Chúc mừng cư dân của trang web của chúng tôi!
Như bạn đã biết, nhiều thiết bị sản xuất tại nhà, cũng như nhà máy thường không có sự bảo vệ chống lại sự bao gồm không đúng của phân cực điện, nói cách khác, chúng không có bảo vệ chống đảo ngược điện. Đặc biệt, điều này áp dụng cho các sản phẩm tự chế khác nhau, cũng như cho các thiết bị đã hoàn thành, bộ khuếch đại âm thanh, mô-đun âm thanh mộng, v.v.
Bất kỳ người dùng nào, do sơ suất, có thể vô tình đảo ngược cực tính công suất, sau đó trong phần lớn các trường hợp, thiết bị có thể yêu cầu trợ giúp khẩn cấp dưới hình thức sửa chữa. Và thậm chí có thể xảy ra rằng thiết bị sau khi bắt nạt như vậy đơn giản sẽ trở nên vô giá trị, và không có sửa chữa sẽ giúp đưa nó trở lại cuộc sống.
Để tránh tình trạng khó chịu như vậy, nên sử dụng bảo vệ khỏi phân cực ngược. Họ khác nhau. Một trong những lựa chọn phổ biến là sử dụng điốt hoặc cầu diode để cung cấp năng lượng, có khả năng truyền dòng điện chỉ theo một hướng và do đó ngăn ngừa khả năng đảo ngược cực. Đây là một giải pháp khá ngân sách và đơn giản nhất. Nhưng có một điểm trừ của phương pháp bảo vệ này, đó là sự hiện diện của sự sụt giảm điện áp trên diode. Cũng đừng quên rằng ở dòng điện cao và sự hiện diện của sụt áp, các điốt nóng lên khá yếu và nếu không sử dụng làm mát, chúng có thể bị hỏng.
Ví dụ, một cầu diode được cài đặt trên bộ khuếch đại âm thanh này với chip TDA7377.
Trong trường hợp này, nó chủ yếu được sử dụng ở đây như một bộ chỉnh lưu điện áp khi được cung cấp bởi một nguồn dòng điện áp xoay chiều. Nhưng nếu bạn kết nối thiết bị với nguồn điện có điện áp không đổi, thì cầu diode này hoạt động chính xác như bảo vệ chống phân cực ngược. Và cho dù chúng ta kết nối pin như thế nào, cầu diode sẽ ngăn chặn cực ngược bằng cách truyền dòng điện theo đúng hướng.
Và nếu thay vì cầu diode chỉ có một diode cộng, thì nếu nguồn được kết nối không chính xác (đảo cực), diode sẽ không truyền dòng điện và đơn giản là bộ khuếch đại sẽ không bật.
Nhưng, như đã đề cập ở trên, cả cầu diode và diode đều có sự sụt giảm điện áp. Để chứng minh điều này, tác giả của kênh YouTube Radio-Lab đã đo điện áp trước và ngay sau cầu diode.
Như bạn có thể thấy, điện áp trên pin là 12,06V và sau cầu diode, điện áp thấp hơn khoảng 1,5V.Có vẻ như tổn thất không quá lớn, nhưng điều này sẽ ảnh hưởng đến công suất của bộ khuếch đại, do đó, nó sẽ thấp hơn một chút và một phần năng lượng pin sẽ được sử dụng để làm nóng cầu diode.
Hãy tính toán tổn thất và sinh nhiệt trên cầu diode. Ví dụ, khi dòng tải là 2A và điện áp rơi trên cầu diode là 1,5V, mức sinh nhiệt trên cầu diode sẽ vào khoảng 3W. Và tổn thất bổ sung không phải là một điểm cộng, đặc biệt là khi cấp nguồn cho bộ khuếch đại âm thanh hoặc thiết bị khác từ pin, nơi nên sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và lượng pin trong pin bị hạn chế.
Dưới đây là so sánh sự sụt giảm điện áp trên một diode thông thường:
Như bạn có thể thấy, nó là khoảng 0,4V. Trên diode Schottky, điện áp rơi đã thấp hơn và lên tới 0,2V.
Điện áp rơi trên cầu diode là lớn nhất và là 0,6V.
Trong quá trình tải, điện áp giảm có thể cao hơn một chút. Trên thực tế, thường không thể nhầm lẫn giữa tính phân cực của nguồn cung cấp, nhưng sự mất mát khi có sự sụt giảm của điốt hoặc cầu diode sẽ không đổi và do đó sẽ có hệ thống sưởi, do đó sẽ dẫn đến nhu cầu làm mát. Như bạn có thể thấy, điốt có thể được sử dụng như bảo vệ chống phân cực ngược, chúng hoạt động, nhưng bạn vẫn muốn bảo vệ tốt hơn để không có hệ thống sưởi, tổn thất là tối thiểu và dòng điện hoạt động tốt.
Tác giả cung cấp một sơ đồ bảo vệ đơn giản nhưng khá tốt chống lại việc cung cấp năng lượng phân cực ngược trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ.
Mạch này phù hợp để bảo vệ các thiết bị có công suất đơn cực. Transitor hiệu ứng trường năng lượng - IRF1405 là kênh N mạnh mẽ.
Một bóng bán dẫn như vậy có khả năng chuyển đổi một dòng điện đủ lớn và đến lượt nó có điện trở khá nhỏ, do đó thực tế sẽ không có sự sụt giảm điện áp, và do đó, sẽ gần như không có hệ thống sưởi, hoặc sẽ không có tổn thất như trên điốt.
Tác giả đã vẽ một chiếc khăn thu nhỏ như vậy cho kế hoạch bảo vệ này.
Hoạt động của mạch cực kỳ đơn giản: nếu mọi thứ được kết nối chính xác, bóng bán dẫn được mở và dòng điện đi qua bóng bán dẫn.
Nếu cực của nguồn cung cấp không được kết nối chính xác, bóng bán dẫn sẽ đóng lại, do đó tạo ra một khoảng cách trong mạch công suất và cộng vướng víu không vượt quá xa hơn bóng bán dẫn.
Trên thị trường radio, tất cả các bộ phận cần thiết để lắp ráp bảng bảo vệ đã được mua.
Trước hết, tác giả cài đặt một điện trở 100kΩ tại chỗ và bán nó.
Tiếp theo, chúng tôi sẽ cài đặt điốt zener trên 15V 0,5W, hãy chắc chắn để quan sát cực tính trên các dấu cực âm.
Tiếp theo, cài đặt một tụ điện không phân cực có công suất 0,1 F.
Bây giờ khối thiết bị đầu cuối cho năng lượng đầu vào và đầu ra.
Bảng gần như đã sẵn sàng, chỉ còn một yếu tố - một bóng bán dẫn điện. Để cài đặt nó, tác giả đã uốn cong chân của bóng bán dẫn - như thế này:
Và đặt nó vào vị trí của nó. Kết quả là một bảng bảo vệ phân cực ngược bảo vệ nguồn nhỏ và tiện lợi như vậy cho các bộ khuếch đại và thiết bị có nguồn điện đơn cực. Công suất đơn cực là nơi có hai dây nguồn: cộng và trừ.
Sau khi hàn, bảng mạch phải được rửa bằng cặn thông lượng, để mọi thứ đều sạch và đẹp.
Bây giờ hãy kiểm tra chức năng của bảng bảo vệ chúng tôi đã lắp ráp. Để kiểm tra bảng, kết nối pin với điện áp nguồn 12,1V với đầu vào của nó. Tác giả đã kết nối các đầu dò vạn năng với đầu ra của bảng. Đầu tiên, chúng tôi kết nối pin chính xác, quan sát cực tính.
Như bạn có thể thấy, có điện áp ở đầu ra của bảng và điện áp rơi quá thấp đến mức vạn năng không nhận thấy nó.
Bây giờ chúng tôi thay đổi cực tính của năng lượng và kết nối pin, nhầm lẫn điểm cộng với điểm trừ.
Như bạn có thể thấy, bóng bán dẫn đã đóng, bảng bảo vệ đã hoạt động và không còn vượt qua bất cứ thứ gì, do đó bảo vệ thiết bị (trong ví dụ này là đồng hồ vạn năng) khỏi phân cực ngược. Nếu bạn kết nối lại nguồn điện một cách chính xác, bóng bán dẫn sẽ mở ra và điện áp pin sẽ xuất hiện ở đầu ra của bo mạch. Tuyệt vời, hội đồng quản trị đang làm việc.
Sau khi chúng tôi kiểm tra bảng tự chế và đảm bảo rằng nó hoạt động, bạn có thể kết nối bảng bảo vệ với bộ khuếch đại âm thanh. Chúng tôi sẽ sử dụng bộ khuếch đại đơn giản nhất trên chip TDA7377 mà không có bất kỳ sự bảo vệ nào chống lại phân cực ngược và nếu phân cực công suất bị nhầm lẫn, thì ít nhất thì tụ điện cực sẽ phát nổ và chip sẽ bị cháy.
Bảng bảo vệ được kết nối với khoảng cách của nguồn cung cấp cộng và trừ của bộ khuếch đại, trên đó có khả năng đảo ngược cực. Chúng ta phải kết nối các dây nguồn đến từ bảng bảo vệ với bảng khuếch đại quan sát cực.
Đó là nó, bây giờ bộ khuếch đại của chúng tôi đã được bảo vệ, và sự đảo ngược cực không sợ anh ta. Chúng tôi kết nối nguồn chính xác.
Như bạn thấy, đèn LED trên bộ khuếch đại sáng lên, mọi thứ đều ổn, bộ khuếch đại có nguồn. Và bây giờ, chúng tôi kết nối sức mạnh bằng cách đảo ngược cực.
Như bạn có thể thấy, không có gì là hút thuốc và đèn LED trên bảng khuếch đại không sáng, do đó, bộ khuếch đại không nhận được nguồn điện, điều đó có nghĩa là bảng bảo vệ tự chế của chúng tôi đang hoạt động và hoàn thành đầy đủ nhiệm vụ của nó.
Bảng này có thể được sử dụng để bảo vệ chống lại sự đảo ngược của các bộ khuếch đại âm thanh với nguồn cung cấp đơn cực, bao gồm cả bộ khuếch đại lớp D, loa di động và nhiều thiết bị khác. Hãy nhớ rằng, nếu có ít nhất một cơ hội nhỏ nhất để đảo ngược cực tính của nguồn cung cấp năng lượng, thì vào đúng thời điểm, ít nhất, bảo vệ khỏi cực ngược sẽ giúp bạn tiết kiệm tiền và bảo vệ sản phẩm của bạn khỏi sự phân cực ngược ngẫu nhiên và do bị vỡ.
Điều quan trọng là phải hiểu rằng trong một số trường hợp, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng điốt hoặc cầu diode làm bảo vệ chống phân cực ngược, trong khi trong những trường hợp khác, cần phải nhìn vào bảng bảo vệ được lắp ráp cho các nhiệm vụ. Hãy thử, thu thập và lặp lại. Lưu trữ với bảng có thể được tải xuống TẠI ĐÂY.
Cảm ơn bạn đã quan tâm. Hẹn gặp lại
Video: