Электронные самодельные схемы блоков питания с защитой своими руками

Обновлено: 21.11.2024

пороки. Электрическая мощность может подскочить от обычных 120 В до 400 В или 500 В. Эти скачки напряжения невидимы и не дают никаких предупреждений, они проносятся через главный электрический щит так быстро, что автоматические выключатели и предохранители их не замечают. К счастью, большинство таких всплесков невелики и не наносят большого ущерба. За исключением сильного скачка напряжения, вызванного прямым ударом молнии, что случается крайне редко, скачки напряжения в прошлом были скорее второстепенной диковинкой, чем проблемой.

Изобретение чувствительных электронных устройств с микропроцессорами изменило ситуацию. Микропроцессоры используются в компьютерах, стереосистемах, элементах управления телевизорами и видеомагнитофонами, устройствах открывания гаражных ворот, телефонах и во все большем количестве других распространенных устройств. Факсы и принтеры чувствительны к скачкам напряжения. Бытовая техника с микропроцессорными контроллерами включает плиты, посудомоечные машины, духовки, микроволновые печи и стиральные машины. Домофоны и системы безопасности, подключаемые радиоприемники, автоответчики, датчики дыма, программируемые термостаты, диммеры и датчики движения — все они могут иметь микропроцессоры.

Микропроцессоры потребляют гораздо меньше энергии, чем наши электрические системы. Встроенный блок питания каждого микропроцессора преобразует электричество 120 В примерно в 5 В. Микропроцессоры любят хороший, устойчивый ток. Небольшие изменения мощности, даже всплеск доли секунды, могут искажать электрические сигналы. Всплеск, проскальзывающий через блок питания, может разрушить хрупкие микросхемы и сжечь цепи.

Если ваша электрическая система подвергнется прямому удару, ваше электронное оборудование будет уничтожено, но вероятность этого мала. Более вероятно, что молния вызовет перенапряжение в электрической системе вашего здания. Удар молнии создает кратковременное, но очень мощное магнитное поле в окружающей атмосфере. Электрическая проводка от опоры и по всему зданию действует как антенна и улавливает электрический заряд от магнитного поля, когда оно на короткое время формируется и разрушается. Молния даже не должна поражать близлежащие линии электропередач, чтобы нанести ущерб. Он может генерировать заряд на некотором расстоянии, и любые линии электропередач между вашим домом и местом удара молнии будут проводить скачки напряжения.

Удивительно, но некоторые из самых неприятных скачков напряжения возникают внутри самого здания. Большие электродвигатели, например, в холодильнике или кондиционере, генерируют скачок напряжения при каждом включении. Легкие электродвигатели, такие как в пылесосе, тоже вызывают скачки напряжения. Перенапряжение может проходить по любому проводу в системе в любом направлении и выходить на любое устройство ответвленных цепей. Не все эти всплески опасны, но они происходят регулярно, когда электроприводы включаются и выключаются.

Все компьютеры, даже самые маленькие домашние офисы, должны быть защищены от скачков напряжения с помощью ограничителя перенапряжения. Вставные планки с несколькими ответвлениями со встроенными ограничителями перенапряжения не подходят, если они не соответствуют спецификациям по току перенапряжения, напряжению фиксации и энергии перенапряжения, подходящим для конкретной установки. Основные установки обработки данных требуют дополнительных типов обработки, включая регуляторы напряжения, изоляцию электрических помех, фильтрацию и подавление, а также ограничители перенапряжения.

Чувствительное оборудование должно быть изолировано от отдельных электрических фидеров. Полезно физически отделить чувствительное оборудование, чтобы избежать проблем с переключением, искрением и выпрямлением оборудования. Флуоресцентные, ртутные, натриевые и металлогалогенные разрядные лампы, особенно с электронными балластами, могут создавать помехи. Отделение полюса заземления оборудования электрической розетки от заземления системы электропроводки является хорошей идеей, если присутствуют электронные диммеры, балласты и переключающие устройства. Эти специально заземленные розетки имеют оранжевые лицевые панели или оранжевый треугольник на лицевой панели.

Существует широкий спектр подключаемых устройств, называемых ограничителями перенапряжения, ограничителями перенапряжения или ограничителями перенапряжения при переходных процессах (TVSS), при этом ограничители перенапряжения более высокого качества стоят дороже. Они варьируются от нескольких розеток, соединенных шнуром, до больших трехфазных блоков, расположенных на служебном входе в здание. Все они предназначены для ограничения скачка напряжения до уровня, который защищенное оборудование может выдержать без повреждений. Это делается путем размещения одного или нескольких устройств на пути входящего переходного процесса напряжения, чтобы препятствовать прохождению величины тока, или путем размещения устройств с более низким импедансом (сопротивлением) на входящей линии электропередачи параллельно с защищаемой нагрузкой. так что более высокое переходное напряжение обходит ток, поступающий в здание. В гибридных единицах сочетаются оба этих метода.

В общем, обратите внимание на эти три вещи в подавителе K: быстрое время отклика, низкое напряжение ограничения и высокая энергоемкость.Устройства подавления должны быстро реагировать на внезапные скачки напряжения, чтобы предотвратить повреждение от первоначального выброса. Ищите устройства с быстрым временем отклика, 10 наносекунд (это 10 миллиардных долей секунды) или меньше. Эта информация должна быть проштампована на самом устройстве или на его упаковке.

Подавители реагируют на уровень напряжения. Напряжение фиксации устанавливает максимальное напряжение, которое может пропустить подавитель. Когда напряжение повышается, срабатывает ограничитель и отводит все напряжение выше установленного уровня. Ищите защиту от перенапряжения, которая ограничивает 300 В или меньше.

Чем дольше длится всплеск, тем больше энергии он несет и тем больше энергии должен отводить или поглощать подавитель. Подавитель немедленно сгорит, если скачок напряжения превысит его энергопоглощающую способность. Коммунальные предприятия во многих частях страны установят подавитель, предназначенный для поглощения большинства вызванных молнией скачков напряжения, примерно за 160 долларов. Он монтируется на электросчетчике или главной панели и реагирует относительно медленно, но может поглощать интенсивную энергию, вызванную ударами молнии поблизости. Вы можете выбрать этот тип и по-прежнему устанавливать более быстродействующие защитные устройства для защиты от остаточного заряда, который проникает внутрь, а также от более легких скачков напряжения, возникающих внутри дома.

Две другие функции полезны в ограничителе перенапряжения. Во-первых, глушитель должен иметь трехлинейную защиту. Это означает, что устройство должно защищать все три провода — горячий, нейтральный и заземляющий, — поскольку скачки напряжения могут проходить по любому из них. Во-вторых, убедитесь, что у глушителя есть какой-то индикатор, чтобы вы знали, что он больше не работает. Большинство глушителей выдерживают ограниченное количество ударов, после чего начинают изнашиваться и требуют замены.

Правильный уровень защиты предполагает баланс между затратами и эффективностью. Хорошая защита от перенапряжения даже для домашнего компьютера стоит дорого. Стоимость защиты необходимо сопоставить со стоимостью самого оборудования, чтобы понять, стоит ли защищать такие устройства, как телевизоры и видеомагнитофоны, а также менее дорогое оборудование. Для здания в регионе с частыми грозами, например, во Флориде, может оказаться целесообразным защитить и менее дорогое оборудование. Стоит купить хорошие глушители для всего дорогого и необходимого оборудования. Некоторые блоки, подходящие для небольших офисов, включают в себя ограничитель перенапряжения, кондиционер сетевого напряжения и резервную батарею по цене менее 200 долларов США (рис. 29-6). Отключение оборудования, которое не используется, является бесплатной защитой от скачков напряжения.

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для компьютеров и средств обработки данных, которые не выдерживают отключения электроэнергии более чем на 8–50 миллисекунд (тысячных долей секунды) без серьезного риска потери данных. ИБП — это система штатных и резервных источников питания, которая переводит критическую нагрузку предприятия из нормального режима в резервный за столь короткое время, что компьютер не выходит из строя. Минимум, требуемый руководящими принципами компьютерной индустрии для допуска компьютерного оборудования, составляет 8,3 миллисекунды. Резервное питание обычно работает от пяти до десяти минут, что достаточно для выключения оборудования вручную или автоматически. Некоторые промышленные процессы не допускают остановки, и резервное питание для них рассчитано на то, чтобы работать столько, сколько необходимо. Выбор подходящих систем ИБП может быть очень сложным.

Пользователи электронного оборудования иногда сообщают о загадочных сбоях, зависании экранов, блокировке клавиатуры и других неисправностях компьютера, которые, кажется, возникли из ниоткуда. Многие из этих проблем могут быть вызваны перебоями в подаче питания на компьютер. Ком-

Рисунок 29-6 Защита источника питания.

Пьютеры кодируют и хранят информацию на основе очень небольших изменений напряжения, и любое отклонение от стандартного напряжения может привести к их неисправности.

Случайные высокочастотные напряжения, наложенные на напряжение питания в виде радиочастотных помех (радиошума) и других нарушений, могут вызывать ошибки данных в оборудовании для обработки данных, таком как компьютеры и их периферийные устройства. Медленные колебания напряжения могут привести к перегреву, потере данных и преждевременному отказу оборудования. Сильные и быстрые колебания напряжения, известные как пики и переходные процессы, могут вызвать перегорание оборудования и отказ системы. Электрические помехи исходят от блоков питания электронного оборудования, регуляторов освещенности, полупроводниковых средств управления электродвигателями и несущих систем линий электропередач (которые мы обсудим позже). Дуговая сварка, переходные процессы при переключении и локальные магнитные поля также могут вызывать проблемы. Проблемы с шумом решаются с помощью электрической изоляции, фильтрации и шумоподавления.

Учреждения пытаются избежать этих проблем, обеспечивая чистое питание для своего электронного оборудования.Чистая мощность может быть определена как любая мощность, которая на 5 процентов выше или на 10 процентов ниже стандартного напряжения 120 В и не содержит электрических помех, создаваемых другими машинами, использующими цепь. Обычная настенная розетка может подавать электроэнергию более чем на 10 % ниже 120 В, а мгновенные отклонения возникают регулярно из-за перебоев в работе, скачков напряжения и электрических помех.

Многие крупные компании предлагают мощность компьютерного класса, которая необходима для всех новых офисных помещений и полной реконструкции зданий. Эти системы кондиционирования электроэнергии преобразуют электроэнергию, поставляемую коммунальными службами, с ее выбросами, всплесками, радиочастотным шумом и колебаниями напряжения в чистую, бесшумную, точно регулируемую по напряжению синусоидальную форму волны. Кондиционирование питания — это не то же самое, что ИБП, который поддерживает питание при сбое в сети, но и то, и другое может быть включено в один комплект оборудования.

Каждый владелец легковой машины старается улучшить свой автомобиль в меру своих возможностей. Причем, чем старше автомобиль, тем сильнее желание сделать из него суперкар, оснащенный последними достижениями науки и техники.

Все хорошо, но в меру. Это понимаешь, когда видишь копейку не первой свежести, увешанную мигалками, крыльями и навороченными системами безопасности. Мы не предложим оснастить Таврию бортовым компьютером или ваять на девятку автоматическую систему курсовой устойчивости.

Самодельная электроника в автомобилях

Представим, что можно сделать полезного для нашей машины, если мы хоть немного разбираемся в электронике и умеем держать паяльник. Полезная электроника для автомобиля своими руками, установленная и испытанная на себе, может пригодиться не только нам, поэтому предлагаем небольшой дайджест простых устройств, облегчающих жизнь автомобилисту.

Долой катализатор

При удалении катализатора своими руками вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. На некоторых моделях автомобилей нет возможности удалить первичный катализатор, либо прошивать ЭБУ не хочется. На этот случай есть простое устройство, которое обманет хитрый ЭБУ, чтобы при удалении катализатора не загоралась контрольная лампа неисправности в системе управления двигателем.

Это простейшее устройство настраивается под номинальные показатели катализаторов на всех Mitsubishi, Chevrolet Lacetti, Nissan Premiere. Для других автомобилей нужно просто выбрать нужный номинал радиодеталей по осциллограмме. Ничего сложного в этом нет - есть куча справочников.
Вот схематическая диаграмма устройства и его внешний вид.

После пайки всей конструкции обрабатываем ее изолирующим лаком и заключаем в термокембрик. Контрольная лампа больше не будет напоминать о себе.

Очень полезное и простое устройство. Для его изготовления нам понадобится только старая пьезозажигалка. При втыкании свечи в корпус периодически появляется искра на контактах, что проявляется в нестабильной работе мотора. Есть специальные приспособления для проверки свечи зажигания, но их нет в арсенале, всегда найдется замена.

Вынимаем пьезоэлемент из зажигалки, удлиняем провода и изолируем, чтобы не щекотал током. Установите прибор на свечу, как показано на рисунке, нажмите кнопку и внимательно посмотрите на контакты. Если искра проскочила, значит свеча 100% рабочая.

Самое простое зарядное устройство

Наверняка каждый автолюбитель со стажем сталкивался с ситуацией, когда нужно подзарядить аккумулятор, а зарядного устройства под рукой не оказалось. Такое зарядное устройство, схему которого мы предлагаем, можно вполне возить с собой в багажнике. Может пригодиться в дальних поездках, где нет доступа к полноценному зарядному устройству. Главное, чтобы была розетка.

Его схема предельно проста. Он выполнен на бестрансформаторной основе, поэтому устройство получилось компактным и легким. Устройство не нагревается и может работать сколько угодно долго. У него есть один недостаток - у него нет гальванической развязки. То есть ток из сети поступает напрямую в аккумулятор через блок конденсаторов.

Для преобразования переменного тока в постоянный используется выпрямитель - диодный мост. Его вполне можно найти в готовом виде, а можно собрать самостоятельно. Мост должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В при силе тока не менее 3 А. Конденсаторная батарея в сумме должна показывать общую емкость 8 мкФ.

Для того, чтобы схема разряжалась после выключения, на выходе установлен резистор 220-810 кОм. Вместо набора конденсаторов можно использовать один, но емкий - на 10 мкФ. Зажимы для батарей можно разместить на выходных проводах для простоты использования.Схема очень компактная и поместится в любом корпусе. Это не идеальное зарядное устройство, но как спасительный край может пригодиться не раз.

Умелому паяльнику всегда есть над чем поработать в создании приятных мелочей для комфорта, для безопасности, для создания дополнительного освещения. Главное знать, что это необходимость. И тогда любой прибор или приспособление станет полезным и приятным дополнением к дизайну автомобиля.

Если у вас где-то завалялся низкочастотный динамик, то для него не плохо будет собрать простенький усилитель для саба на tda7377

Автомагнитола из модуля с aliexpress

Литиевая батарея 12 Вольт своими руками

Многие люди используют популярный свинцово-кислотный аккумулятор 12 В 7,2 Ач в некоторых устройствах. Этот аккумулятор можно найти во многих устройствах, от детских электромобилей до ИБП или систем поддержания напряжения критически важных устройств в случае отключения электроэнергии. Почему он так популярен? Цена – его главное преимущество и, пожалуй, единственное.

подключение вольтметра к aliexpress

Вольтметр с РЭМ пришел ко мне по почте из Китая. Первым делом проверил его работу дома с помощью компьютерного блока питания. И кстати, позвольте мне сказать вам еще кое-что. некоторые люди писали мне, что на них не работает РЭМ, и что вольтметр работает постоянно, даже при выключенном ГУ. Сначала я тоже так думал.

Усилитель для запуска автомобиля своими руками

При приближении зимы частой проблемой водителей является то, что аккумулятор может не всегда заводить машину, либо садится, и сам аккумулятор не очень хорошо работает в мороз.

Хорошим решением также будет создание бустеров своими руками.

Если говорить простым языком, то это тот же внешний аккумулятор (power bank), что и для телефона, только на этот раз для нашей машины.

Зарядка для автомобильного аккумулятора от модулей с Али

С наступлением холодного сезона автомобилист все чаще сталкивается с тем, как зарядить аккумулятор для автомобиля.

В этой статье нам много не понадобится, ведь мы будем собирать зарядное устройство своими руками из модулей с известного сайта-Aliexpress.

Как подключить потребителя с напряжением питания 12В к сети 24В

как подключить потребителя с напряжением питания 12В к сети 24В

(преобразователь напряжения 24В-12В)

Известно, что в некоторых автомобилях бортовая сеть не 12 вольт, что встречается чаще всего, а 24 вольта.

И тут возникают некоторые сложности, а вот как подключить тот же антирадар или видеорегистратор или другой потребитель, работающий от 12 вольт.

Для этого хорошо будет собрать преобразователь для автомобиля, на который будут наши 24 Вольта, преобразовать 12 Вольт. А можно на эти 12 Вольт установить прикуриватель, и там уже будут включаться наши потребители.

Наполнитель коробки сабвуфера

Как подобрать наполнитель для корпуса в сабвуфер.

При создании сабвуфера своими руками следует также учитывать, какой наполнитель выбрать для короба, а также учитывать такие правила, как.

1) Материал короба должен быть максимально глухим. (постучите по фанере 8ке а потом 20ке и поймете о чем я)

2) Коробка должна быть максимально прочной. (стыки и стыки должны быть прочнее самого материала)

Те, кто занимается радиоэлектроникой дома, обычно очень любознательны. Радиолюбительские схемы и самоделки помогут вам найти новое направление в творчестве. Возможно, кто-то найдет оригинальное решение той или иной проблемы.Некоторые самоделки используют готовые устройства, подключая их различными способами. Для других нужно полностью создать схему самостоятельно и внести необходимые коррективы.

Одна из самых простых поделок. Больше подходит для тех, кто только начинает возиться. Если у вас есть старый, но работающий сотовый телефон с кнопкой для включения плеера, вы можете использовать его, например, чтобы сделать звонок в дверь своей комнаты. Преимущества этого звонка:

Для начала нужно убедиться, что выбранный телефон способен воспроизводить достаточно громкую мелодию, после чего его необходимо полностью разобрать. В основном детали скрепляются шурупами или скобами, которые тщательно загибаются. При разборке нужно будет помнить, что к чему, чтобы потом все собрать обратно.

Кнопка питания плеера распаяна на плате, а вместо нее припаяны два коротких провода. Затем эти провода приклеиваются к плате, чтобы не оторвать припой. Телефон идет. Осталось подключить телефон к кнопке вызова через двухжильный провод.

Самоделки для автомобилей

Современные автомобили оснащены всем необходимым. Однако бывают случаи, когда самодельные приспособления просто необходимы. Например, что-то сломалось, подарили другу и тому подобное. Тогда умение создавать электронику своими руками в домашних условиях будет очень кстати.

Идеально подойдет трансформатор от лампового телевизора. Поэтому те, кто увлекается самодельной электроникой, никогда не выбрасывают электроприборы в надежде, что они когда-нибудь понадобятся. К сожалению, использовались два типа трансформаторов: с одной и с двумя катушками. Зарядить аккумулятор на 6 вольт пойдет любой, а на 12 вольт только с двумя.

На оберточной бумаге такого трансформатора указаны выводы обмоток, напряжение каждой обмотки и рабочий ток. Для питания нитей электронных ламп используется напряжение 6,3 В с большим током. Трансформатор можно переделать, убрав ненужные вторичные обмотки, или оставить как есть. В этом случае первичная и вторичная обмотки соединены последовательно. Каждая первичка рассчитана на напряжение 127 В, поэтому, объединив их, получают 220 В. Вторичные соединены последовательно, чтобы получить на выходе 12,6 В.

Диоды должны выдерживать ток не менее 10 А. Для каждого диода требуется радиатор площадью не менее 25 квадратных сантиметров. Они подключены к диодному мосту. Для крепления подойдет любая электроизоляционная плита. В первичную цепь включен предохранитель на 0,5 А, во вторичную - на 10 А. Устройство не терпит короткого замыкания, поэтому при подключении аккумулятора нельзя перепутать полярность.

Простые обогреватели

В холодное время года может потребоваться прогрев двигателя. Если автомобиль стоит там, где есть электричество, эту проблему можно решить с помощью тепловой пушки. Для его изготовления вам потребуются:

асбестовая труба;
нихромовая проволока;
вентилятор;
переключиться.

Диаметр асбестовой трубы выбирается в зависимости от размера используемого вентилятора. Производительность обогревателя будет зависеть от его мощности. Длина трубы - предпочтение каждого. В нем можно собрать ТЭН и вентилятор, можно только ТЭН. При выборе последнего варианта придется подумать о том, как пустить воздух к нагревательному элементу. Это можно сделать, например, поместив все компоненты в герметичный корпус.

Нихромовая проволока также выбирается любителем. Чем мощнее последний, тем большего диаметра можно использовать нихром. Проволока скручивается в спираль и помещается внутрь трубы. Для крепления используются болты, которые вставляются в заранее просверленные отверстия в трубе. Длина спирали и их количество подбираются опытным путем. Желательно, чтобы змеевик не нагревался докрасна при работающем вентиляторе.

Выбор вентилятора определит, какое напряжение необходимо подать на нагреватель. При использовании электровентилятора на 220 В вам не потребуется использовать дополнительный источник питания.

Весь обогреватель подключается к сети через шнур с вилкой, но должен иметь свой выключатель. Это может быть как просто тумблер, так и автоматический. Второй вариант более предпочтителен, он позволяет защитить всю сеть. Для этого ток отключения автомата должен быть меньше тока отключения комнатного автомата.Выключатель также нужен для быстрого отключения обогревателя в случае неполадок, например, если не работает вентилятор. У такого утеплителя есть свои недостатки:

вред организму от асбестовых труб;
шум от работающего вентилятора;
запах пыли, падающей на раскаленный змеевик;
пожароопасность.

Некоторые проблемы можно решить, применив другой самодельный продукт. Вместо асбестовой трубы можно использовать банку из-под кофе. Чтобы спираль не замыкалась на банке, ее крепят к текстолитовому каркасу, который фиксируют клеем. В качестве вентилятора используется кулер. Для его питания потребуется собрать еще одно электронное устройство — небольшой выпрямитель.

Самодельные изделия приносят тому, кто ими занимается, не только удовлетворение, но и пользу. С их помощью можно сэкономить электроэнергию, например, отключив электроприборы, которые вы забыли выключить. Для этой цели можно использовать реле времени.

Самый простой способ создать элемент синхронизации — использовать время заряда или разряда конденсатора через резистор. Такая цепочка включена в базу транзистора. Для диаграммы потребуются следующие детали:

электролитический конденсатор большой емкости;
транзистор типа pnp;
электромагнитное реле;
диод;
переменный резистор;
постоянные резисторы;
Источник постоянного тока.

Сначала нужно определить, какой ток будет переключаться через реле. Если нагрузка очень мощная, для ее подключения понадобится магнитный пускатель. Катушку стартера можно подключить через реле. Важно, чтобы контакты реле могли свободно срабатывать, не залипая. По выбранному реле подбирается транзистор, определяется, с каким током и напряжением он может работать. Можно ориентироваться на КТ973А.

База транзистора подключена через ограничительный резистор к конденсатору, который, в свою очередь, подключен через двухполюсный переключатель. Свободный контакт выключателя подключается через резистор к минусу питания. Это необходимо для разрядки конденсатора. Резистор действует как ограничитель тока.

Сам конденсатор подключен к плюсовой шине блока питания через переменный резистор с большим сопротивлением. Подбирая емкость конденсатора и сопротивление резистора, можно изменить интервал времени задержки. Катушка реле зашунтирована диодом, который включается в обратном направлении. В этой схеме используется КД 105 Б. Он замыкает цепь при обесточивании реле, защищая транзистор от пробоя.

Схема работает следующим образом. В исходном состоянии база транзистора отсоединена от конденсатора, а сам транзистор закрыт. При включении ключа база подключается к разряженному конденсатору, транзистор открывается и подает напряжение на реле. Реле срабатывает, замыкает контакты и подает напряжение на нагрузку.

Конденсатор начинает заряжаться через резистор, подключенный к плюсовой клемме источника питания. По мере зарядки конденсатора базовое напряжение начинает расти. При определенном значении напряжения транзистор закрывается, обесточивая реле. Реле отключает нагрузку. Чтобы схема снова заработала, нужно разрядить конденсатор, для этого переключатель переключается.

Растущее внимание к электрификации для более чистой окружающей среды подстегнуло потребность в электроэнергии в различных формах. Силовая электроника — это отрасль электротехники, которая занимается обработкой высоких напряжений и токов для обеспечения питания, удовлетворяющего различные потребности. От бытовой электроники до оборудования для космического применения — всем этим областям требуется стабильная и надежная электроэнергия с требуемыми характеристиками. Электропитание в одной форме преобразуется с помощью силовых полупроводниковых переключателей и механизмов управления в другую форму, подавая регулируемую и контролируемую мощность. В то время как импульсные источники питания являются распространенным применением силовой электроники, где удельная мощность, надежность и эффективность имеют первостепенное значение, управление двигателем готовится к большей электрификации в транспортных системах. Точное управление и эффективность являются ключевыми характеристиками для приложений управления мощностью. Таким образом, изучение силовой электроники является междисциплинарным, включая физику полупроводников, электрические двигатели, механические приводы, электромагнитные устройства, системы управления и т. д.

При производстве электроэнергии, особенно в возобновляемых источниках энергии, генерируемая мощность должна обрабатываться в соответствии со спецификацией напряжения переменного тока энергосистемы.Например, солнечный элемент генерирует мощность постоянного тока, выходная мощность которой зависит от рабочего напряжения и падающего солнечного излучения. Важно извлекать максимальную мощность, доступную на выходе ячейки, и передавать ее в сеть с максимально возможным КПД. Таким образом, интерфейс, который соединяет солнечную батарею с сетью, должен обеспечивать мощность переменного тока, соответствующую спецификациям сети, и потреблять входную мощность, которая обеспечивает работу солнечной батареи в точке ее максимальной мощности. В дополнение к этому, преобразование этой мощности постоянного тока в мощность переменного тока должно быть с более высокой эффективностью, чтобы минимизировать потери при выработке электроэнергии. Это возможно при использовании силовых полупроводниковых устройств с усовершенствованными механизмами управления, которые контролируют выходные и входные параметры и управляют переключателями.

Достижения в области силовых полупроводниковых устройств проложили путь для более новых устройств, таких как полевые транзисторы на основе карбида кремния, нитрида галлия (FET) и силовые диоды. Эти устройства имеют превосходные характеристики с точки зрения широкой запрещенной зоны, что позволяет работать при высоком напряжении, управлять температурным режимом и эффективностью. Это привело к широкому использованию силовой электроники даже в чувствительных к шуму областях, заменяя линейные источники питания и регуляторы напряжения с потерями. Основным преимуществом этих устройств является то, что они могут выдерживать высокое напряжение по сравнению с кремниевыми устройствами. Таким образом, системы могут быть спроектированы с возможностью работы с высоким напряжением, что, в свою очередь, снижает ток и повышает эффективность при подаче той же мощности. В дополнение к этому, работа устройств на более высоких частотах переключения помогает уменьшить размер пассивных компонентов, делая системы компактными. Способность выдерживать более высокие температуры упрощает тепловые расчеты.

Как работает силовая электроника?

Силовые электронные системы используются в различных приложениях, таких как:

Выработка электроэнергии
Передача мощности
Распределение электроэнергии
Управление питанием

Во всех этих приложениях входные напряжения и токи переключаются с помощью силовых полупроводниковых устройств для обеспечения желаемых выходных сигналов. Конструкция основных полупроводниковых устройств, таких как диоды, полевые транзисторы и биполярные транзисторы (BJT), изменена, чтобы выдерживать высокие напряжения и токи. В результате у нас есть управляемые кремнием тиристоры (SCR), силовые диоды, силовые полевые транзисторы на основе оксидов металлов и полупроводников (MOSFET), силовые биполярные транзисторы, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), тиристоры с запиранием затвора (GTO) и так далее. на. Выбор устройства основывается на уровнях мощности, требованиях к частоте переключения, эффективности и характере входов и выходов. Например, в трансмиссии электромобиля мощность составляет порядка кВт. В таких приложениях обычно используются мощные полевые МОП-транзисторы, которые могут выдерживать высокое напряжение и переключаться на более высоких частотах. В случае передачи электроэнергии, где управляемая мощность составляет порядка нескольких мегаватт, используются выпрямители с кремниевым управлением (SCR).

Блок-схема типичной силовой электронной системы показана на рисунке ниже.

Оборудование домашнего кинотеатра очень ценно и должно быть максимально защищено. Я провел небольшое исследование относительно лучших способов защиты оборудования домашнего кинотеатра.

Как лучше всего защитить оборудование домашнего кинотеатра?

Используйте сетевые фильтры.
Используйте кондиционер.
Подключите оборудование к ИБП
Часто протирайте пыль
Избегайте штабелирования оборудования.
Добавьте вентиляторы, чтобы увеличить поток воздуха.
По возможности используйте вентилируемый шкаф.
Ограничьте громкость динамиков.
Избегайте последовательного подключения устройств защиты от перенапряжений, разветвителей и ИБП.
Используйте лицензированного электрика для подключения к сети высокого напряжения.

Ваше оборудование всегда подвержено скачкам напряжения, перегреву, перегоревшим драйверам в динамиках, короткому замыканию, поломкам (надеюсь, что нет) или перегоревшим лампам проектора. Вы действительно не хотите, чтобы что-то из этого произошло. Некоторые электронные компоненты чрезвычайно чувствительны, и поиск и устранение неполадок в системе может стать головной болью.

В этой статье мы обсудим различные методы защиты оборудования домашнего кинотеатра. Все это будет способствовать защите и безопасности оборудования домашнего кинотеатра. Имейте в виду, что даже если вы сделаете все это, нет стопроцентной гарантии, что это защитит все ваше оборудование.

Не вся электроника одинакова, и некоторые из них выходят из строя по разным причинам, которые вы абсолютно не можете контролировать. Но всегда полезно защищать свое оборудование в меру своих возможностей. Проекторы, ресиверы, колонки и другие устройства могут легко прослужить 5–10 лет, если за ними правильно ухаживать.

1. Сетевые фильтры

Сетевые фильтры, которые следует заменять каждые 2 года (наше руководство о том, почему), являются наиболее важным элементом в этом списке. Вероятно, у вас есть и вы используете стандартный удлинитель с 5–6 розетками, в котором указано, что это «защита от перенапряжения», но на самом деле он едва ли может предотвратить попадание статического электричества на оборудование. Устройство защиты от перенапряжения – это устройство распределения питания с несколькими розетками, которое защищает подключенные устройства от скачков или скачков напряжения.

Если молния ударит в ваш дом или даже в другой дом, связанный с вашим, энергия удара молнии может распространиться по электрическим проводам. Эти сильные скачки напряжения могут поразить чувствительную электронику, такую как телевизоры, проекторы, ресиверы, динамики и т. д. Все оборудование в системе домашнего кинотеатра соединено силовыми кабелями, кабелями HDMI, кабелями динамиков и другими кабелями.

Скачок напряжения определенно может поразить все это оборудование одновременно и причинить ущерб на тысячи долларов. Теперь с защитой от перенапряжения он останавливает скачок напряжения в самом источнике. Устройство защиты от перенапряжения обнаружит большой скачок напряжения (скачок) и автоматически перенаправит его в линию заземления, блокируя доступ к подключенному оборудованию. Это необходимо!

Если вам нужны дополнительные опции для сетевых фильтров, ознакомьтесь с моей статьей о 10 лучших сетевых фильтрах!

2. Кондиционеры питания

Это стабилизатор напряжения, который мы используем для защиты оборудования нашего домашнего кинотеатра.

Власть по своей природе грязна. Электропитание переменного тока, проходящее по всему дому, не всегда чистое. Это означает, что электроэнергия в вашем доме имеет небольшие провалы и всплески, которые со временем могут нанести небольшой ущерб вашему оборудованию. Кондиционер питания отфильтрует небольшие провалы и скачки напряжения, чтобы лучше защитить ваше оборудование.

