Soft Starter (Inrush Kasalukuyang Limiter) para sa AC at DC Load: 10 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang kasalukuyang pag-inrush / Switch-ON ay ang pinakamataas na kasalukuyang pag-input na iginuhit ng isang de-koryenteng aparato nang unang nakabukas. Ang kasalukuyang pagpasok ay mas mataas kaysa sa kasalukuyang estado ng pag-load at iyon ang mapagkukunan ng maraming mga problema tulad ng pagsabog ng piyus, pagkabigo sa pag-load, pagbawas sa buong buhay, pag-spark sa mga contact sa switch … atbp. Ang pigura sa ibaba ay nagpapakita ng kasalukuyang kasalukuyang kababalaghan na nakuha sa ang Siglent SDS1104X-E oscilloscope. Ang mahabang spike ay malinaw. Sa artikulong ito, sinubukan kong harapin ang problemang ito nang madali, subalit isang mabisang solusyon. Nagpakilala ako ng dalawang mga circuit para sa parehong AC at DC na naglo-load.

Mga gamit

Artikulo:

[1] DB107 Datasheet:

[2] BD139 Datasheet:

[3] DB107 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[4] BD139 Schematic Symbol at PCB Footprint:

[5] Mga Plugin ng CAD:

Hakbang 1: I-inrush ang Kasalukuyang Spike Nakunan sa SDS1104X-E DSO (Single-Shot Mode)

Ipinapakita ng AC Soft StarterFigure-1 ang diagram ng eskematiko ng aparato. Ginagamit ang P1 upang ikonekta ang input ng 220V-AC at ang ON / OFF switch sa circuit. Ginagamit ang C1 upang mabawasan ang boltahe ng AC. Tinutukoy din ng halaga ng C1 ang kasalukuyang rate ng paghawak para sa supply na walang kaunting transpormer na gagamitin ng natitirang circuit. Sa application na ito, ang 470nF ay sapat. Ang R1 ay naglalabas ng C1 upang maiwasan ang anumang mga hindi ginustong mataas na boltahe na pagkabigla kapag naalis ng user ang aparato mula sa mains. Ang R2 ay isang 1W risistor na ginamit upang limitahan ang kasalukuyang.

Hakbang 2: Larawan 1, Diagram ng Skematika ng AC Soft Starter

Ang BR1 ay isang DB107-G tulay na tagatama [1] na ginamit upang baguhin ang boltahe ng AC sa DC. Binabawasan ng C2 ang ripple at pinalabas ng R3 ang C2 sa Switch-OFF. Gayundin, nagbibigay ito ng isang minimum na karga upang mapanatili ang naituwid na boltahe sa isang makatuwirang antas. Binabawasan ng R4 ang boltahe at nililimitahan ang kasalukuyang para sa natitirang circuit. Ang D1 ay isang 15V Zener diode at ginamit upang limitahan ang boltahe sa ibaba 15V. Ang C3, R5, at R6 ay bumuo ng isang network ng timer para sa relay. Nangangahulugan ito na gumagawa ng isang pagkaantala para sa pag-activate ng relay. Ang halaga ng R6 ay mahalaga, hindi ito dapat masyadong mababa upang mahulog ang boltahe ng sobra at hindi ito dapat masyadong mataas upang mabawasan ang oras ng pagtugon ng network. Nagbigay ang 1K ng isang kasiya-siyang rate ng paglabas para sa mataas na bilis ng paglipat ng ON / OFF. Sa aking mga eksperimento, nagbibigay ang network na ito ng sapat na pagkaantala at oras ng pagtugon, syempre, malaya kang baguhin ang mga ito batay sa iyong mga application.

Ang Q1 ay ang NPN BD139 [2] transistor upang buhayin / i-deactivate ang relay. Pinoprotektahan ng D2 ang Q1 mula sa mga pabalik na alon ng indaytor ng relay. Ang R7 ay isang resistor ng serye na 5W na nililimitahan ang kasalukuyang ON inrush. Pagkatapos ng isang maikling pagkaantala, ang relay ay gumagawa ng maikling circuit ng risistor, at ang buong lakas ay nalalapat sa pag-load. Ang halaga ng R7 ay itinakda sa 27R. Maaari mong baguhin ito depende sa iyong pag-load o aplikasyon.

Ipinapakita ng DC Soft StarterFigure 2 ang diagram ng eskematiko ng DC soft starter. Ito ay isang mas simpleng bersyon ng AC soft starter na may ilang mga menor de edad na pagbabago.

Hakbang 3: Larawan 2, Diagram ng Skematika ng DC Soft Starter

Ginagamit ang P1 upang ikonekta ang 12V supply at ang ON / OFF switch sa board. Ginagawa ng R2, R3, at C2 ang network ng pagkaantala para sa relay. Ang R4 ay ang kasalukuyang naglilimita ng risistor. Kapareho ng AC soft starter, malaya kang baguhin ang pagkaantala ng network at R4 para sa iyong tukoy na pag-load o aplikasyon.

Ang Layout ng PCB Larawan 3 ay nagpapakita ng layout ng PCB ng AC soft starter. Lahat ng mga pakete ng sangkap ay DIP. Ang board ay isang solong layer at medyo madaling buuin.

Hakbang 4: Larawan 3, Layout ng PCB ng AC Soft Starter

Ipinapakita ng Larawan 4 ang layout ng PCB ng DC soft starter. Katulad ng sa itaas, ang lahat ng mga package ng sangkap ay DIP, at ang board ay isang solong layer.

Hakbang 5: Larawan 4, Layout ng PCB ng DC Soft Starter

Para sa parehong mga disenyo, ginamit ko ang mga simbolo ng SamacSys ng eskematiko at mga bakas ng paa ng PCB. Partikular, para sa DB107 [3] at BD139 [4]. Ang mga libraryong ito ay libre at sumusunod sa mga pamantayang pang-industriya na IPC. Gumamit ako ng Altium Designer CAD software, kaya ginamit ko ang SamacSys Altium Plugin [5] (Larawan 5).

Hakbang 6: Larawan 5, SamacSys Altium Plugin at Mga Ginamit na Component Library

Ipinapakita ng Larawan 6 ang isang 3D view ng AC soft starter at ang figure 7 ay nagpapakita ng 3D view ng DC soft starter.

Hakbang 7: Larawan 6, 7: Mga Pagtingin sa 3D Mula sa AC at DC Soft Starters

Ipinapakita ng AssemblyFigure 8 ang assemble AC soft starter board at ang figure 9 ay nagpapakita ng assemble DC soft starter.

Hakbang 8: Larawan 8, 9: Nagtipon (Unang Prototype) ng DC at AC Soft Starter

Ang Diagram 10 Ang diagram 10 ay nagpapakita ng mga diagram ng mga kable ng AC soft starter at ang figure 11 ay nagpapakita ng mga diagram ng mga kable ng DC soft starter.

Hakbang 9: Larawan 10, 11: Mga Diagram ng Mga Kable ng AC at DC Soft Starter

Bill ng Mga Materyales

Maaari mong isaalang-alang ang bayarin ng mga materyales sa larawan sa ibaba

Hakbang 10: Bill ng Mga Materyales