pozdravi stanovnici naše stranice!
Kao što znate, mnogi kućni, kao i tvornički uređaji često nemaju zaštitu od nepravilnog uključivanja polariteta snage, drugim riječima nemaju zaštitu od preokretanja napajanja. Osobito se to odnosi na razne domaće proizvode, kao i na gotove uređaje, pojačala, zvučne module modula, itd.
Svaki korisnik, iz nehata, može slučajno okrenuti polaritet napajanja, nakon čega, u ogromnoj većini slučajeva, uređaju može biti potrebna hitna pomoć u obliku popravka. Čak se može dogoditi da uređaj nakon takvih maltretiranja jednostavno postane bezvrijedan, a bilo kakav popravak neće pomoći vratiti ga u život.
Kako bi se izbjegla takva neugodna situacija, treba koristiti zaštitu od obrnutog polariteta. Oni su različiti. Jedna od popularnih opcija je uporaba dioda ili diodnih mostova za napajanje, koji mogu prolaziti struju samo u jednom smjeru i na taj način spriječiti mogućnost preokreta polariteta. Ovo je prilično proračunsko i najjednostavnije rješenje. Ali postoji i minus ove metode zaštite, naime, prisutnost pada napona preko diode. Ne zaboravite i da pri velikim strujama i prisutnosti pada napona, diode se zagrijavaju prilično slabo i ako se ne koristi hlađenje, mogu propasti.
Na primjer, na ovom pojačalu zvuka ugrađen je diodni most s TDA7377 čipom.
U ovom se slučaju prvenstveno koristi kao ispravljač napona kada se napaja iz izmjeničnog izvora napona. Ali ako uređaj spojite na izvor napajanja stalnim naponom, tada ovaj diodni most djeluje točno kao zaštita od obrnutog polariteta. I bez obzira na to kako spojimo bateriju, diodni most će spriječiti obrnutu polarnost prolazeći strujom u pravom smjeru.
A ako je umjesto diodnog mosta postojala samo dioda u plusu, onda ako je napajanje pogrešno spojeno (preokret polariteta), dioda neće proći struja i pojačalo se jednostavno neće uključiti.
Ali, kao što je gore spomenuto, i diodni most i dioda imaju pad napona. Kako bi to dokazao, autor YouTube kanala Radio-Lab mjerio je napon prije i neposredno nakon diodnog mosta.
Kao što vidite, napon na akumulatoru je 12.06V, a već nakon diodnog mosta napon je za oko 1.5V niži.Čini se da gubici nisu tako veliki, ali to će zauzvrat utjecati na snagu pojačala, što će rezultirati neznatno nižim i dio energije baterije će se koristiti za grijanje diodnog mosta.
Izračunajmo gubitak i proizvodnju topline na diodnom mostu. Na primjer, kada je struja opterećenja 2A i pad napona preko diodnog mosta 1,5V, stvaranje topline na diodnom mostu iznosit će oko 3W. A dodatni gubici nisu plus, posebno kada napajate zvučno pojačalo ili drugi uređaj iz baterije, gdje je preporučljivo trošiti energiju štedljivo i njegova količina u bateriji je ograničena.
Evo usporedbe pada napona preko konvencionalne diode:
Kao što vidite, radi se o 0,4V. Na Schottky diodi pad napona je već niži i iznosi 0,2V.
Pad napona preko diodnog mosta je najveći i iznosi 0,6 V.
Tijekom punjenja, pad napona može biti malo veći. U stvari, nije moguće često zbuniti polaritet dovoda, ali gubitak u prisustvu pada na diodi ili diodnom mostu bit će konstantan i kao rezultat toga doći će do zagrijavanja, što zauzvrat dovodi do potrebe za hlađenjem. Kao što vidite, diode se mogu koristiti kao zaštita od obrnute polarnosti, one djeluju, ali još uvijek želite bolju zaštitu da ne dođe do grijanja, gubici su minimalni i dobre radne struje.
Autor nudi jednu jednostavnu, ali prilično dobru shemu zaštite od preokreta polariteta u napajanju s moćnim tranzistorom s efektom polja.
Ovaj je krug prikladan za zaštitu uređaja s unipolarnom snagom. Tranzistor efektivnog polja - IRF1405 je moćan N-kanalni.
Takav je tranzistor sposoban prebaciti dovoljno veliku struju i zauzvrat ima prilično mali otpor, zbog čega praktički neće doći do pada napona, i, dakle, gotovo da neće doći do grijanja, ili će biti minimalan, neće biti takvih gubitaka kao na diodama.