Стабилизаторы напряжения обычно также отфильтровывают шум сети переменного тока. Panamax отлично демонстрирует это здесь. Я бы порекомендовал кондиционер только для вашего самого дорогого оборудования. Вам не нужен он для ваших дополнительных устройств, это было бы просто абсурдно и слишком дорого. Неправильная система кондиционирования питания также может предотвратить выход из строя динамиков, особенно сабвуферов.

Посмотрите мой список из 11 лучших стабилизаторов напряжения, чтобы найти действительно отличные варианты!

3. ИБП (источник бесперебойного питания)

ИБП – это источник бесперебойного питания. По сути, это резервная батарея для устройств, которым требуется питание от розетки. Если в вашем доме отключится электричество, ИБП без перерыва (ba dum tss) включится и обеспечит питанием все подключенные устройства.

Обычно они громоздки, так как содержат один или несколько аккумуляторов. Но самое замечательное в большинстве высококачественных ИБП заключается в том, что они также защищают от перенапряжения и обеспечивают нормирование мощности для всего, что подключено. По сути, это универсальное устройство распределения питания и защиты.

Наличие резервного питания для вашего чувствительного оборудования будет чрезвычайно полезным, поскольку оно дает вам время, чтобы правильно все отключить. Это определенно относится к проекторам. Полное выключение проектора обычно занимает от 30 секунд до 5 минут, в зависимости от того, как долго он работает. Проекторы сильно нагреваются после продолжительной работы. Если питание резко отключается, вентиляторы не успевают должным образом охладить лампу и другие компоненты до безопасной температуры. Это также относится к телевизорам и другому электронному оборудованию. Хорошей практикой всегда является правильное закрытие всего.

Например, когда вы хотите выключить настольный компьютер, правильно ли вы его выключите? Или вы вырываете кабель питания из задней части устройства? Вы не животное, поэтому я надеюсь, что вы закрыли его правильно.

CyberPower CP1350AVRLCD (на Amazon) — отличный ИБП по очень разумной цене. Это устройство защищает и регулирует поступающую мощность, поэтому это отличный универсальный ИБП с отличными отзывами.

4. Пыль Часто

Это может показаться очевидным, но удаление пыли определенно защитит оборудование домашнего кинотеатра. Пыль будет скапливаться поверх и между всем оборудованием внутри шкафа, аппаратной или развлекательного центра.

Многие электронные устройства содержат системы охлаждения.Будь то активная или пассивная система охлаждения, скопление пыли приведет к повышению внутренней температуры.

Оборудование с активными системами охлаждения обычно имеет впускной и выпускной вентиляторы. Входящий вентилятор всасывает воздух внутрь устройства, а выходящий вентилятор выдувает воздух из устройства. Если в закрытом помещении много пыли, велика вероятность того, что пыль засосется в часть оборудования и останется внутри. Со временем накопление пыли может привести к повреждению чувствительных компонентов внутри устройства.

Давайте будем взрослыми и будем время от времени чистить наше дорогое электронное оборудование тряпкой.

5. Не ставьте оборудование друг на друга

Не следует ставить аудио- и видеооборудование друг на друга. Особенно, если оборудование находится в небольшом пространстве, где воздух не циркулирует постоянно.

Аудио/видеооборудование имеет свойство сильно нагреваться. А когда все компоненты соприкасаются, тепло передается очень легко. Это может привести к перегреву некоторого оборудования выше порога безопасности, что приведет к повреждению чувствительной электроники. Поэтому при использовании системы монтажа в стойку убедитесь, что между каждым элементом оборудования есть пространство.

Если все размещено внутри развлекательного центра или шкафа, я предлагаю добавить прокладки между каждым элементом оборудования. Используйте какой-нибудь толстый пластик или резину, чтобы тепло не передавалось на каждое устройство внутри. Нагрев — одна из основных проблем, о которой следует беспокоиться при работе с большим количеством оборудования, особенно с небольшими устройствами без вентилятора.

6. Добавьте вентиляторы для отвода лишнего тепла

Вентиляторы отлично справляются с задачей перемещения воздуха для охлаждения горячего оборудования. Вот почему вы видите и слышите их внутри проекторов, приемников и компьютеров.

Если ваше оборудование размещено в более закрытом помещении, например в развлекательном центре или в декоративном шкафу, вероятно, там много застоявшегося воздуха. Застойный воздух нехорош, потому что по мере того, как оборудование нагревается, нагревается и воздух вокруг него. А горячий воздух вреден для большинства электрооборудования.

Чувствительные электрические компоненты повреждаются, когда достигают более высокой температуры, чем та, на которую они рассчитаны. Чтобы бороться с этим, просто добавьте вентиляторы, чтобы подавать к оборудованию больше свежего и прохладного воздуха. Для закрытого шкафа я предлагаю вырезать два отдельных отверстия для установки вентиляторов. Один впускной вентилятор для подачи холодного воздуха и один вытяжной вентилятор для удаления теплого/горячего воздуха. При правильном расположении они обеспечат постоянный поток воздуха, который продлит срок службы и производительность вашего оборудования.

7. По возможности поместите оборудование в вентилируемый шкаф

Многие закрытые шкафы имеют либо встроенные вентиляторы, либо предварительно просверленные отверстия для установки вентиляторов. Преимущество шкафов в том, что вы можете правильно разместить оборудование, что позволяет воздуху течь. А если шкаф полностью закрыт, это значительно снижает количество пыли, попадающей в корпус.

Просто установите фильтры на вентиляторы и любые открытые участки, чтобы предотвратить попадание внутрь пыли и других твердых частиц. Это также позволяет вентиляторам более эффективно перемещать воздух, добавляя более холодный воздух в корпус и удаляя более теплый воздух. Это надежный способ защитить оборудование домашнего кинотеатра во многих аспектах!

8. Ограничьте уровни громкости

Один из наиболее распространенных способов повредить динамики или даже ресивер — это слишком громко включить звук. Динамики предназначены только для работы с такой большой мощностью, и если выходная мощность слишком велика, это может повредить их внутренние компоненты. С другой стороны, приемник рассчитан только на определенную мощность.

Большая акустическая система с 7 динамиками может потреблять много энергии от одного ресивера. Слишком сильное увеличение громкости может привести к тому, что ресивер начнет клиппировать. Ограничение a, когда усилитель перегружается и пытается обеспечить выходной ток или напряжение, превышающие его максимальные возможности. Это означает, что приемник отправляет больше энергии, чем может выдержать.

При отсечении могут произойти две вещи. Во-первых, ресивер работает слишком усердно и начинает перегреваться. Во-вторых, на динамик поступает столько энергии, что он перегревает твитеры и вызывает необратимое повреждение динамика. Ни один из этих результатов не является хорошим, поскольку это означает, что вам придется заменить либо ресивер, либо динамики.

Большинство современных приемников позволяют установить максимальный уровень громкости. Обычно это находится в настройках экранного меню. Установите максимальный уровень громкости на желаемый уровень и оставьте его там.Это защитит оборудование вашего домашнего кинотеатра, а также убережет ваши уши, если кто-то случайно увеличит громкость выше, чем предполагалось.

9. Избегайте последовательного подключения устройств защиты от перенапряжений, удлинителей и ИБП.

Любой ценой следует избегать последовательного подключения устройств защиты от перенапряжений, разветвителей и источников бесперебойного питания. Это подвергает вас гораздо большему риску возникновения электрического пожара. Вместо этого подключите каждое устройство к стандартной настенной розетке.

Большинство устройств защиты от перенапряжения рассчитаны на то количество доступных на них розеток. К сетевому фильтру с 8 доступными розетками должно быть подключено только 8 устройств. Да, вы можете просто подключить удлинитель с 6 розетками к сетевому фильтру с 8 розетками, но это НЕ безопасно. Теперь вы ожидаете, что сетевой фильтр выдержит большую нагрузку, чем он был спроектирован и изготовлен.

Если сетевой фильтр потребляет слишком много энергии от домашней розетки, кабель может слишком сильно нагреваться. Это очень опасная ситуация. Вместо этого подключите устройства с более высокой нагрузкой к более мощному фильтру для защиты от перенапряжений, а устройства с более низкой нагрузкой — к удлинителю.

Да, удлинитель может не справиться со сверхвысоким скачком напряжения, но лучше, чтобы сгорело лишь несколько устройств. По сравнению со всем, что сгорает в случае удара молнии.

На самом деле это действительно спорная тема. Кто-то скажет, что все в порядке, а кто-то может сказать, что импульсные проекторы взорвутся. В большинстве случаев это противоречит правилам пожарной безопасности для защиты от перенапряжений и удлинителей с гирляндной цепью. Если вы серьезно переживаете по этому поводу, то просто приобретите другой сетевой фильтр. Защитите оборудование вашего домашнего кинотеатра, разумно распределяя электроэнергию.

Ознакомьтесь с нашими рекомендуемыми устройствами защиты от перенапряжения или стабилизаторами напряжения, чтобы найти отличные решения для обеспечения безопасности электропитания в вашем доме.

10. Воспользуйтесь услугами лицензированного электрика, чтобы решить проблемы с питанием.

Никто не хочет об этом слышать, но обратитесь к лицензированному электрику, чтобы подключить высоковольтную электроэнергию в вашем доме. Законы варьируются от штата к штату, поэтому узнайте, какие законы действуют в вашем штате. Если использование собственных линий электропередач разрешено законом, будьте очень осторожны в своих действиях.

Высокое напряжение опасно и требует осторожного обращения. Если вы не знаете, что делаете, наймите электрика, чтобы помочь. Возможно, это избавит вас от головной боли и неприятностей в будущем.

Кроме того, если у вас возникла проблема с отключением автоматических выключателей системы домашнего кинотеатра, обязательно наймите профессионала или ознакомьтесь с нашим руководством по устранению неполадок. Они могут выйти и посоветовать, что необходимо для обеспечения достаточной мощности вашей системы. Будь то выделенная линия для вашей системы или установка автоматического выключателя на электрическом щите.

Нанять того, кто действительно знает, что делает, стоит денег.

Заключение

В целом очень важно защитить оборудование домашнего кинотеатра. Многие люди вкладывают тысячи долларов в свои системы. Никто не хочет, чтобы вся система сгорела или повредилась, когда этого можно легко избежать.

Эти различные советы улучшат защиту и стабильность большинства систем. Пожалуйста, не рискуйте поставить под угрозу всю вашу систему из-за жалких 100 долларов или около того. Получите необходимые устройства для надлежащей защиты вашего оборудования. Вы будете очень благодарны в долгосрочной перспективе!

Прочитайте мою статью о безопасной прокладке кабелей для домашнего кинотеатра. Эти советы также помогут защитить вас и вашу систему от потенциального вреда.

Читайте также: