Sveicieni mūsu vietnes iedzīvotāji!
Kā jūs zināt, daudzām mājās gatavotām, kā arī rūpnīcas ierīcēm bieži nav aizsardzības pret nepareizu enerģijas polaritātes iekļaušanu, citiem vārdiem sakot, tām nav aizsardzības pret enerģijas maiņu. Jo īpaši tas attiecas uz dažādiem mājās gatavotiem izstrādājumiem, kā arī uz gatavām ierīcēm, skaņas pastiprinātājiem, skaņu modificējošiem moduļiem utt.
Ikviens lietotājs nolaidības dēļ var nejauši apgriezt strāvas polaritāti, pēc kura lielākajā daļā gadījumu ierīcei var būt nepieciešama steidzama palīdzība remonta veidā. Un pat var gadīties, ka ierīce pēc šādām iebiedēšanas vienkārši kļūs bezvērtīga, un neviens remonts nepalīdzēs to atjaunot.
Lai izvairītos no šādas nepatīkamas situācijas, ir jāizmanto aizsardzība pret apgrieztu polaritāti. Viņi ir atšķirīgi. Viena no populārākajām iespējām ir diožu vai diožu tiltu izmantošana strāvas padevei, kas spēj iziet strāvu tikai vienā virzienā un tādējādi novērš polaritātes maiņas iespēju. Tas ir diezgan budžeta un visvienkāršākais risinājums. Bet šai aizsardzības metodei ir mīnuss, proti, sprieguma krituma klātbūtne visā diodē. Neaizmirstiet arī to, ka pie lielām strāvām un sprieguma krituma gadījumā diodes uzkarst diezgan vāji, un, ja dzesēšana netiek izmantota, tās var neizdoties.
Piemēram, uz šī skaņas pastiprinātāja ar TDA7377 mikroshēmu ir uzstādīts diodes tilts.
Šajā gadījumā to galvenokārt izmanto kā sprieguma taisngriezi, kad to baro no maiņstrāvas strāvas avota. Bet, ja jūs savienojat ierīci ar strāvas avotu ar nemainīgu spriegumu, tad šis diodes tilts darbojas tieši kā aizsardzība pret apgrieztu polaritāti. Neatkarīgi no tā, kā mēs savienojam akumulatoru, diodes tilts novērsīs pretēju polaritāti, nododot strāvu pareizajā virzienā.
Un, ja diodes tilta vietā bija tikai diode plusā, tad, ja strāva ir nepareizi pievienota (polaritātes maiņa), diode neizturēs strāvu un pastiprinātājs vienkārši neieslēgsies.
Bet, kā minēts iepriekš, gan diodes tiltam, gan diodei ir sprieguma kritums. Lai to pierādītu, radio-Lab YouTube kanāla autors izmērīja spriegumu pirms un tūlīt pēc diodes tilta.
Kā redzat, akumulatora spriegums ir 12,06 V, un jau pēc diodes tilta spriegums ir aptuveni 1,5 V zemāks. Liekas, ka zaudējumi nav tik lieli, bet tas savukārt ietekmēs pastiprinātāja jaudu, kā rezultātā tas būs nedaudz zemāks, un daļa akumulatora enerģijas tiks izmantota diodes tilta sildīšanai.
Aprēķināsim zudumus un siltuma veidošanos uz diožu tilta. Piemēram, ja slodzes strāva ir 2A un sprieguma kritums pāri diodes tiltam ir 1,5 V, siltuma radīšana diodes tiltam būs aptuveni 3W. Un papildu zaudējumi nav pluss, it īpaši, ja skaņas pastiprinātāju vai citu ierīci baro no akumulatora, kur ieteicams enerģiju tērēt taupīgi un tā daudzums akumulatorā ir ierobežots.
Šeit ir sprieguma krituma salīdzinājums ar parasto diodi:
Kā redzat, tas ir aptuveni 0,4 V. Uz Šotka diodes sprieguma kritums jau ir zemāks un sasniedz 0,2 V.
Sprieguma kritums pāri diodes tiltam ir vislielākais un ir 0,6 V.
Iekraušanas laikā sprieguma kritumi var būt nedaudz lielāki. Faktiski nav bieži iespējams sajaukt barošanas polaritāti, bet zudumi diožu vai diožu tilta kritiena klātbūtnē būs nemainīgi, un rezultātā notiks apkure, kas savukārt noved pie nepieciešamības pēc dzesēšanas. Kā redzat, diodes var izmantot kā aizsardzību pret apgrieztu polaritāti, tās darbojas, taču jūs joprojām vēlaties labāku aizsardzību, lai nebūtu apkures, zudumi ir minimāli un laba darba strāva.
Autore piedāvā vienu vienkāršu, bet diezgan labu aizsardzības shēmu pret apgrieztas polaritātes barošanas avotu uz jaudīga lauka efekta tranzistora.
Šī shēma ir piemērota, lai aizsargātu ierīces ar vienpolāru strāvu. Jaudas lauka efekta tranzistors - IRF1405 ir jaudīgs N-kanāls.
