위해 LED VD4가 서미스터와 병렬로 연결됩니다. 내 경우에는 컴퓨터 전원 공급 장치의 커패시터를 충전할 때 전체 프로세스가 1초도 채 걸리지 않습니다. 그럼 수집해 볼까요?

그림 4 조립 키트

전원표시등을 스위치 커버에 직접 조립해서 오래가지 못할 중국산 백열등을 버렸습니다.

쌀. 5 전원 표시기

그림 6 서미스터 블록

쌀. 7 조립된 리미터

일주일 간의 작업 후에도 모든 서미스터가 고장나지 않았다면 이 작업은 완료되었을 수 있습니다. 이렇게 생겼습니다.

쌀. 8 NTC 서미스터 고장

허용되는 커패시턴스 값의 여유가 330μF * 6 * 0.65 = 1287μF로 매우 컸음에도 불구하고.

나는 잘 알려진 회사에서 다른 값을 가진 서미스터를 구입했습니다. 모두 결함이 있습니다. 제조사를 알 수 없습니다. 중국인은 더 작은 직경의 서미스터를 큰 케이스에 붓거나 재료의 품질이 매우 낮습니다. 결과적으로 저는 더 작은 직경인 SCK 152 8mm를 구입했습니다. 동일한 중국이지만 이미 브랜드가 지정되어 있습니다. 표에 따르면 허용되는 정전 용량은 100μF * 6 * 0.65 = 390μF이며 이는 필요한 것보다 약간 적습니다. 그러나 모든 것이 잘 작동합니다.