Pehmeä käynnistin (syöttövirran rajoitin) AC- ja DC -kuormille: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Kytkentävirta/päällekytkennän aalto on suurin hetkellinen tulovirta, jonka sähkölaite ottaa ensimmäisen käynnistyksen yhteydessä. Kytkentävirta on paljon suurempi kuin kuorman vakiovirta, ja siitä aiheutuu monia ongelmia, kuten sulakkeen palaminen, kuormitushäiriö, kuorman käyttöiän lyhentäminen, kipinät kytkimen koskettimissa … jne. Alla oleva kuva esittää käynnistysvirran ilmiön Siglent SDS1104X-E-oskilloskooppi. Pitkä piikki on selvä. Tässä artikkelissa yritin käsitellä tätä ongelmaa helpolla, mutta tehokkaalla ratkaisulla. Olen ottanut käyttöön kaksi piiriä sekä AC- että DC -kuormille.

Tarvikkeet

Artikkeli:

[1] DB107 -tietolomake:

[2] BD139-tietolomake:

[3] DB107 kaavamainen symboli ja piirilevyn jalanjälki:

[4] BD139 Kaavamainen symboli ja piirilevyn jalanjälki:

[5] CAD-laajennukset:

Vaihe 1: Syöttövirtapiikki SDS1104X-E DSO: lle (Single-Shot Mode)

AC Soft Starter Kuva 1 esittää laitteen kaaviota. P1 käytetään 220V-AC-tulon ja ON/OFF-kytkimen kytkemiseen piiriin. C1 käytetään vaihtojännitteen pienentämiseen. C1: n arvo määrää myös muuntajattoman virran nykyisen käsittelynopeuden, jota muu piiri käyttää. Tässä sovelluksessa 470nF oli riittävä. R1 purkaa C1: n, jotta vältetään ei -toivotut suurjänniteiskut, kun käyttäjä irrottaa laitteen verkkovirrasta. R2 on 1 W: n vastus, jota on käytetty virran rajoittamiseen.

Vaihe 2: Kuva 1, kaaviokuva AC Soft Starterista

BR1 on DB107-G -sillan tasasuuntaaja [1], jota on käytetty muuntamaan vaihtojännite tasavirtaksi. C2 vähentää aaltoilua ja R3 purkaa C2: n sammutettaessa. Lisäksi se tarjoaa minimikuormituksen pitääkseen tasasuuntautuneen jännitteen kohtuullisella tasolla. R4 pienentää jännitettä ja rajoittaa virtaa muulle piirille. D1 on 15 V: n Zener -diodi, ja sitä on käytetty alle 15 V: n jännitteen rajoittamiseen. C3, R5 ja R6 rakentavat ajastinverkon releelle. Se tarkoittaa, että se viivästyttää releen aktivointia. R6 -arvo on välttämätön, sen ei pitäisi olla liian alhainen jännitteen pudottamiseksi liikaa, eikä sen pitäisi olla liian korkea verkon vasteajan lyhentämiseksi. 1K tarjosi tyydyttävän purkausnopeuden suhteellisen suurelle ON/OFF -kytkentänopeudelle. Kokeiluissani tämä verkko tarjoaa riittävän viiveen ja vasteajan, tietysti voit vapaasti muokata niitä sovellustesi perusteella.

Q1 on NPN BD139 [2] -transistori releen aktivoimiseksi/deaktivoimiseksi. D2 suojaa Q1: n releen induktorin käänteisvirroilta. R7 on 5W -sarjan vastus, joka rajoittaa käynnistysvirtaa. Lyhyen viiveen jälkeen rele oikosuluttaa vastuksen ja koko teho koskee kuormaa. R7: n arvoksi on asetettu 27R. Voit muokata sitä latauksen tai sovelluksen mukaan.

DC -pehmeä käynnistin Kuva 2 esittää DC -pehmokäynnistimen kaaviota. Se on yksinkertaisempi versio AC -pehmokäynnistimestä pienillä muutoksilla.

Vaihe 3: Kuva 2, DC Soft Starter -kaaviokuva

P1 -liitäntää käytetään 12V -virtalähteen ja ON/OFF -kytkimen liittämiseen korttiin. R2, R3 ja C2 muodostavat releen viiveverkon. R4 on virranrajoitusvastus. Kuten AC -pehmeäkäynnistin, voit vapaasti muuttaa viiveverkon ja R4 -arvoja kuormituksellesi tai sovelluksellesi.

Piirilevyasettelu Kuva 3 esittää AC -pehmokäynnistimen piirilevyasettelua. Kaikki komponenttipaketit ovat DIP. Levy on yksikerroksinen ja melko helppo rakentaa.

Vaihe 4: Kuva 3, AC Soft Starter -piirilevyn asettelu

Kuva 4 esittää DC -pehmokäynnistimen piirilevyasettelua. Kuten edellä, kaikki komponenttipaketit ovat DIP -levyjä ja levy on yksi kerros.

Vaihe 5: Kuva 4, DC Soft Starter -piirilevyn asettelu

Molemmissa malleissa käytin kaaviomaisia SamacSys -symboleja ja PCB -jalanjälkiä. Erityisesti DB107 [3] ja BD139 [4]. Nämä kirjastot ovat ilmaisia ja noudattavat teollisia IPC -standardeja. Käytin Altium Designer CAD -ohjelmistoa, joten käytin SamacSys Altium -laajennusta [5] (kuva 5).

Vaihe 6: Kuva 5, SamacSys Altium -laajennus ja käytetyt komponenttikirjastot

Kuva 6 esittää 3D -näkymän pehmeästä vaihtovirtakäynnistimestä ja kuva 7 esittää 3D -kuvan DC -pehmeästä käynnistimestä.

Vaihe 7: Kuva 6, 7: 3D -näkymät AC- ja DC -pehmeistä käynnistimistä

Kokoonpano Kuva 8 esittää koottua pehmeää AC -käynnistyslevyä ja kuva 9 esittää koottua DC -pehmeää käynnistintä.

Vaihe 8: Kuva 8, 9: DC- ja AC -pehmokäynnistimen koottu (ensimmäinen prototyyppi)

Kytkentäkaavio Kuva 10 esittää pehmeän vaihtovirtakäynnistimen kytkentäkaavion ja kuva 11 esittää DC -pehmokäynnistimen kytkentäkaaviota.

Vaihe 9: Kuva 10, 11: AC- ja DC -pehmokäynnistimen kytkentäkaaviot

Materiaaliluettelo

Voit tarkastella alla olevan kuvan materiaaliluetteloa