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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Gerenciamento de energia para periféricos de computador, 1200 watts. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação Equipamentos conectados a um computador pessoal podem consumir dezenas ou até centenas de watts de energia da rede elétrica CA quando ociosos. Além disso, se o equipamento elétrico estiver conectado à rede CA por um longo período desnecessariamente, por exemplo, no modo de espera, a probabilidade de danos aumenta. Para desligar automaticamente os dispositivos conectados ao computador, você pode montar uma estrutura simples, cujo diagrama de circuito é mostrado na Fig. 1. O dispositivo foi projetado para conectar cargas com potência total de até 1200 W.
Dependendo do método de conexão, o dispositivo pode operar em dois modos: 1 - a alimentação é sempre fornecida às cargas se a tensão da rede for fornecida ao próprio computador;
O primeiro modo de operação é garantido pelo fato de que se o computador estiver em modo standby, standby ou sleep, as portas USB costumam ter uma tensão de alimentação de +5 V, que pode ser desabilitada nas configurações do BIOS de algumas placas-mãe de computador. No segundo modo, a entrada de controle deve ser conectada à linha de alimentação de +5 V do computador, que normalmente não tem tensão se o computador não estiver funcionando. A tensão de alimentação +5 V é fornecida a todos os fios vermelhos que saem da fonte de alimentação do computador desktop. O segundo modo é difícil de implementar em laptops e netbooks. O primeiro modo de operação é mais apropriado se este dispositivo gerenciar a energia de várias unidades de disco, cuja tensão é indesejável para ser desligada quando o computador entrar no modo de espera. Quando uma tensão de 5 V DC é fornecida à entrada de controle, o LED HL1 acende e os contatos K1.1 do relé eletromagnético fecham. Este relé fornece o isolamento elétrico necessário entre o computador e a tensão da rede de 220 V. Para o mesmo propósito e para aumentar a confiabilidade do dispositivo, outros métodos foram adotados para isolar adicionalmente os nós do computador da rede de 220 V. Para este propósito, os contatos do relé são conectados através de resistores conectados em série R1 - R4. Esses resistores reduzem significativamente a corrente de fuga da rede - aterramento computador-homem em caso de quebra do isolamento do relé eletromagnético. Além disso, a probabilidade de danos ao seu computador no caso de um raio próximo durante uma tempestade é significativamente reduzida. Os seguintes elementos também aumentam o nível de proteção contra colisões desfavoráveis na rede de alimentação: U1, R7, R9, R10, R11, R14, R15, C5, C6. Além das funções de proteção, esses radioelementos também desempenham outras funções necessárias ao funcionamento dos componentes correspondentes. Quando os contatos K1.1 são fechados, os transistores VT1, VT2 são abertos, conectados como um transistor composto de acordo com o circuito Darlington. O uso de um transistor composto permite aumentar a resistência dos resistores R1 - R4. O capacitor C1 elimina a sensibilidade deste nó a interferências. Quando os transistores estão abertos, o LED HL2 acende. bem como o LED do optoacoplador triac U1. O optoacoplador triac abre a cada meia onda da tensão da rede, e o poderoso triac VS1 abre junto com ele. A carga recebe tensão de alimentação, que é sinalizada por um LED HL3 de dois cristais brilhante. Os resistores R10, R11 reduzem a corrente contínua e pulsada através do fototriac, e também o protegem em caso de dano ou circuito aberto do triac VS1 A unidade baseada em transistores e optoacoplador U1 é alimentada por uma tensão de +33 V de uma fonte capacitor DC implementada nos capacitores C5, C6 que absorvem o excesso de energia. A ponte retificadora CA é implementada usando diodos VD2...VD5. Os resistores R14, R15 reduzem a corrente de pulso da fonte de alimentação do capacitor. As ondulações de tensão retificada são suavizadas pelo capacitor de óxido C2. O diodo Zener VD1 limita a tensão retificada a cerca de 33 V. Quando os transistores VT1, VT2 estão abertos, a tensão nas placas do capacitor C2 é reduzida para 24 V. A tensão de rede de 220 VCA é fornecida a este dispositivo e às cargas conectadas a ele através dos fusíveis FU1, FU2 e filtro de ruído LC C3L1C4. Os varistores conectados em paralelo RU1, RU2 eliminam o ruído de pulso de alta tensão e protegem as cargas conectadas contra sobretensão. O dispositivo pode ser montado em uma placa de circuito impresso medindo 155x70 mm, cujo esboço é mostrado na Fig. 2. Nele são colocados todos os elementos, exceto o indutor L1. No lado esquerdo da placa, no local de instalação do relé eletromagnético, são feitas duas ranhuras de ar para reduzir a probabilidade de quebras; resistores dos tipos CM, S2 -23, S2-33, MLT, RPM com potência podem ser utilizados no projeto indicado no diagrama. Os varistores FNR-20K471 podem ser substituídos por FNR-20K431, MYG20-471, MYG20-431. Na instalação dos varistores, a estrutura deve ser protegida do fogo de seu alojamento, por exemplo, com papel de amianto ou fibra de vidro.
O número de varistores conectados em paralelo pode ser aumentado. Capacitor cerâmico de alta tensão C3 K15-15 com capacidade de 2200...10000 pF. Os capacitores C4...C6 são do tipo filme. K73-17, K73-24 ou similares importados para uma tensão de operação de pelo menos 250 V AC. O capacitor C1 de qualquer tipo é de tamanho pequeno, o capacitor C2 é de óxido K50-35, K50-68 ou similar. Diodos. BA159 pode ser substituído por qualquer uma das séries 1N4001...1N4007, UF4001... UF4007, KD105, KD209, KD243, KD247. Em vez do diodo zener D816V neste projeto, você pode usar D816B, 1N5362, 1N5363, 1N5364 ou dois diodos zener conectados em série KS509A, KS515A, 2S515A. Os LEDs RL50-YG413 e RL50-HY213 podem ser substituídos por qualquer luz contínua de uso geral sem resistores integrados. O LED L-57SRCRD pode ser substituído por qualquer uma das séries L-57, L-937. Na ausência de LEDs de chip duplo com cristais costas com costas, você pode instalar um LED normal conectando-o diagonalmente a uma ponte retificadora de diodo de baixa potência. Os transistores 2SC945 podem ser substituídos por qualquer um deles. BC547, SS9011, SS9014, 2SC1815, 2SC1845 ou domésticos das séries KT3117, KT645, KT6114. Em vez do optoacoplador triac S21ME3, você pode usar o S21ME4, que contém um “detector zero” integrado. Outro optoacoplador triac de baixa potência também é adequado, cujo optossimistor é projetado para uma tensão operacional de pelo menos 400 V. Triac potente. O VT139-800E foi projetado para tensão operacional de até 800 V, corrente contínua 16 A, corrente pulsada 140 A. Pode ser substituído por qualquer similar da série. VT139-600, VT139-800, VT145-600, VT145-800, VTA216-600, VTA216-800 ou MAS320-A8. O triac é instalado em um dissipador de calor, cuja área de superfície de resfriamento deve ser suficiente para que durante a operação de longo prazo com corrente de carga máxima, a temperatura da caixa do triac não exceda 60°C. O excesso de potência do triac é necessário para que o triac possa suportar a corrente de pulso de carregamento dos capacitores do filtro de tensão da rede das cargas conectadas. Choke L1 é qualquer indutância de dois enrolamentos com indutância de meio enrolamento de 100 μH, cujos enrolamentos são projetados para corrente de carga máxima. Você pode usar um indutor de dois enrolamentos pronto, por exemplo, de uma copiadora de grande formato, uma poderosa fonte de alimentação de computador ou fazer você mesmo com base em um núcleo de ferrite de um transformador de linha de saída de uma TV ou monitor de cinescópio. O núcleo deve ser montado com uma folga não magnética de cerca de 0,5 mm. Neste caso, por exemplo, 15 voltas de fio enrolado no núcleo do transformador. TVS-90LTs5 fornecerá uma indutância de cerca de 100 μH. O diâmetro do fio de enrolamento de cobre é de pelo menos 1,2 mm. Os fusíveis FU1, FU2 são ajustados para uma corrente de 8 A com base na possibilidade de operar o dispositivo em conjunto com uma impressora a laser. Se você não pretende conectar consumidores de eletricidade de alta corrente a este dispositivo, poderá instalar fusíveis com corrente mais baixa. O relé 65V-1 possui um enrolamento com resistência de cerca de 160 Ohms, projetado para uma tensão operacional de 5 V. Ele pode ser substituído pelo GJ-SH-105LM, cuja bobina também é projetada para uma tensão operacional de 5 V. Na ausência de tais relés, você pode usar relés eletromagnéticos comuns com enrolamento de 12 V, por exemplo, RAS1215, SDT-SS-112DM, G2R-14. Neste caso, a entrada de controle é conectada ao +12 V. fonte de tensão do computador, por exemplo, usando um plugue Molex padrão de quatro pinos. Os relés não são soldados nos furos da placa de circuito impresso, mas colados ao corpo com cola polimérica, as conexões são feitas com fios curtos de montagem. Isto é necessário para aumentar a segurança do dispositivo. O dispositivo, montado com precisão a partir de componentes de rádio utilizáveis, começa a funcionar imediatamente e não requer ajustes. Para testar a funcionalidade, é aconselhável utilizar não um computador, mas sim uma fonte de alimentação de laboratório como fonte de tensão de controle. Ao operar a estrutura, deve-se levar em consideração que a maioria dos seus elementos (exceto R6, VD6 e HL1) estão sob tensão CA. Autor: Butov A.L.
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