Nejprve se rozhodneme pro takový typ rádiových komponent, jako jsou termistory (nebo, jak se jim také říká, termistory).
Jsou polovodičovým prvkem, jehož odpor se mění s teplotou.
Tato závislost může být:
- Přímý (čím vyšší teplota, tím vyšší odpor) – jedná se o typ PTC (z angl. Positive Temperature Coefficient, tedy kladný / kladný teplotní koeficient). Alternativní název “posistory”.
- Zvrátit (odpor roste s klesající teplotou a naopak) – jedná se o typ NTC (z angl. Negative Temperature Coefficient, tedy záporný / záporný teplotní koeficient).
Termistory jsou často rozděleny do rozsahů provozních teplot:
- Nízká teplota (pod 170 K);
- Střední teplota (170-510 K);
- Vysoká teplota (přes 510 K).
Označení termistoru je uvedeno na obrázku níže.
Rýže. 1. Označení termistoru
Termistory v napájecích zdrojích
Téměř všechny spínané zdroje a usměrňovače s kondenzátorovými filtry mají jednu významnou nevýhodu. Po zapnutí napájení je filtrační kondenzátor ve vybitém stavu a nějakou dobu trvá, než se nabije. Právě během této doby dochází k proudovému rázu, který může několikanásobně (v některých případech i desetinásobně) překročit provozní parametry.
Rýže. 2. Proudový ráz
To znamená, že je škodlivý pro mnoho prvků obvodu jak uvnitř napájecího zdroje, tak pro připojené obvody.
Existuje mnoho různých řešení pro omezení náběhových proudů, ale všechna mají určité výhody a nevýhody.
Nejjednodušší způsob, jak se vypořádat s takovými proudovými impulsy, je zařadit do obvodu středněteplotní NTC termistor (inverzně úměrný).
Princip ochrany obvodu s NTC termistory
V klidu (vypnuto) má termistor okolní teplotu a má vysoký odpor.
V okamžiku sepnutí je proudový impuls zhášen vysokým odporem „studeného“ NTC termistoru. V procesu dalšího působení proudu se termistor zahřeje a přejde do provozního režimu, ve kterém má nízký odpor, což znamená, že nebude mít prakticky žádný vliv na provoz celého silového obvodu.
Nevýhody takové ochrany
Taková ochrana proti proudovým rázům má zjevné nevýhody:
- Pokud je napájení zapnuto / vypnuto několikrát za sebou, termistor nestihne vychladnout a nebude schopen plnit svou ochrannou funkci.
- Mnozí vnímají termistory jako obyčejné odpory, a proto jsou ve snaze o zvýšení proudové zatížitelnosti zapojeny paralelně. To nelze připustit. Zahřívání může být nerovnoměrné, v důsledku čehož můžete získat stejný proudový ráz v napájecím obvodu nebo dokonce selhání samotných termistorů.
- Během provozu se termistory velmi zahřívají, proto je třeba dbát zvláštní opatrnosti, pokud jsou umístěny uvnitř uzavřených skříní.
- Jedním z největších problémů je správný výběr prvku podle daných parametrů. Nejlepším řešením by bylo zapojit termistor do zdroje, se kterým je charakteristikami kompatibilní, a nevytahovat jej do externí jednotky (aby nebyl použit s nekompatibilními zařízeními).
Za daných podmínek potřebujeme znát následující vlastnosti obvodu:
- Jmenovitý odpor termistoru (lze převzít z grafu v datovém listu nebo z tabulek, pokud existují) – při teplotě 25 ° C.
- Ustálený proud (toto je maximální hodnota proudu v okamžiku „hodu“).
- Maximální kapacita filtračního kondenzátoru napájecího zdroje při špičkovém napětí.
Vezmeme 350 V jako špičkové napětí (to je možných 250 V krát druhá odmocnina 2).
Nyní spočítáme proud.
Například výkon PSU je asi 400 wattů, jako součást filtru funguje kondenzátor 450 mikrofaradů.
Poté se aktuální síla vypočítá takto:
I = 400 W / 220 V = 1,82 A.
Vezmeme-li v úvahu marži 20 %, dostaneme 1,82 1,2 u2,16d XNUMX A. Toto je naše maximální hodnota.
Odpor termistoru se vypočítá na základě proudu, který plánujeme omezit.
R u220d (2 V √2) / 156 A uXNUMXd XNUMX Ohm
Nyní zbývá vyzvednout termistor, který při teplotě 25 stupňů. má odpor 156 ohmů (můžete jich vzít několik zapojených do série, pak se jejich odpor sčítá), vydrží 1,82 A (v době impulsu) a je kompatibilní s kondenzátorem 450 uF.
Schéma externí ochrany počítače PSU
Zejména pro ty případy, kdy potřebujete jednoduché, efektivní a standardní řešení problémů s proudovými rázy při napájení PC.
Samotný diagram vypadá takto.
Rýže. 3. Schéma vnější ochrany napájecího zdroje počítače
Je určen pro připojení napájecího zdroje o výkonu cca 800 wattů.
Konečný pohled na sestavu ve smontované podobě může být následující.
Rýže. 4. Konečný pohled na sestavu ve smontované podobě
A takto sestavené.
Rýže. 5. Konečný výsledek
Názory čtenářů
- dtramp / 14.11.2022 – 18:51
Text a výpočty vulgární výrazy. A zde je maximální výkon PSU a jeho proud? Je potřeba počítat podle maximálního proudu náplně elektrolytu, aby pojistka neshořela. Je tam pojistka 5A, takže je potřeba omezit proud na 4A. Pojistka zpravidla nestihne vyhořet dříve, než je kondenzátor plně nabitý. Potom odpor termistoru = 3504 = 87,5 ohmů, ale ještě je potřeba chytit vrchol amplitudy sítě při zapnutí. Získáme obvyklý RC filtr a výpočet rychlosti nabíjení kondenzátoru. V praxi stačí pro 6W PSU 15ohmový termistor o průměru 5mm až 350A.
Dobré odpoledne. Je možné takové zařízení koupit?
K výše uvedenému materiálu můžete zanechat svůj komentář, názor nebo dotaz:
