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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Proteção eletromecânica do carregador contra curto-circuito. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Proteção de equipamentos contra operação de emergência da rede, fontes de alimentação ininterruptas Carregadores (carregadores) e fontes de alimentação (PS) modernos geralmente são equipados com um sistema eletrônico de proteção contra curto-circuito (curto-circuito) na saída. No entanto, na prática do rádio amador também existem fontes simples de eletricidade em rede, consistindo apenas de um transformador abaixador e um retificador. Os componentes necessários para complementá-los com proteção eletrônica são, às vezes, caros, não para todos e nem sempre disponíveis. Mas mesmo em unidades e dispositivos aparentemente ultramodernos com um estabilizador de tensão de alimentação paramétrico ou compensatório, a proteção eletrônica às vezes também acaba claramente não sendo adequada devido às sobrecargas térmicas do transistor regulado. Acontece que quanto menor a tensão de saída for definida aqui e quanto mais próximo da corrente máxima consumida pela carga, mais rápido ocorre o aquecimento. Tal triodo semicondutor não pode mais limitar o fluxo de corrente de curto-circuito ao fazer a transição para o modo de operação de projeto. E o resultado é uma quebra do transistor e falha de toda a fonte de alimentação. Ofereço proteção eletromecânica simples contra curtos-circuitos por meio de relés ou disjuntores de ação múltipla (por exemplo, fusíveis automáticos em medidores de apartamentos - AVM). As vantagens dessa proteção: simplicidade, ausência de dispositivos semicondutores caros, isolamento galvânico garantido da carga e da fonte de tensão de alimentação. A desvantagem é a inércia. Assim, a velocidade de resposta da proteção do relé é de aproximadamente 0,1 s, com uso de AVM - até 3 s. No entanto, na prática, isso às vezes é suficiente. Consideremos um circuito básico de proteção elétrica que pode ser utilizado com sucesso em carregadores e fontes de alimentação com tensão não regulada (Fig. a). Ao pressionar o botão SB1 é acionado o relé K1, que entra em modo de autotravamento, mantendo os contatos K1.1 fechados e fornecendo energia elétrica diretamente para a carga. Se ocorrer um curto-circuito nos circuitos de potência, a tensão de saída diminui drasticamente, o enrolamento do relé é desenergizado, o que faz com que os contatos se abram e desconectem a carga da fonte. A reinicialização da carga com o botão SB1 só é possível após a eliminação da falha. Neste caso, o capacitor C1, carregado com a tensão de saída da fonte de alimentação, é descarregado no enrolamento do relé, fazendo com que K1 opere. O resistor R1 limita o pulso de corrente de descarga, evitando a destruição da estrutura interna de C1 quando a carga é ligada por engano, quando o curto-circuito na saída da fonte de alimentação ainda não foi eliminado. O resistor R2 limita a corrente de curto-circuito dos diodos retificadores. Pode nem ser incluído neste circuito se os diodos forem projetados para pulsos que excedam em amplitude a corrente de curto-circuito. Caso contrário, o resistor nomeado será necessário. Contudo, deve ser lembrado que a tensão de saída da fonte nesta modalidade deve exceder a queda de tensão através de R2 na corrente de carga nominal ou corrente de carga.
O AVM protege contra sobrecargas de corrente, o que a proteção do relé não pode fazer. Um fusível automático (ou uma chave múltipla, redefinida automaticamente) é instalado em vez do resistor R2, porque a resistência ativa do AVM geralmente não é muito superior a 0,4 Ohm. Agora vamos dar uma olhada no circuito básico de proteção elétrica que pode ser usado em uma fonte de alimentação com tensão de saída ajustável (Fig. b). Assim como no anterior, a carga é ligada pelo botão SB1, pressionando o qual o capacitor C1 é conectado (através dos resistores R2 e R3) à base do transistor VT1. Se não houver curto-circuito na saída, o VT1 abrirá, recebendo a tensão de polarização necessária. O relé K1 irá operar ligando tanto o estabilizador de base ajustável quanto a carga com seus contatos K1.1. Agora a tensão de saída, seja ela qual for, suportará VT1 no estado aberto. Pois bem, se ocorrer um curto-circuito na saída, a base do transistor será aterrada através do resistor R2, e a proteção eletrônica, o triodo semicondutor, fechará quase instantaneamente. Como resultado desta operação, o relé K1 será desenergizado, desligando tanto o estabilizador quanto a carga. A função do resistor R3 no segundo circuito é semelhante à finalidade de R1 no primeiro circuito. O capacitor C1 atua como uma capacitância de filtro passa-baixa durante a operação do estabilizador. O diodo VD1 protege o transistor VT1 da corrente de indução que ocorre durante a comutação no enrolamento do relé K1. Os parâmetros do relé dependem da corrente nominal do carregador ou da fonte de alimentação. Por exemplo, para carregar baterias de automóveis, você deve selecionar um relé com tensão nominal de 12 V e corrente de comutação permitida de 20 A (mais é possível). Estas condições são satisfeitas, em particular, pelo REN34 (passaporte KhP4.500.030-01), cujos contactos de fecho devem ser ligados em paralelo. Você também pode usar um relé de 12 volts com separação de contato de pelo menos 3 mm e corrente de comutação de 20 A ou mais. Bastante aceitável para carregadores e fontes de alimentação com corrente nominal de até 1 A e relé RES22 (passaporte RF 4.523.023-05) ou similar em termos de corrente de comutação e tensão de operação. O capacitor C1 em ambos os circuitos é óxido, dentre K50-12, K50-16 e tipos semelhantes. Os comuns MLT-1 ou MLT-3 são adequados como resistores R0,5-R0,125. A única exceção aqui é o de alta corrente (32 (Fig. a), deve ser baseado em fio. Transistor VT1 - KT815A, KT817 ou um triodo semicondutor semelhante de média potência. VD1 tem um amplo escopo de escolha, no lugar dos quais os diodos KD410 funcionam com igual sucesso, KD503, KD512, KD519, KD521.Botão BV1 - qualquer tipo. Com peças reparáveis e instalação correta, o desempenho de ambos os circuitos é garantido, como dizem, cem por cento. Autor: D.Ataev
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