hilsner indbyggerne på vores site!
Som du ved har mange hjemmelavede såvel som fabriksenheder ofte ikke beskyttelse mod forkert inddragelse af magtpolaritet, med andre ord, de har ikke beskyttelse mod magtvending. Dette gælder især for forskellige hjemmelavede produkter såvel som færdige enheder, lydforstærkere, mortise-lydmoduler osv.
Enhver bruger ved uagtsomhed kan ved en fejltagelse invertere strømpolariteten, hvorefter enheden i langt de fleste tilfælde kan kræve hurtig hjælp i form af reparation. Og det kan endda ske, at enheden efter sådan mobning simpelthen bliver værdiløs, og ingen reparation vil hjælpe med at bringe den tilbage til livet.
For at undgå en sådan ubehagelig situation bør der anvendes beskyttelse mod omvendt polaritet. De er forskellige. En af de populære muligheder er brugen af dioder eller diodebroer til strømforsyning, der kun er i stand til at føre strøm i en retning og derved forhindre muligheden for polaritetsvending. Dette er en temmelig budgetmæssig og mest enkel løsning. Men der er et minus til denne metode til beskyttelse, nemlig tilstedeværelsen af et spændingsfald over dioden. Glem ikke, at dioderne opvarmes ret svagt ved høje strømme og tilstedeværelsen af et spændingsfald, og hvis køling ikke bruges, kan de svigte.
For eksempel er en diode bridge installeret på denne lydforstærker med en TDA7377-chip.
I dette tilfælde bruges det primært her som en spændingsudretter, når den drives af en vekselstrømskilde. Men hvis du slutter enheden til en strømkilde med en konstant spænding, fungerer denne diodebro nøjagtigt som beskyttelse mod omvendt polaritet. Og uanset hvordan vi forbinder batteriet, forhindrer diodebroen omvendt polaritet ved at føre strøm i den rigtige retning.
Og hvis der i stedet for diodebroen bare var en diode i plus, så hvis strømmen er forkert tilsluttet (polaritetsvending), vil dioden ikke passere strøm, og forstærkeren slår simpelthen ikke til.
Men som nævnt ovenfor har både diodebroen og dioden et spændingsfald. For at demonstrere dette målte forfatteren af Radio-Lab YouTube-kanalen spændingen før og umiddelbart efter dioden broen.
Som du kan se, er spændingen på batteriet 12,06 V, og allerede efter diodebroen er spændingen ca. 1,5 V lavere.Det ser ud til, at tabene ikke er så store, men dette vil igen påvirke forstærkerens styrke, som et resultat vil den være lidt lavere, og en del af batterienergien vil blive brugt til at opvarme dioden broen.
Lad os beregne tab og varmeafledning på en diodebro. For eksempel, når belastningsstrømmen er 2A, og spændingsfaldet over diodebroen er 1,5V, vil varmeudviklingen på dioden broen være omkring 3W. Og yderligere tab er ikke et plus, især når du tænder for forstærkeren eller en anden enhed fra batteriet, hvor det tilrådes at bruge energi sparsomt, og dens mængde i batteriet er begrænset.
Her er en sammenligning af spændingsfaldet over en konventionel diode:
Som du kan se, handler det om 0,4V. På Schottky-dioden er spændingsfaldet allerede lavere og udgør 0,2V.
Spændingsfaldet over diodebroen er det største og er 0,6V.
Under lastning kan spændingsfald være lidt højere. Det er faktisk ikke ofte muligt at forveksle polariteten i forsyningen, men tabet i nærvær af et fald på dioderne eller dioden broen vil være konstant, og som et resultat vil der være opvarmning, hvilket igen fører til behovet for afkøling. Som du kan se, kan dioder bruges som beskyttelse mod omvendt polaritet, de fungerer, men du vil stadig have bedre beskyttelse, så der ikke er nogen opvarmning, tab er minimale og gode driftsstrømme.
Forfatteren tilbyder en enkel, men temmelig god beskyttelsesplan mod polaritetsvending i strømforsyning med en kraftig felteffekttransistor.
Dette kredsløb er velegnet til at beskytte enheder med unipolær strøm. Power Field Effect Transistor - IRF1405 er en kraftig N-kanal.
En sådan transistor er i stand til at skifte en tilstrækkelig stor strøm og har til gengæld en ret lille modstand, på grund af hvilken der praktisk talt ikke vil være noget spændingsfald, og der vil derfor være næsten ingen opvarmning, eller den vil være minimal, der vil ikke være sådanne tab som på dioder.
Forfatteren tegnet et sådant miniature tørklæde til denne beskyttelsesordning.
Kredsløbet er ekstremt enkelt: hvis alt er korrekt tilsluttet, er transistoren åben, og strømmen passerer gennem transistoren.
Hvis polariteten i strømforsyningen ikke er korrekt tilsluttet, lukkes transistoren, hvilket skaber en afstand i strømkredsløbet, og det sammenfiltrede plus passerer ikke længere end transistoren.
På radiomarkedet blev alle de nødvendige dele til montering af beskyttelseskortet købt.
Først og fremmest installerer forfatteren en 100kΩ modstand på plads og sælger den.
Dernæst installerer vi zenerdioder på 15V 0.5W, skal du huske polariteten i henhold til katodernes mærker.
Installer derefter en ikke-polær kondensator med en kapacitet på 0,1 μF.
Nu terminalblokke til input og output power.
Brættet er næsten klar, der er kun et element tilbage - en krafttransistor. For at installere det bøjede forfatteren benene på transistoren - sådan:
Og sæt den på sin plads. Resultatet er en så lille og bekvem strømbeskyttelseskort med omvendt polaritet til forstærkere og enheder med unipolær strømforsyning. Unipolær strøm er der, hvor der er to strømkabler: plus og minus.
Efter afslutningen af lodningen skal kredsløbspladen vaskes med fluxrester, så alt er rent og smukt.
Lad os nu tjekke funktionaliteten af det beskyttelsestavle, vi har samlet. For at teste kortet skal du tilslutte et batteri med en strømforsyningsspænding på 12,1 V til dets indgang. Forfatteren tilsluttede multimeterproberne til output på kortet. Først tilslutter vi batteriet korrekt, idet vi observerer polariteten.
Som du kan se, er der spænding ved bordets udgang, og spændingsfaldet er så lavt, at multimeteret ikke bemærker det.
Nu ændrer vi polariteten i strømmen og forbinder batteriet, forvirrer plus og minus.
Som du kan se, er transistoren lukket, beskyttelseskortet har fungeret og passerer ikke noget, hvorved enheden (i dette eksempel, en multimeter) beskyttes mod omvendt polaritet. Hvis du tilslutter strømmen korrekt, åbnes transistoren, og batterispændingen vises ved udgangen af kortet. Fantastisk, bestyrelsen fungerer.
Efter at vi testede det hjemmelavede bræt og sørget for, at det fungerer, kan du forbinde beskyttelseskortet til lydforstærkeren. Vi bruger den enkleste forstærker på TDA7377-chippen uden nogen beskyttelse mod omvendt polaritet, og hvis kraftpolariteten forveksles, eksploderer i det mindste den polære kondensator, der er i kraft, og chippen brænder.
Beskyttelseskortet er forbundet til spalten i forstærkerens plus og minus strømforsyning, hvor der er mulighed for reversering af polaritet. Vi skal forbinde strømkablerne, der kommer fra beskyttelseskortet til forstærkerpladen, der observerer polariteten.
Det er det, nu har vores forstærker beskyttelse, og polaritetsomvendelsen er ikke bange for ham. Vi tilslutter strømmen korrekt.
Som du kan se, lyser LED'en på forstærkeren, alt er i orden, forstærkeren har strøm. Og nu forbinder vi strømmen ved at vende polariteten.
Som du kan se, er der ikke noget, der ryger, og LED'et på forstærkertavlen lyser ikke, derfor forstærkeren ikke modtager strøm, hvilket betyder, at vores hjemmelavede beskyttelseskort fungerer og fuldt ud opfylder sin opgave.
Dette kort kan bruges til at beskytte mod vending af lydforstærkere med unipolær effekt, inklusive klasse D-forstærkere, bærbare højttalere og mange andre enheder. Husk, at hvis der mindst er den mindste chance for at vende polariteten i strømforsyningen, vil beskyttelsen mod omvendt polaritet i det mindste spare dig penge og beskytte dit produkt mod utilsigtet omvendt polaritet og som et resultat af brud.
Det er også vigtigt at forstå, at det i nogle tilfælde er mere praktisk at bruge dioder eller en diodebro som beskyttelse mod omvendt polaritet, og i andre er det nødvendigt at se på det samlede beskyttelseskort for opgaver. Prøv, indsamle og gentag. Arkiv med tavlen kan downloades HER.
Tak for din opmærksomhed. Vi ses snart!
videoer: