Pehme käivitaja (sissetungivoolu piiraja) vahelduv- ja alalisvoolu koormustele: 10 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Sisselülitusvool/sisselülituspinge on maksimaalne hetkeline sisendvool, mille elektriseade esmakordsel sisselülitamisel tõmbab. Sissetõmbevool on palju suurem kui koormuse püsiseisundi vool ja see on paljude probleemide allikas, näiteks kaitsme puhumine, koormuse rike, koormuse eluea vähendamine, sädemed lülitikontaktidel jne. Alloleval joonisel on näidatud sisselülitusvoolu nähtus ostsilloskoop Siglent SDS1104X-E. Pikk teravik on selge. Selles artiklis proovisin seda probleemi lahendada lihtsa, kuid tõhusa lahendusega. Olen tutvustanud kahte vooluahelat nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu koormuste jaoks.

Tarvikud

Artikkel:

[1] DB107 andmeleht:

[2] BD139 andmeleht:

[3] DB107 skemaatiline sümbol ja trükkplaadi jalajälg:

[4] BD139 skemaatiline sümbol ja trükkplaadi jalajälg:

[5] CAD-pistikprogrammid:

1. samm: SDS1104X-E DSO-le (ühe võtte režiim) jäädvustatud voolutugevus

AC Soft StarterJoonis-1 näitab seadme skemaatilist diagrammi. P1 kasutatakse 220V-AC sisendi ja ON/OFF lüliti ühendamiseks vooluahelaga. C1 kasutatakse vahelduvpinge vähendamiseks. C1 väärtus määrab ka ülejäänud vooluahela kasutatava trafovaba toite praeguse käitlemiskiiruse. Selles rakenduses oli 470nF piisav. R1 tühjendab C1, et vältida soovimatut kõrgepinge lööki, kui kasutaja seadme vooluvõrgust lahti ühendab. R2 on 1W takisti, mida on kasutatud voolu piiramiseks.

2. samm: Joonis 1, vahelduvvoolu pehme käiviti skemaatiline skeem

BR1 on silla alaldi DB107-G [1], mida on kasutatud vahelduvpinge alalisvooluks teisendamiseks. C2 vähendab pulsatsiooni ja R3 tühjendab C2 väljalülitamisel. Samuti tagab see minimaalse koormuse, et hoida alaldatud pinget mõistlikul tasemel. R4 vähendab pinget ja piirab vooluahela ülejäänud voolu. D1 on 15 V Zeneri diood ja seda on kasutatud pinge piiramiseks alla 15 V. C3, R5 ja R6 loovad releele taimerivõrgu. See tähendab, et see viivitab relee aktiveerimisega. R6 väärtus on hädavajalik, see ei tohiks olla liiga madal, et pinget liiga palju langetada ja see ei tohiks olla liiga kõrge, et vähendada võrgu reageerimisaega. 1K pakkus rahuldava tühjenemiskiiruse suhteliselt suure ON/OFF lülituskiiruse jaoks. Minu katsetega pakub see võrk piisavalt viivitust ja reageerimisaega, muidugi saate neid oma rakenduste põhjal vabalt muuta.

Q1 on NPN BD139 [2] transistor relee aktiveerimiseks/deaktiveerimiseks. D2 kaitseb Q1 relee induktiivpooli tagasivoolude eest. R7 on 5W seeria takisti, mis piirab sisselülitusvoolu. Pärast lühikest viivitust teeb relee takisti lühise ja koormusele rakendub kogu võimsus. R7 väärtuseks on seatud 27R. Saate seda muuta sõltuvalt teie koormusest või rakendusest.

Joonis 2 näitab DC pehme starteri skemaatilist diagrammi. See on vahelduvvoolu pehme starteri lihtsam versioon, millel on mõned väikesed muudatused.

Samm 3: Joonis 2, DC Soft Starteri skemaatiline skeem

P1 kasutatakse 12 V toite ja ON/OFF lüliti ühendamiseks plaadiga. R2, R3 ja C2 moodustavad relee viivitusvõrgu. R4 on voolu piirav takisti. Sarnaselt vahelduvvoolu pehmele starterile saate viivitusvõrku ja R4 väärtusi vabalt muuta oma konkreetse koormuse või rakenduse jaoks.

PCB paigutus Joonis 3 näitab vahelduvvoolu pehme starteri trükkplaadi paigutust. Kõik komponendipaketid on DIP. Plaat on ühekihiline ja seda on lihtne ehitada.

4. samm: joonis 3, vahelduvvoolu pehme käiviti trükkplaadi paigutus

Joonisel 4 on näidatud DC pehme starteri trükkplaadi paigutus. Nagu ülalpool, on kõik komponendipaketid DIP ja plaat on ühekihiline.

Samm 5: Joonis 4, DC Soft Starteri trükkplaadi paigutus

Mõlema kujunduse puhul kasutasin SamacSys skemaatilisi sümboleid ja trükkplaatide jalajälgi. Täpsemalt DB107 [3] ja BD139 [4] puhul. Need raamatukogud on tasuta ja järgivad IPC tööstusstandardeid. Kasutasin tarkvara Altium Designer CAD, seega kasutasin SamacSys Altium Pluginit [5] (joonis 5).

6. samm: joonis 5, SamacSys Altium Plugin ja kasutatud komponenditeegid

Joonisel 6 on näidatud vahelduvvoolu pehme käiviti 3D -vaade ja joonisel 7 on näidatud alalisvoolu pehme käiviti 3D -vaade.

Samm 7: Joonis 6, 7: 3D -vaated vahelduvvoolu ja alalisvoolu pehmetest starteritest

Joonis 8 näitab kokkupandud vahelduvvoolu pehme käivitusplaati ja joonis 9 näitab kokkupandud alalisvoolu pehmet starterit.

8. samm: Joonis 8, 9: DC ja AC pehme käiviti kokkupandud (esimene prototüüp)

Joonisel 10 on näidatud vahelduvvoolu pehme starteri ühendusskeem ja joonisel 11 on näidatud alalisvoolu pehme starteri ühendusskeem.

9. samm: joonis 10, 11: vahelduvvoolu ja alalisvoolu pehme käiviti ühendusskeemid

Materjalide arve

Materjalide nimekirja saate kaaluda alloleval pildil