Índice:
- Suprimentos
- Etapa 1: pico de corrente de irrupção capturado no SDS1104X-E DSO (modo de disparo único)
- Etapa 2: Figura 1, Diagrama Esquemático do AC Soft Starter
- Etapa 3: Figura 2, Diagrama Esquemático do Soft Starter DC
- Etapa 4: Figura 3, Layout da PCB do AC Soft Starter
- Etapa 5: Figura 4, Layout da PCB do soft starter DC
- Etapa 6: Figura 5, Plug-in SamacSys Altium e bibliotecas de componentes usadas
- Etapa 7: Figura 6, 7: Vistas 3D dos soft starters AC e DC
- Etapa 8: Figura 8, 9: Montagem (primeiro protótipo) do soft starter DC e AC
- Etapa 9: Figura 10, 11: Diagramas de fiação do soft starter CA e CC
2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03
A corrente de pico / surto de ativação é a corrente de entrada instantânea máxima consumida por um dispositivo elétrico quando é ligado pela primeira vez. A corrente de pico é muito maior do que a corrente de estado estacionário da carga e essa é a fonte de muitos problemas, como fusível queimando, falha de carga, redução da vida útil da carga, faíscas nos contatos da chave … etc. A figura abaixo mostra o fenômeno da corrente de pico capturado em o osciloscópio Siglent SDS1104X-E. O pico longo está claro. Neste artigo, tentei resolver esse problema com uma solução fácil, porém eficaz. Eu apresentei dois circuitos para cargas CA e CC.
Suprimentos
Artigo:
[1] Folha de dados DB107:
[2] Folha de dados BD139:
[3] Símbolo esquemático DB107 e pegada PCB:
[4] Símbolo esquemático BD139 e pegada de PCB:
[5] Plug-ins CAD:
Etapa 1: pico de corrente de irrupção capturado no SDS1104X-E DSO (modo de disparo único)
AC Soft StarterFigure-1 mostra o diagrama esquemático do dispositivo. P1 é usado para conectar a entrada 220 V-CA e a chave liga / desliga ao circuito. C1 é usado para reduzir a tensão CA. O valor de C1 também determina a taxa de manuseio de corrente para a fonte sem transformador a ser usada pelo resto do circuito. Nesta aplicação, 470nF foi adequado. R1 descarrega o C1 para evitar qualquer choque indesejado de alta tensão quando o usuário desconecta o dispositivo da rede elétrica. R2 é um resistor de 1W que foi usado para limitar a corrente.
Etapa 2: Figura 1, Diagrama Esquemático do AC Soft Starter
BR1 é uma ponte retificadora DB107-G [1] que tem sido usada para converter a tensão CA em CC. C2 reduz a ondulação e R3 descarrega C2 no Desligamento. Além disso, fornece uma carga mínima para manter a tensão retificada em um nível razoável. R4 reduz a tensão e limita a corrente para o resto do circuito. D1 é um diodo Zener de 15V e tem sido usado para limitar a tensão abaixo de 15V. C3, R5 e R6 constroem uma rede de temporizadores para o relé. Significa que faz um atraso para a ativação do relé. O valor R6 é essencial, não deve ser muito baixo para diminuir muito a tensão e não deve ser muito alto para reduzir o tempo de resposta da rede. 1K forneceu uma taxa de descarga satisfatória para velocidade de chaveamento ON / OFF relativamente alta. Com meus experimentos, esta rede fornece atraso e tempo de resposta suficientes; é claro, você está livre para modificá-los com base em seus aplicativos.
Q1 é o transistor NPN BD139 [2] para ativar / desativar o relé. D2 protege o Q1 das correntes reversas do indutor do relé. R7 é um resistor em série de 5W que limita a corrente de energização de ativação. Após um pequeno atraso, o relé provoca um curto-circuito no resistor e toda a potência é aplicada à carga. O valor do R7 foi definido para 27R. Você pode modificá-lo dependendo de sua carga ou aplicativo.
A figura 2 do soft starter DC mostra o diagrama esquemático do soft starter DC. É uma versão mais simples do soft starter CA com algumas pequenas modificações.
Etapa 3: Figura 2, Diagrama Esquemático do Soft Starter DC
P1 é usado para conectar a alimentação de 12 V e a chave liga / desliga à placa. R2, R3 e C2 fazem a rede de retardo para o relé. R4 é o resistor limitador de corrente. Da mesma forma que o soft starter CA, você está livre para modificar a rede de atraso e os valores de R4 para sua carga ou aplicação específica.
Layout da PCB A Figura 3 mostra o layout da PCB do soft starter CA. Todos os pacotes de componentes são DIP. A placa é uma camada única e muito fácil de construir.
Etapa 4: Figura 3, Layout da PCB do AC Soft Starter
A Figura 4 mostra o layout da PCB do soft starter CC. O mesmo que acima, todos os pacotes de componentes são DIP e a placa tem uma única camada.
Etapa 5: Figura 4, Layout da PCB do soft starter DC
Para ambos os projetos, usei os símbolos esquemáticos SamacSys e pegadas de PCB. Especificamente, para o DB107 [3] e BD139 [4]. Essas bibliotecas são gratuitas e seguem os padrões industriais do IPC. Eu usei o software CAD Altium Designer, então usei o SamacSys Altium Plugin [5] (Figura 5).
Etapa 6: Figura 5, Plug-in SamacSys Altium e bibliotecas de componentes usadas
A Figura 6 mostra uma vista 3D do soft starter AC e a figura 7 mostra uma vista 3D do soft starter DC.
Etapa 7: Figura 6, 7: Vistas 3D dos soft starters AC e DC
Montagem A figura 8 mostra a placa do soft starter CA montada e a figura 9 mostra o soft starter CC montado.
Etapa 8: Figura 8, 9: Montagem (primeiro protótipo) do soft starter DC e AC
Diagrama de fiaçãoA Figura 10 mostra o diagrama de fiação do soft starter CA e a figura 11 mostra o diagrama de fiação do soft starter CC.
Etapa 9: Figura 10, 11: Diagramas de fiação do soft starter CA e CC
Lista de Materiais
Você pode considerar a lista de materiais na imagem abaixo
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