Terveisiä sivustomme asukkaat!
Kuten tiedät, monilla kotitekoisilla ja tehdaslaitteilla ei ole usein suojaa virran napaisuuden väärinkäyttämiseltä, toisin sanoen niillä ei ole suojaa virtalähteen kääntämistä vastaan. Tämä koskee erityisesti erilaisia kotitekoisia tuotteita, samoin kuin valmiita laitteita, äänenvahvistimia, kiinnitysääniyksiköitä jne.
Kuka tahansa käyttäjä voi huolimattomuudesta kääntää virran napaisuuden vahingossa, minkä jälkeen laite saattaa tarvita suurimmassa osassa kiireellistä apua korjauksen muodossa. Ja voi jopa tapahtua, että laite tällaisen kiusaamisen jälkeen tulee yksinkertaisesti arvottomaksi, eikä mikään korjaus auta palauttamaan sitä elämään.
Tällaisen epämiellyttävän tilanteen välttämiseksi on käytettävä suojaa käänteisnapaisuudelta. Ne ovat erilaisia. Yksi suosituimmista vaihtoehdoista on virran diodien tai diodesiltojen käyttö, jotka kykenevät siirtämään virtaa vain yhteen suuntaan ja estävät siten polaarisuuden kääntymisen mahdollisuuden. Tämä on melko budjetti- ja yksinkertaisin ratkaisu. Mutta tällä suojausmenetelmällä on miinus, nimittäin jännitehäviö diodin poikki. Älä unohda myös sitä, että suurilla virroilla ja jännitehäviöillä diodit kuumenevat melko heikosti ja jos jäähdytystä ei käytetä, ne voivat vioittaa.
Esimerkiksi tähän äänenvahvistimeen on asennettu diodisilta TDA7377-sirulla.
Tässä tapauksessa sitä käytetään tässä pääasiassa jännitteen tasasuuntaajana, kun sitä käytetään vaihtojännitelähteellä. Mutta jos liität laitteen virtalähteeseen, jolla on vakiojännite, tämä diodisilta toimii täsmälleen suojana käänteisnapaisuutta vastaan. Ja riippumatta siitä, kuinka yhdistämme akun, diodisilta estää polarisoitumisen kääntämällä virran oikeaan suuntaan.
Ja jos diodisillan sijasta oli vain diodi plus, niin jos virta on kytketty väärin (napaisuuden kääntö), diodi ei lähetä virtaa eikä vahvistin yksinkertaisesti käynnisty.
Mutta kuten edellä mainittiin, sekä diodisillalla että diodilla on jännitehäviö. Tämän osoittamiseksi Radio-Lab YouTube -kanavan kirjoittaja mittasi jännitteen ennen diodisiltaa ja välittömästi sen jälkeen.
Kuten näette, akun jännite on 12,06 V, ja jo diodesillan jälkeen jännite on noin 1,5 V pienempi. Vaikuttaa siltä, että häviöt eivät ole niin suuria, mutta tämä puolestaan vaikuttaa vahvistimen tehoon, minkä seurauksena se on hiukan pienempi ja osa akun energiasta käytetään diodisillan lämmittämiseen.
Lasketaan häviö ja lämmöntuotto diodisillalla. Esimerkiksi, kun kuormavirta on 2A ja jännitehäviö diodisillan yli on 1,5 V, diodin sillan lämmöntuotto on noin 3W. Ja ylimääräiset häviöt eivät ole plus, varsinkin kun virta annetaan äänenvahvistimelle tai muulle laitteelle akusta, kun on suositeltavaa kuluttaa energiaa säästeliäästi ja sen määrä akussa on rajoitettu.
Tässä on vertailu jännitteen pudotuksesta tavanomaisen diodin yli:
Kuten huomaat, se on noin 0,4 V. Schottky-diodissa jännitehäviö on jo pienempi ja on 0,2 V.
Jännitehäviö diodisillan yli on suurin ja on 0,6 V.
Kuormituksen aikana jännitteen pudotukset voivat olla hiukan suuremmat. Itse asiassa ei ole usein mahdollista sekoittaa syöttön napaisuutta, mutta häviö diodien tai diodisillan pudotuksen läsnäollessa on vakio ja seurauksena on lämmitys, mikä puolestaan johtaa jäähdytyksen tarpeeseen. Kuten näette, diodeja voidaan käyttää suojana käänteisnapaisuutta vastaan, ne toimivat, mutta haluat silti paremman suojauksen, jotta lämmitystä ei tapahdu, häviöt ovat minimaaliset ja hyvät käyttövirrat.
Kirjailija tarjoaa yhden yksinkertaisen, mutta melko hyvän suojausmenetelmän päinvastaiseen napaisuuteen suuntautuvaa virtalähdettä vastaan voimakkaalla kenttäteho-transistorilla.
Tämä piiri sopii yksinapaisen virran laitteiden suojaamiseen. Power Field Effect Transistori - IRF1405 on tehokas N-kanava.
Tällainen transistori pystyy vaihtamaan riittävän suuren virran, ja sillä on puolestaan melko pieni vastus, jonka takia jännitehäviötä ei tapahdu, ja siksi lämmitystä ei tapahdu melkein tai se on minimaalinen, ei tapahdu sellaisia häviöitä kuin diodeissa.
Kirjailija piirsi tällaisen miniatyyrihuivin tätä suojausjärjestelmää varten.
Piirin toiminta on erittäin yksinkertaista: jos kaikki on kytketty oikein, transistori on auki ja virta kulkee transistorin läpi.
Jos virtalähteen napaisuutta ei ole kytketty oikein, transistori sulkeutuu, jolloin syntyy aukko virtapiiriin ja takertuva plus ei kulje kauemmin kuin transistori.
Radiomarkkinoilta ostettiin kaikki tarvittavat osat suojalevyn kokoonpanoon.
Ensinnäkin, kirjoittaja asentaa 100 kt: n vastuksen paikoilleen ja juottaa sen.
Seuraavaksi asennamme zener-diodit 15 V 0,5 W: lle, muista noudattaa katodimerkintöjen napaisuutta.
Asenna seuraavaksi ei-polaarinen kondensaattori, jonka kapasiteetti on 0,1 μF.
Nyt liitännät tulo- ja lähtöteholle.
Lauta on melkein valmis, jäljellä on vain yksi elementti - tehotransistori. Asentaaksesi sen, kirjailija taivutti transistorin jalat - näin:
Ja aseta se paikoilleen. Tuloksena on niin pieni ja kätevä tehonsuojauspilariteettisuojakortti vahvistimille ja laitteille, joissa on yksinapainen virtalähde. Yksinapainen virta on siinä, missä on kaksi virtajohtoa: plus ja miinus.
Juottamisen jälkeen piirilevy on pestävä juoksujäännöksillä, jotta kaikki olisi puhdasta ja kaunista.
Nyt tarkistetaan koottujen suojakorttien toiminnot. Testaa kortti kytkemällä akku, jonka virtalähteen jännite on 12,1 V, sen tuloon. Kirjailija liitti yleismittarin anturit kortin ulostuloon. Yhdistämme ensin akun oikein, napaisuutta noudattaen.
Kuten näette, levyn ulostulossa on jännitettä ja jännitteen pudotus on niin pieni, että yleismittari ei huomaa sitä.
Nyt muutamme virran napaisuutta ja kytketään akku sekoittaen plus plus miinus.
Kuten näette, transistori on kiinni, suojalevy on toiminut eikä enää ohita mitään, suojaten siten laitetta (tässä esimerkissä yleismittaria) käänteisnapaisuudelta. Jos kytket virran uudelleen oikein, transistori aukeaa ja akun jännite näkyy levyn lähdössä. Hienoa, hallitus toimii.
Kun olet testannut kotitekoisen levyn ja varmistanut sen toimivuuden, voit kytkeä suojakortin äänenvahvistimeen. Käytämme yksinkertaisinta TDA7377-sirun vahvistinta ilman suojaa päinvastoin napaisuudelta. Jos tehon napaisuus sekoitetaan, ainakin virran napakondensaattori räjähtää ja siru palaa.
Suojalevy on kytketty vahvistimen plus- ja miinusvirtalähteen aukkoon, jolla on mahdollisuus napaisuuden kääntämiseksi. Meidän on kytkettävä suojakortilta tulevat virtajohdot vahvistinlevyyn napaisuutta noudattaen.
Siinäpä, nyt vahvistimellamme on suoja, ja napaisuuden kääntyminen ei pelkää häntä. Kytkemme virta oikein.
Kuten näette, vahvistimen LED-valo syttyy, kaikki on kunnossa, vahvistimessa on virtaa. Ja nyt yhdistämme voiman kääntämällä napaisuus.
Kuten näette, mikään ei tupakoi ja vahvistinkortin LED-valo ei pala, joten vahvistin ei saa virtaa, mikä tarkoittaa, että kotitekoinen suojakorttimme toimii ja täyttää tehtävänsä täysin.
Tätä korttia voidaan käyttää suojaamaan yksinapaisella virtalähteellä varustettujen äänenvahvistimien, myös D-luokan vahvistimien, kannettavien kaiuttimien ja monien muiden laitteiden, kääntämistä vastaan. Muista, että jos on olemassa vähäinen mahdollisuus kääntää virtalähteen napaisuus, niin ainakin oikeaan aikaan suojaaminen käänteisnapaisuudesta säästää rahaa ja suojaa tuotetta tahattomalta käänteisnapaisuudelta ja murtumisen seurauksena.
On myös tärkeää ymmärtää, että joissain tapauksissa on edullisempaa käyttää diodeja tai diodesiltaa suojana käänteisnapaisuutta vastaan, kun taas toisissa tehtävissä on tarkasteltava koottua suojalevyä. Kokeile, kerää ja toista. Arkisto taululla voidaan ladata TÄSTÄ.
Kiitos huomiosta. Nähdään pian!
videot: