Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Однако, к сожалению, помехозащищенных сетей практически не существует, так же как и полностью омических сопротивлений. Поэтому в схемы, содержащие ППР, включаются развязывающие фильтры. Кроме того, в схемах ППР используются встреч- Сетврдре ледяддд раррввда Сея ряд диад дердра рдяыюда- Водо свар ющиддяяяьпЮ ддрлтрдр рдддяяИоииуа'сардар и — — -ч Рис. 3.34. Помехи, возникающие в схеме с ППР (а), и некоторые метоны нх понввиении (б). но-параллельно включенные диоды Зенера, варисторы (сопротивления которых зависят от напряжения), селеновые диоды и демпфирующне цепи. Все этн элементы служат для подавления помех, появляющихся при самопроизвольном включении, т.
е. для ограничения возникающих пиков напряжения. На рис. 3.34 показан процесс подавления помех при самопроизвольном включении, возникающем в схеме с ППР в качестве переключающего элемента. В сети переменного напряжения самопроизвольному включению соответствует полное сопротивление, состоящее из индуктивного и емкостного сопротивления проводов (рис.
3.34). Последовательно с полным сопротивлением включена нагрузка ППР. Понятно, что эффективное предотвращение самопроизвольного включения может быть получено только в том случае, когда Связь устройств обработки с внешней средой Ж! в ППР включен тгС-фильтр, позволяющий путем сглаживания напряжения избежать этого явления. В качестве устройств, препятствующих самовключению, применяют либо линейную схему, либо такие нелинейные элементы, как диоды Зенера, металло.
окисные варисторы (МОВ) или демпферы. При превышении переменным напряжением максимального значения ~2ХУ,эо нелинейные элементы обычно сразу отключаются. Демпфером, как правило, служит ттС-фильтр со смещением. Требуемая величина смещения получается выпрямлением напряжения с использованием диодного моста, при этом переменное напряжение на конденсаторе достигает максимального значения. Конденсатор не повторяет изменения переменного напряжения, так как мост не работает при обратном напряжении. В каждый период конденсатор разряжается через мост, поскольку к нему подключен резистор 112. Если произошло самовключение выключенного ППР и наложение переменного напряжения, то прн величине переменного напряжения, приблизительно равной максимальному значению, это явление устраняется отключением от конденсатора через мостовой выпрямитель. Емкость конденсатора должна быть достаточно большой, чтобы локализовать этот процесс без существенного увеличения напряжения на конденсаторе.
3.17. Явления, возникающие при замыкании и размыкаиии электрической цепи Интересно подробнее рассмотреть явления, которые могут возникать при замыкании и размыкании электрической цепи, например, с помощью электромагнитного реле при омической, емкостной или индуктивной нагрузке. При чисто омнческой нагрузке не возникает никаких проблем. При включении ток достигает своего номинального значения, а при выключении ток без побочных явлений вновь снижается до нуля. Если нагрузкой является нелинейное сопротивление, например лампа накаливания, то иногда ток включения в 15 раз превосходит номинальное значение, как показано на рис. 3.35.
При отключении лампы ток снижается до нуля. При емкостных нагрузках в момент включения временно возникает короткое замыкание и ток ограничивается только оставшимся омическим сопротивлением электрической сети. При больших значениях емкости ток короткого замыкания может сварить друг с другом контакты ЭМР, а ППР полностью выходит нз строя, как только происходит превышение величины !тб Следствием тока короткого замыкании является самопроизвольное включение в сеть переменного напряжения, что Глана 8 может привести к спонтанному включению других переключающих элементов схемы. При отключении емкостных нагрузок как для ЭМР, так и для ППР не возникает никаких проблем.
Емкостные нагрузки используются в случае длинных питающих проводов, в фильтрах выпрямителей сетевого напряжения (сетевых фильтрах) для подавления помех от внешней сети переменного папряже- Рис. 3.35. Янлсныи, возникающие прн замыкании и размыканни электриче- ской пепи с различной нагрузкой. а — ланка накалнванне; б — енкеетная нагрузка; а — злектрелвнгатель. ния, в низковольтных источниках литания со сглаживающими конденсаторами н в большинстве типов электродвигателей. При включении индуктивных нагрузок ток ограничивается полным сопротивлением катушки ипдуктнвности.
Следовательно, включение не вызывает сложностей. Прн выключении освобождается накопленная в катушке нндуктивности энергия, которая создает на нагрузочном элементе напряжение такой полярности, что сохраняется начальный ток схемы. Освободившаяся энергия вызывает при размыканнн контактов реле искренне, которое приводит к обгораник> этих контактов, Обгорание контактов гораздо сильнее прн постоянном напряжении, чем переменном, так как постоянное напряжениедействует непрерывно.
Часто возникает электрическая дуга, которая переносит материал одного контакта на другой. На одном контакте появляется отверстие, металл из которого осаждается на другом контакте. Направление переноса материала зависит от полярности приложенного к контактам напряжения. 263 Связь устройств обработки с внешней средой Для предотвращения обгорання к контактам следует подключить буферную схему, чтобы энергия отводилась конденсатором.
Однако это может вызвать сложности при включении, поэтому последовательно с конденсатором включается резистор. Конденсатор, резистор и катушка индуктивностн выбираются таким образом, чтобы получился апериодический колебательный контур. Тогда можно использовать постоянный ток. При переменных токах буферная схема может вызвать нежелательное появление тока в нагрузке. При переменных напряжениях действуют икые критерии, хотя в данном случае не так важны емкость конденсатора и сопротивление резистора.
Многие изготовители включают буферную цепь в схему ППР, ссылаясь на то„что это реле необходимо применять в разнообразных целях. Любопытной нагрузкой является электродвигатель. Если он имеет хотя бы небольшую индуктивную составляющую, то прн включении возникает сильный пусковой ток, поскольку вращение еще не началось и ротор не вырабатывает протнвоЭДС, ограничивающую ток.
У тяжелых двигателей пусковой ток может также привести к сильному обгоранию контактов. При увеличении числа оборотов увеличивается н противоЭДС, которая обеспечивает постепенное снижение пускового тока до номинального значения. Для ППР длительное воздействие большого пускового тока электродвигателя обычно означает выход из строя. 3.18. Включение ППР в нулевой точке переменного напряжения Мы уже говорили о том, что внутренняя схема ППР служит для того, чтобы обеспечивать включение симнстора в нулевой точке переменного напряжения при управлении по входу.
Это способствует уменьшению тока включения при емкостных Рме. 3.36. Включение ППР. а — в пронввольнмй момент временн; б в нулевой точке сннусонялльното непрнжевн». нагрузках, лампах накаливания и т. д., что позволяет избежать помех, вызванных внезапным включением. Однако включение в нулевой точке ие решает проблем, связанных с отключением нагрузок„ особенно индуктивных.
254 Глаза 8 На рис. 3.36 показано, что происходит, если включить ППР в произвольный момент времени. Ток с крутым фронтом, определяемым отношением Циам®ь, Вызывает появление помехи в цепи переменного напряжения. Появляется провал напряжения, а поскольку монтаж не является безындукциоиным, то выброс тока создает пик напряжения, который может вызвать отпирание других элементов, как было показано ранее. ~нувреннас нараащиис Нинанланас наГНа' станы ! аннас à —— ! 1 зназтнау 1 ! != .
и анннннааа' исннгтао Рис, 3.37. Явления, возникающие при отключении симнстора с индуктивной нагрузкой. Рнс 338. Полупроводниковые реле различных Фирм-изготовителей. Более благоприятным является тот случай, когда включение действительно осуществляется в нулевой точке, как показано на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