Autor je nacrtao takav minijaturni šal za ovu shemu zaštite.
Rad kruga je krajnje jednostavan: ako je sve ispravno povezano, tranzistor je otvoren, a struja prolazi kroz tranzistor.
Ako polaritet napajanja nije ispravno povezan, tranzistor se zatvara, stvarajući prazninu u strujnom krugu, a upleteni plus ne prolazi dalje od tranzistora.
Na radijskom tržištu kupljeni su svi potrebni dijelovi za sastavljanje zaštitne ploče.
Prije svega, autor ugrađuje otpornik od 100kΩ na mjesto i prodaje ga.
Zatim ćemo instalirati zener diode na 15 V 0,5W, budite sigurni da poštujete polaritet prema oznakama katoda.
Zatim ugradite nepolarni kondenzator kapaciteta 0,1 µF.
Sada su terminalni blokovi za ulaznu i izlaznu snagu.
Ploča je gotovo spremna, preostao je samo jedan element - tranzistor snage. Da bi ga instalirao, autor je sagnuo noge tranzistora - ovako:
I postavi na svoje mjesto. Rezultat je mala i praktična zaštitna ploča za zaštitu od polariteta za pojačala i uređaje s unipolarnim napajanjem. Unipolarna snaga je tamo gdje postoje dvije strujne žice: plus i minus.
Nakon završetka lemljenja pločica se mora oprati ostacima fluksa, tako da je sve čisto i lijepo.
Sada provjerimo funkcionalnost zaštitne ploče koju smo sastavili. Da bismo testirali ploču, na njegov ulaz priključujemo bateriju s naponom napajanja od 12,1 V. Autor je priključio sonde za multimetar na izlaz ploče. Prvo ispravno spajamo bateriju promatrajući polaritet.
Kao što vidite, na izlazu ploče postoji napon, a pad napona je toliko nizak da ga multimetar ne primjećuje.
Sada mijenjamo polaritet napajanja i spajamo bateriju, brkajući plus s minusom.
Kao što vidite, tranzistor je zatvoren, zaštitna ploča je radila i više ne prolazi ništa, čime štiti uređaj (u ovom primjeru, multimetar) od obrnute polarnosti. Ako pravilno spojite napajanje, tranzistor će se otvoriti, a napon akumulatora pojavit će se na izlazu ploče. Sjajno, ploča radi.
Nakon što smo testirali domaću ploču i uvjerili se da radi, možete zaštitnu ploču spojiti na pojačalo zvuka. Koristit ćemo najjednostavnije pojačalo na čipu TDA7377 bez ikakve zaštite od obrnute polarnosti, a ako je polaritet snage zbunjen, tada će barem polarni kondenzator na snazi eksplodirati i čip će gorjeti.
Zaštitna ploča povezana je s razmakom plus i minus napajanja pojačala, na kojem postoji mogućnost preokreta polariteta. Moramo povezati žice napajanja koje dolaze sa zaštitne ploče na ploču pojačala promatrajući polaritet.
To je to, sada naše pojačalo ima zaštitu, a preokret polariteta ga se ne boji. Ispravno priključujemo struju.
Kao što vidite, LED na pojačalu svijetli, sve je u redu, pojačalo ima snagu. A sada povezujemo snagu preokrenuvši polaritet.
Kao što vidite, ništa ne puši i LED na ploči pojačala ne svijetli, dakle, pojačalo ne prima snagu, što znači da naša kućna zaštitna ploča radi i u potpunosti ispunjava svoju zadaću.
Ova ploča može se koristiti za zaštitu od preokretanja pojačala zvuka s unipolarnim napajanjem, uključujući i pojačala D klase, prijenosne zvučnike i mnoge druge uređaje. Imajte na umu da, ako postoji barem najmanja šansa za poništavanje polariteta napajanja, tada će vam, barem u pravo vrijeme, zaštita od obrnutog polariteta uštedjeti novac i zaštititi vaš proizvod od slučajne obrnute polarnosti i kao posljedica loma.
Također je važno shvatiti da je u nekim slučajevima prikladnije koristiti diode ili diodni most kao zaštitu od obrnute polarnosti, dok je u drugima potrebno pogledati sastavljenu ploču zaštite za zadatke. Pokušajte, skupljajte i ponavljajte. Arhiva s pločom može se preuzeti OVDJE.
Hvala na pažnji. Vidimo se uskoro!
video: