Защита схемы с балластным конденсатором

Обсуждаем построение светодиодных драйверов, особенности питания разных типов светодиодов.

Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 16 апр 2013, 22:30

Придумал тут на днях простое усовершенствование для схемы драйвера с балластным конденсатором. Одна из проблем этой простой схемы состоит в том, что если произойдёт разрыв в нагрузке, то выходной сглаживающий кондёр зарядится до напряжения гораздо выше допустимого и сгорит. Чтобы это не происходило предлагаю добавлять в схему ещё 3 элемента (обведено красным):
Защита_балластн_схемы.GIF

Защитная схема состоит из стабилитрона, тиристора и резистора. Работает она следующим образом: как только из-за обрыва в нагрузке напряжение на входе драйвера вырастит до напряжения стабилитрона, тиристор откроется и через резистор разрядит выходной коднёр практически до нуля. После этого ток драйвера будет течь через тиристор с резистором и на выходе драйвера будет напряжение близкое к нулю. Чтобы снова привести его в рабочее состояние, его надо выключить и включить ещё раз.
Рекомендации по номиналам деталей следующие:
  • Стабилитрон надо ставить на напряжение, равное максимальному напряжению выходного конденсатора
  • Сопротивление резистора берём по формуле ~ 3 / ток драйвера в амперах (эта формула подобрана экспериментально)
  • Считаем какой ток будет течь через резистор в самый первый момент при разряде конденсатора по формуле I = U/R. U - напряжение стабилитрона, R - сопротивление резистора. Затем подбираем тиристор с максимальным импульсным током не меньше чем значение, которое мы получили.
В моём случае для драйвер на 350 мА я выбрал следующие детали
  • Тиристор - 2P4M
  • Стабилитрон 1.5КЕ100A (т.к. у меня выходные кондёры на 100 В)
  • Резистор 8 Ом (5 Вт)

Вот как выглядит выходное напряжение драйвера с защитой, если его включить без нагрузки:
NewFile0.png
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение изобретатель » 17 апр 2013, 07:12

Схема замечательная, но слишком простая. Есть вероятность самопроизвольного срабатывания, увы, характерно для тиристоров. Электролиты в схеме с гасящим конденсатором тихо умирают, истекая каплями жидкости. Не составляет труда поменять кондер после обрыва нагрузки, это случается весьма редко.
Нет ничего невозможного, если хорошо подумать
http://led-str.ru
Аватар пользователя
изобретатель
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 8038
Зарегистрирован: 01 сен 2010, 10:36
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 92 раз.
Поблагодарили: 416 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 17 апр 2013, 08:04

изобретатель писал(а):Есть вероятность самопроизвольного срабатывания, увы, характерно для тиристоров
А можно поподробнее? Гугл говорит, что тиристоры просто так самопроизвольно не срабатывают. Для этого нужны очень специфичные условия эксплуатации или неисправность тиристора.
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение adapter » 17 апр 2013, 11:15

Гугл говорит, что тиристоры просто так самопроизвольно не срабатывают

В то, что пишут на заборах и в Гугле, можно верить и можно не верить.
Но законы физики не обойти.
Тиристор-прибор предназначенный для работы с переменным или импульсным током.
Если пульсации напряжения большие (после выпрямителя) то схема работать будет.
Но эта схема применялась тогда, когда не было транзисторов MOSFET, т.е. 20лет назад.
Параметры тиристора имеют большую нестабильность и разброс на порядки.
А сегодня нужно применять мощные "полевики"
adapter
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1117
Зарегистрирован: 12 фев 2010, 21:09
Откуда: Новосибирск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 61 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 17 апр 2013, 21:15

adapter писал(а):Тиристор-прибор предназначенный для работы с переменным или импульсным током.
Можно про переменный ток ещё более подробно? Я всегда считал, что тиристор - это прибор, работающий с постоянным током. Если нужно коммутировать переменный ток, то применяют симисторы. Ещё я в недоумении зачем для этой схемы большие пульсации выходного напряжения :shock:
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение Светочъ » 17 апр 2013, 21:32

Для того, чтобы тиристор закрывался каждый полупериод :) .
http://www.newener.ru
Skype: logvlad2
newener(собака)yandex.ru
Аватар пользователя
Светочъ
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 5703
Зарегистрирован: 12 янв 2011, 23:01
Откуда: Липецк
Благодарил (а): 141 раз.
Поблагодарили: 195 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение adapter » 17 апр 2013, 21:38

Как Вы считаете, диод для постоянного, переменного или импульсного тока?
Тиристор-управляемый диод. Он может прекрасно работать при постоянном токе,
один раз включившись. Но чтобы его выключить, нужно его обесточить.
Это можно сделать или если выключить постоянный ток, или дождаться прохождения
полупериода синусоиды через ноль, или при спаде питающего импульса.
Симистор-управляемый двойной диод, включенный встречно- параллельно.
Симистор можно сделать из двух тиристоров.
adapter
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1117
Зарегистрирован: 12 фев 2010, 21:09
Откуда: Новосибирск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 61 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 17 апр 2013, 21:53

adapter, я же описал как работает схема защиты и привёл осциллограмму напряжения на выходе драйвера когда всё это включается без нагрузки. В этой схеме не нужно чтобы тиристор отключался сразу после срабатывания защиты. Соответственно никакого переменного тока для работы схемы не требуется.
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение изобретатель » 17 апр 2013, 23:03

Коротенький всплеск напряжения и тиристор открылся, свет погас...
Нет ничего невозможного, если хорошо подумать
http://led-str.ru
Аватар пользователя
изобретатель
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 8038
Зарегистрирован: 01 сен 2010, 10:36
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 92 раз.
Поблагодарили: 416 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 17 апр 2013, 23:08

изобретатель писал(а):Коротенький всплеск напряжения и тиристор открылся, свет погас...

Нет. Светодиоды просто не дадут напряжению на них же самих там сильно вырасти (например с 70 до 100 вольт, как в моём случае, а защита срабатывает на 100 вольтах).
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение изобретатель » 17 апр 2013, 23:14

Вы идеалист. Помехи-иголки присутствуют при коммутации в электросети. Тиристор может открыться и без сигнала управления, если фронт нарастания напряжения превышает определенный порог. Для предотвращения ситуации применяют RC цепи параллельно тиристору.
Нет ничего невозможного, если хорошо подумать
http://led-str.ru
Аватар пользователя
изобретатель
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 8038
Зарегистрирован: 01 сен 2010, 10:36
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 92 раз.
Поблагодарили: 416 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 18 апр 2013, 00:09

изобретатель, да есть такая вероятность. Но думаю, она будет сведена к нулю тем, что у меня вход драйвера шунтирован варистором, а сглаживающие кондёры имею достаточно большую ёмкость, чтобы такой импульс сгладить до практически незаметных значений. Время покажет, так ли это на самом деле :)
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ВикНик » 18 апр 2013, 00:56

Если все так "сглажено " , то зачем защита ? :).
ВикНик
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1621
Зарегистрирован: 08 мар 2011, 23:26
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 25 раз.
Поблагодарили: 122 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ArtDen » 18 апр 2013, 01:05

ВикНик, в первом сообщении же написано - на случай обрыва в нагрузке.
Не верь тому, что было написано выше! И ниже тоже.
http://ufa-darts.ru/ - играю в дартс в Уфе. Присоединяйся!
Аватар пользователя
ArtDen
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 187
Зарегистрирован: 03 фев 2013, 14:43
Откуда: Солнечная Башкирия, город-герой Уфа
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 13 раз.

Re: Защита схемы с балластным конденсатором

Сообщение ВикНик » 18 апр 2013, 04:46

ArtDen писал(а):ВикНик, в первом сообщении же написано - на случай обрыва в нагрузке.

Тогда нужно сравнить цену защищаемого кондера, и самой защиты ;)
По моим прикидкам, защита раза в 2 дороже?
ВикНик
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1621
Зарегистрирован: 08 мар 2011, 23:26
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 25 раз.
Поблагодарили: 122 раз.

След.

Вернуться в Питание и подключение светодиодов

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: Amid, Bing [Bot], BVlad, comrad, Damir, Google [Bot], Google Feedfetcher, ivanko, Kodmig, Ledsvet2017, Lexm92, mailru, MasterGroup154, Rusan, tiktan, Мифодий, Яндексбот


cron