Soft Starter (Inrush Current Limiter) برای بارهای AC و DC: 10 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

جریان ورودی/افزایش روشن/خاموش حداکثر جریان ورودی لحظه ای است که توسط یک دستگاه الکتریکی هنگام اولین بار کشیده می شود. جریان هجوم بسیار بیشتر از جریان حالت ثابت بار است و این منبع بسیاری از مشکلات مانند انفجار فیوز ، خرابی بار ، کاهش طول عمر بار ، جرقه در مخاطبین سوئیچ و غیره است. شکل زیر پدیده جریان هجومی را نشان می دهد. اسیلوسکوپ Siglent SDS1104X-E. سنبله بلند روشن است. در این مقاله ، من سعی کردم این مشکل را با یک راه حل آسان اما م effectiveثر حل کنم. من دو مدار برای بارهای AC و DC معرفی کرده ام.

تدارکات

مقاله:

[1] برگه اطلاعات DB107:

[2] برگه BD139:

[3] DB107 نماد شماتیک و رد پای PCB:

[4] BD139 نماد شماتیک و رد پای PCB:

[5] افزونه های CAD:

مرحله 1: سنبله فعلی هجوم ضبط شده در SDS1104X-E DSO (حالت تک شات)

AC-1 StarterFigure-1 نمودار کلی دستگاه را نشان می دهد. P1 برای اتصال ورودی 220V-AC و کلید ON/OFF به مدار استفاده می شود. C1 برای کاهش ولتاژ AC استفاده می شود. مقدار C1 همچنین میزان جابجایی فعلی را برای منبع بدون ترانس که توسط بقیه مدار استفاده می شود تعیین می کند. در این برنامه ، 470nF کافی بود. هنگامی که کاربر دستگاه را از شبکه اصلی قطع می کند ، R1 برای جلوگیری از هرگونه شوک ناخواسته ولتاژ بالا ، C1 را تخلیه می کند. R2 یک مقاومت 1 واتی است که برای محدود کردن جریان استفاده شده است.

مرحله 2: شکل 1 ، نمودار شماتیک AC Soft Starter

BR1 یکسو کننده پل DB107-G [1] است که برای تبدیل ولتاژ AC به DC استفاده شده است. C2 موج را کاهش می دهد و R3 در Switch-OFF C2 را تخلیه می کند. همچنین ، حداقل بار را برای حفظ ولتاژ تصحیح شده در سطح معقول فراهم می کند. R4 ولتاژ را کاهش می دهد و جریان را برای بقیه مدار محدود می کند. D1 یک دیود زنر 15V است و برای محدود کردن ولتاژ زیر 15V استفاده شده است. C3 ، R5 و R6 یک شبکه تایمر برای رله ایجاد می کنند. این بدان معناست که باعث فعال شدن رله می شود. مقدار R6 ضروری است ، نباید خیلی پایین باشد تا ولتاژ را بیش از حد کاهش دهد و نباید برای کاهش زمان پاسخگویی شبکه بسیار زیاد باشد. 1K نرخ تخلیه رضایت بخشی را برای سرعت سوئیچینگ نسبتاً زیاد ON/OFF ارائه می دهد. با آزمایشات من ، این شبکه تأخیر و زمان پاسخگویی کافی را ارائه می دهد ، البته شما آزاد هستید که آنها را بر اساس برنامه های خود تغییر دهید.

Q1 ترانزیستور NPN BD139 [2] است که رله را فعال/غیرفعال می کند. D2 از Q1 در برابر جریانهای معکوس سلف رله محافظت می کند. R7 یک مقاومت سری 5W است که جریان هجوم روشن شدن ON را محدود می کند. پس از یک تأخیر کوتاه ، رله مقاومت را کوتاه می کند و قدرت کامل به بار اعمال می شود. مقدار R7 روی 27R تعیین شده است. بسته به بار یا برنامه خود می توانید آن را تغییر دهید.

شکل 2 نمودار شماتیک نرم کننده استارت DC را نشان می دهد. این نسخه ساده تر نرم کننده استارت AC با برخی تغییرات جزئی است.

مرحله 3: شکل 2 ، نمودار شماتیک DC Soft Starter

P1 برای اتصال منبع تغذیه 12V و سوئیچ ON/OFF به برد استفاده می شود. R2 ، R3 و C2 شبکه تأخیری را برای رله ایجاد می کنند. R4 مقاومت محدود کننده جریان است. همانند استارت نرم افزاری AC ، شما آزاد هستید که مقادیر تأخیر و R4 را برای بار یا برنامه خاص خود تغییر دهید.

طرح PCB شکل 3 طرح PCB راه انداز نرم AC را نشان می دهد. همه بسته های کامپوننت DIP هستند. تخته یک لایه است و ساخت آن بسیار آسان است.

مرحله 4: شکل 3 ، طرح PCB استارت استارت AC

شکل 4 طرح PCB نرم کننده استارت DC را نشان می دهد. مانند موارد فوق ، همه بسته های کامپوننت DIP هستند و برد یک لایه است.

مرحله 5: شکل 4 ، طرح PCB استارت استارت DC

برای هر دو طرح ، از نمادهای شماتیک SamacSys و رد پای PCB استفاده کردم. به طور خاص ، برای DB107 [3] و BD139 [4]. این کتابخانه ها رایگان هستند و از استانداردهای IPC صنعتی پیروی می کنند. من از نرم افزار Altium Designer CAD استفاده کردم ، بنابراین از افزونه SamacSys Altium [5] استفاده کردم (شکل 5).

مرحله 6: شکل 5 ، افزونه SamacSys Altium و کتابخانه های کامپوننت مورد استفاده

شکل 6 نمای سه بعدی نرم کننده استارت AC و شکل 7 نمای سه بعدی نرم کننده استارت DC را نشان می دهد.

مرحله 7: شکل 6 ، 7: نمای سه بعدی از نرم کننده های AC و DC

شکل 8 تخته استارت نرم AC مونتاژ شده و شکل 9 نرم کننده استارت مونتاژ DC را نشان می دهد.

مرحله 8: شکل 8 ، 9: مونتاژ شده (اولین نمونه اولیه) نرم افزار استارت DC و AC

شکل 10 نمودار سیم کشی نرم کننده استارت AC و شکل 11 نمودار سیم کشی نرم کننده استارت DC را نشان می دهد.

مرحله 9: شکل 10 ، 11: نمودارهای سیم کشی نرم کننده استارت AC و DC

صورتحساب مواد

می توانید صورتحساب مواد موجود در تصویر زیر را در نظر بگیرید