Šāds tranzistors spēj pārslēgt pietiekami lielu strāvu, un tam, savukārt, ir diezgan maza pretestība, kuras dēļ praktiski nebūs sprieguma krituma, un tāpēc apkures gandrīz nebūs vai arī tā būs minimāla, nebūs tādu zudumu kā diodēs.
Autore šai aizsardzības shēmai uzzīmēja šādu miniatūru šalli.
Ķēdes darbība ir ārkārtīgi vienkārša: ja viss ir pareizi savienots, tranzistors ir atvērts, un strāva iet caur tranzistoru.
Ja barošanas avota polaritāte nav pareizi savienota, tranzistors aizveras, tādējādi izveidojot spraugu strāvas ķēdē, un iepintais plus neiziet tālāk.
Radio tirgū tika iegādātas visas nepieciešamās detaļas aizsardzības paneļa montāžai.
Pirmkārt, autors savā vietā uzstāda 100kΩ rezistoru un pielodē.
Tālāk mēs uzstādīsim zener diodes uz 15 V 0.5W, noteikti ievērojiet podaritāti uz katoda zīmēm.
Tālāk uzstādiet nepolāru kondensatoru ar ietilpību 0,1 μF.
Tagad termināļu bloki ieejas un izejas jaudai.
Dēlis ir gandrīz gatavs, ir palicis tikai viens elements - strāvas tranzistors. Lai to uzstādītu, autors saliec tranzistora kājas - šādi:
Un uzstādiet to savā vietā. Rezultāts ir tik maza un ērta enerģijas aizsardzības pretējā polaritātes aizsardzības plate pastiprinātājiem un ierīcēm ar unipolāru barošanas avotu. Unipolārā jauda ir tur, kur ir divi strāvas vadi: plus un mīnus.
Pēc lodēšanas shēmas plates jāmazgā ar plūsmas atlikumiem, lai viss būtu tīrs un skaists.
Tagad pārbaudīsim uzstādītās aizsardzības plates funkcionalitāti. Lai pārbaudītu plati, pievienojiet tam akumulatoru ar barošanas spriegumu 12,1 V. Autore savienoja multimetra zondes ar plates izvadi. Pirmkārt, mēs pareizi savienojam akumulatoru, ievērojot polaritāti.
Kā redzat, pie paneļa izejas ir spriegums, un sprieguma kritums ir tik mazs, ka multimetrs to nepamana.
Tagad mēs mainām strāvas polaritāti un pievienojam akumulatoru, sajaucot plusu ar mīnusu.
Kā redzat, tranzistors ir aizvērts, aizsardzības panelis ir strādājis un vairs neko neiztur, tādējādi aizsargājot ierīci (šajā piemērā - multimetru) no pretējās polaritātes. Ja pareizi pievienosit strāvu, tranzistors tiks atvērts, un uz paneļa izejas parādīsies akumulatora spriegums. Lieliski, valde strādā.
Pēc tam, kad esam pārbaudījuši pašdarinātu dēli un pārliecinājušies, ka tā darbojas, jūs varat savienot aizsardzības dēli ar skaņas pastiprinātāju. TDA7377 mikroshēmā mēs izmantosim vienkāršāko pastiprinātāju bez jebkādas aizsardzības pret reverso polaritāti, un, ja tiek sajaukta jaudas polaritāte, tad vismaz strāvas polārais kondensators eksplodēs un mikroshēma sadegs.
Aizsardzības plāksne ir savienota ar pastiprinātāja plus un mīnus barošanas spraugu, uz kuras ir iespējama polaritātes maiņa. Strāvas vadi, kas nāk no aizsardzības paneļa, jāpievieno pastiprinātāja plāksnei, ievērojot polaritāti.
Tas ir tas, tagad mūsu pastiprinātājam ir aizsardzība, un polaritātes maiņa no viņa nebaidās. Mēs pareizi pievienojam strāvu.
Kā redzat, iedegas pastiprinātāja gaismas diode, viss ir kārtībā, pastiprinātājam ir jauda. Un tagad mēs savienojam jaudu, mainot polaritāti.
Kā redzat, nekas nesmēķē un pastiprinātāja plates gaismas diode neiedegas, tāpēc pastiprinātājs nesaņem enerģiju, kas nozīmē, ka mūsu mājās gatavotā aizsardzības plate darbojas un pilnībā pilda savu uzdevumu.
Šo plati var izmantot, lai pasargātu no skaņas pastiprinātāju ar vienpolāru barošanas avotu, ieskaitot arī D klases pastiprinātājus, pārnēsājamos skaļruņus un daudzas citas ierīces. Atcerieties, ka, ja ir vismazākā iespēja mainīt barošanas avota polaritāti, tad vismaz pareizajā laikā aizsardzība pret apgriezto polaritāti ietaupīs naudu un pasargās jūsu produktu no nejaušas reversās polaritātes un tā sabrukšanas rezultātā.
Ir arī svarīgi saprast, ka dažos gadījumos kā aizsardzību pret apgriezto polaritāti ir ērtāk izmantot diodes vai diožu tiltu, savukārt citos gadījumos uzdevumiem ir jāaplūko samontētā aizsardzības plāksne. Izmēģiniet, savāciet un atkārtojiet. Arhīvu ar tāfele var lejupielādēt ŠEIT.
Paldies par uzmanību. Tiekamies drīz!
Video: