Последовательное включение: Последовательное и параллельное соединение проводников — урок. Физика, 8 класс.

Соединение резисторов — Основы электроники

Соединение резисторов в различные конфигурации очень часто применяются в электротехнике и электронике.
Здесь мы будем рассматривать только участок цепи, включающий в себя соединение резисторов.
Соединение резисторов может производиться последовательно, параллельно и смешанно (то есть и последовательно и параллельно), что показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Соединение резисторов.

Последовательное соединение резисторов

Последовательное соединение резисторов это такое соединение, в котором конец одного резистора соединен с началом второго резистора, конец второго резистора с началом третьего и так далее (рисунок 2).

Рисунок 2. Последовательное соединение резисторов.

То есть при последовательном соединении резисторы подключатся друг за другом. При таком соединении через резисторы будет протекать один общий ток.

Следовательно, для последовательного соединения резисторов будет справедливо сказать, что между точками А и Б есть только один единственный путь протекания тока.
Таким образом, чем больше число последовательно соединенных резисторов, тем большее сопротивление они оказывают протеканию тока, то есть общее сопротивление Rобщ возрастает.
Рассчитывается общее сопротивление последовательно соединенных резисторов по следующей формуле:

Rобщ = R1 + R2 + R3+…+ Rn.

Параллельное соединение резисторов

Параллельное соединение резисторов это соединение, в котором начала всех резисторов соединены в одну общую точку (А), а концы в другую общую точку (Б) (см. рисунок 3).

Рисунок 3. Параллельное соединение резисторов.

При этом по каждому резистору течет свой ток. При параллельном соединении при протекании тока из точки А в точку Б, он имеет несколько путей.
Таким образом, увеличение числа параллельно соединенных резисторов ведет к увеличению путей протекания тока, то есть к уменьшению противодействия протеканию тока. А это значит, чем большее количество резисторов соединить параллельно, тем меньше станет значение общего сопротивления такого участка цепи (сопротивления между точкой А и Б.)
Общее сопротивление параллельно соединенных резисторов определяется следующим отношением:

1/Rобщ= 1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn

Следует отметить, что здесь действует правило «меньше — меньшего». Это означает, что общее сопротивление всегда будет меньше сопротивления любого параллельно включенного резистора.
Общее сопротивление для двух параллельно соединенных резисторов рассчитывается по следующей формуле:

Rобщ= R1*R2/R1+R2

Если имеет место два параллельно соединенных резистора с одинаковыми сопротивлениями, то их общее сопротивление будет равно половине сопротивления одного из них.

Смешанное соединение резисторов

Смешанное соединение резисторов является комбинацией последовательного и параллельного соединения. Иногда подобную комбинацию называют последовательно-параллельным соединением.

На рисунке 4 показан простейший пример смешанного соединения резисторов.

Рисунок 4. Смешанное соединение резисторов.

На этом рисунке видно, что резисторы R2 R3 соединены параллельно, а R1, комбинация R2 R3 и R4 последовательно.
Для расчета сопротивления таких соединений, всю цепь разбивают на простейшие участки, из параллельно или последовательно соединенных резисторов. Далее следуют следующему алгоритму:
1. Определяют эквивалентное сопротивление участков с параллельным соединением резисторов.
2. Если эти участки содержат последовательно соединенные резисторы, то сначала вычисляют их сопротивление.
3. После расчета эквивалентных сопротивлений резисторов перерисовывают схему. Обычно получается цепь из последовательно соединенных эквивалентных сопротивлений.

4. Рассчитывают сопротивления полученной схемы.

Пример расчета участка цепи со смешанным соединением резисторов приведен на рисунке 5.

Рисунок 5. Расчет сопротивления участка цепи при смешанном соединении резисторов.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Параллельное и последовательное подключение ТЭНов

Как правильно подключать нагреватели: параллельно или последовательно?

Итак, следует ли подключать нагреватели параллельно или последовательно

? Этот вопрос возникает, когда к источнику питания необходимо подключить более одного нагревателя. Любое количество нагревателей может быть подключено параллельно, но обычно только два нагревателя подключаются последовательно. Надежное последовательное подключение более двух нагревателей является сложной задачей. Если нагреватели соединены последовательно, отказ одного нагревателя останавливает работу всех ТЭНов в цепочке. При параллельном подключении нагревателей отказ одного ТЭНа обычно не влияет на другие нагреватели.

Чаще всего при подключении используется два ТЭНа. В этом случае, если нагреватели соединены последовательно, напряжение каждого ТЭНа  должно быть равно половине общего доступного напряжения. Например, два нагревателя на 240 вольт, подключенные последовательно к источнику питания на 480 вольт. Также мощность каждого нагревателя должна быть одинаковой. (Если мощность и напряжение каждого нагревателя не равны, нагреватели не будут делить общее напряжение поровну.) Если два нагревателя подключены параллельно, напряжение каждого нагревателя должно быть таким же, как напряжение питания.

Давайте рассмотрим немного расчетов по подключению ТЭНов.

Общие формулы

Мощность (Ватт)
Напряжение (Вольт)
Сила тока (Ампер)
Сопротивление (Ом)

 

Рассмотрим последовательное или параллельное подключение нескольких одинаковых нагревательных элементов с различными схемами соединения. Для произведения расчетов нам понадобятся такие характеристики:

R = полное сопротивление
P = общая мощность
U и I соответственно напряжение и сила тока

Параллельное соединение

Количество нагревательных элементов может быть  2, 3 или любое другое число (x). Тогда  общее сопротивление равно:
R = r / 2   либо    R = r / 3   либо   R = r / x, где r —  сопротивление одного нагревателя

Мощность общую вычислим по формуле:

P = 2*p  либо    P = 3*.p  либо    P = x*p, где р – мощность одного ТЭНа

Например:
2 параллельно подключенных нагревательных элемента на 1000 Вт 230 В, работающие от 230 В, генерируют 2000 Вт при 230 В с R = 26,45 Ом
3 параллельно подключенных нагревательных элемента на 1000 Вт 230 В, работающие от 230 В, генерируют 3000 Вт при 230 В с R = 17,63 Ом и
т. д.

Последовательное  подключение ТЭНов

Аналогично предыдущему случаю возьмем 2, 3 или х одинаковых ТЭНов, каждый из которых имеет сопротивление r  и мощность р. Для последовательного подключения значения сопротивления складываются, в итоге вычислений имеем:

R = 2*r  либо    R = 3*r  либо    R = x*r
P = p / 2  либо    P = p / 3

Например:
2 последовательно подключенных нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 230 В, работающих от 230 В, генерируют 500 Вт при 230 В с R = 105,87 Ом (мощность, создаваемая нагревательными элементами, в 4 раза меньше)
3 последовательно подключенных нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 230 В, работающих с 230 В генерируют 333 Вт при 230 В с сопротивлением R = 158,7 Ом (мощность, создаваемая нагревательными элементами, в 9 раз меньше) и
т. д.

Трехфазное подключение нагревателей

Соединение треугольником

Номинальное напряжение каждого нагревательного элемента идентично напряжению между фазами при соединении треугольником.

Соединение звездой

Номинальное напряжение нагревательных элементов равно напряжению между фазами трехфазной проводки, деленному на корень из 3 или 1,732

Пример подключения:
3 нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 230 В, подключенные к трехфазной сети 400 В, генерируют 3000 Вт.
3 нагревательных элемента мощностью 1000 Вт 400 В, подключенные к трехфазному источнику питания 400 В, генерируют 1000 Вт.

Подробнее про трехфазное подключение ТЭНов читайте в нашей статье — треугольник или звезда для подключения нагревателей

Выводы

При параллельном подключении ТЭНов напряжение на каждом нагревателе будет одинаковое, общая мощность равна сумме мощностей отдельных нагревателей и выход одного ТЭНа из строя не нарушит работы остальных.

При последовательном подключении нагревателей общее сопротивление будет складываться из значений сопротивления каждого отдельного ТЭНа, напряжение на каждый отдельный нагреватель будет рассчитываться по формуле Uобщ/количество нагревателей (для одинаковых ТЭНов), соответственно общая мощность уменьшается во столько раз, сколько ТЭНов в системе.

 

Одна из причин однозначного выбора заключается в том, что некоторые нагреватели не могут надежно работать при одном напряжении. Это связано с физическими размерами нагревателя, а также с параметрами мощности и напряжения. В основном нужно подбирать ТЭНы с оптимальным размером греющей спирали, чтобы не было необходимости в последовательном подключении нескольких нагревателей. Помните, что параллельно все нагреватели имеют одинаковое напряжение, но последовательно каждый нагреватель имеет одинаковый ток. По сути, вы можете подключить ТЭНы последовательно только тогда, когда у вас есть два нагревателя одинаковой мощности и напряжения, при этом их суммарная мощность будет меньше. В большинстве случаев ТЭНы подключаются параллельно.

Если у Вас остались вопросы, обращайтесь к нам по телефону или по электронной почте. Наши специалисты помогут вам с выбором нагревательных элементов и проконсультируют по вопросам их подключения. Мы производим промышленные нагреватели, ик излучатели а также комплектующие материалы к системам нагрева.

Параллельное и последовательное соединение источников питания Nextys

03.05.2017

1.Параллельное соединение источников питания.

Современные способы применения импульсных источников питания (ИП) могут потребовать использования нескольких ИП в параллельной конфигурации.

Параллельное соединение ИП может быть применено в следующих случаях:

1. Для увеличения требуемой мощности нагрузки, путём использования одинаковых ИП

2. Для создания системы резервирования

Параллельное соединение ИП для увеличения требуемой мощности может быть использовано там, где:

     a) Есть вероятность превышения номинальной нагрузки установленного ИП
     б) Требуется увеличить мощность нагрузки там, где нет возможности повысить мощность ИП

PR используется там, где ответственная нагрузка не допускает потери питания.

1.1 Параллельное соединение ИП для увеличения мощности (РР)

Теоретически, в режиме увеличения мощности могут использоваться любые типы ИП, но на практике такой результат не всегда бывает удовлетворительным. Многие поставщики говорят о том, что их ИП допускают параллельное соединение, независимо от вариантов применения. Это не всегда справедливо. Идеально, для параллельного соединения различных ИП, они должны иметь идентичные выходные импедансы и максимально одинаковые выходные напряжения. Это не гарантируется с течением времени из-за нормального разброса выходных параметров и естественного старения. Кроме того, во время переходных режимов (например, запуск, перегрузка, короткое замыкание и т. п.), поведение системы может стать нестабильной.

Несбалансированные токи могут привести к преждевременному старению наиболее напряженных элементов, что отрицательно отразится на надежности всей системы.

Для того чтобы свести к минимуму паразитные токи между ИП, которые соединены параллельно, предлагаются следующие технические решения:

1. Специализированная шина распределения нагрузки (LSB). Это решение использует коммуникационную шину, соединяющую параллельно-включённые ИП. В основном, это решение используется для мощных и «продвинутых» ИП, таких как, например, NPS2400.

2. Специфические алгоритмы регулирования (SRA). Это решение, относительно дешевое, не нуждается в какой-либо коммуникационной шине и позволяет достичь хорошего естественного баланса тока между различными ИП. Это решение присутствует в большинстве ИП Nextys, например в NPSM121 /241/481 и NPST501 /721/961.

3. Использование внешнего активного модуля резервирования (ARM) например, как OR20 или OR50 от NEXTYS. В этом случае ARM играет роль балансировочного устройства выходного импеданса для двух питающих ИП. В этой конфигурации может использоваться любой ИП, но рекомендуется провести тест.

Рис.1. Рекомендуемая схема для параллельного соединения ИП

1. Необходимо учесть, что реальная мощность системы не будет простой суммой мощностей ИП. Максимальная мощность не будет превышать 80% от суммы мощностей ИП. Неидеальное решение!
2. Используйте, по-возможности, одинаковые ИП и лучше всего из одной партии
3. Избегайте использования ИП с ограничениями по току, предпочтительнее использовать ИП в режиме с постоянным током (Constant Current).
4. Используйте не более 4-х ИП
5. Разместите блоки таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную одинаковую рабочую температуру для каждого ИП
6. Перед параллельным соединением установите выходные напряжения максимально одинаковые для всех ИП при нагрузке примерно 10% от номинальной
7. Используйте одинаковые длины и сечения проводов от каждого блока к нагрузке. Выводы должны сходиться на нагрузке, а не на ИП. Это улучшает симметрию. НЕ ВКЛЮЧИТЕ ВЫХОДЫ ИП ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО!
8. Проконтролируйте распределение тока через 30 мин после включения и снова отрегулируйте выходные напряжения, чтобы уравновесить токи

1.2 Параллельное соединение ИП для резервирования (РR)

Резервирование необходимо для повышения надёжности системы питания. Идея концепции резервирования заключается в том, чтобы обеспечить необходимое питание системы в случае аварии, то есть номинальный ток всей системы должен оставаться доступным в любой ситуации. Это означает, что суммарный ток должен быть обеспечен несколькими ИП.

В дополнение к необходимым ИП, по крайней мере, еще один прибор должен будет использоваться, как резервное устройство, которое должно быть доступно в случае отказа одного из ИП (избыточность n + 1, где n – количество необходимых ИП). Чем больше количество используемых дополнительных ИП, тем выше отказоустойчивость системы (n + m избыточность, m = количество дополнительных ИП).

Для реализации надежной системы резервирования, выходы всех источников питания должны быть подключенных параллельно и развязаны с помощью диодов или МОП-транзисторов (ORing резервирование). Это необходимо, чтобы отказ одного из устройств не привёл к возникновению неисправности или короткого замыкания для других устройств. ORing схемы могут быть размещены в самих ИП или обеспечены внешними модулями резервирования, например такими, как OR20 или OR50 от NEXTYS.

В качестве совершенно уникальной функции, большинство моделей ИП от NEXTYS, имеющих опцию «P», предоставляют версию, включающую внутреннюю схему резервирования ORing, которая позволяет строить PR-систему без использования внешних модулей, резко снижая стоимость и размер систем PR.

Рис.2 PR схема резервирования с ORing диодами (могут быть интегрированы в ИП)	Рис.3 PR схема резервирования с внешним ORing модулем

Основные правила реализации PR схем резервирования, изображённых на рис. 2, 3:

 

1. Определите параметр «m», чтобы достичь требуемой избыточности.
2. Обратите внимание на номинал тока и напряжения, предполагая, что один ИП может принять на себя всю нагрузку.
3. Используйте всегда одинаковые ИП, лучше всего ИП из одной партии.
4. При правильной подстройке выходного напряжения попытайтесь сбалансировать токи на всех устройствах, чтобы поддерживать все ИП в рабочем состоянии («горячий» резерв). Использование всех ИП в рабочем состоянии увеличивает срок службы системы.
5. Разместите блоки таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную рабочую температуру для каждого ИП.
6. Используйте одинаковую длину и толщину проводов от каждого ИП к нагрузке. Это улучшает симметрию системы.

2. Последовательное соединение ИП.

Для различных приложений может потребоваться использование нескольких ИП с последовательным соединением (SC) их выходов. ИП в последовательной конфигурации могут использоваться в основном для достижения необходимого уровня напряжения или мощности, недоступных для стандартных блоков.

Теоретически любые 2 или более ИП могут быть соединены последовательно, независимо от их выходных напряжений. Однако внимание этому должно быть уделено в любом случае.

Примечания:

1. Максимальный доступный ток в системе — это номинальный ток одного ИП.
2. Общая суммарная мощность системы представляет собой произведение между суммой напряжений и самым высоким номинальным током ИП. Для систем SC нет снижения номинальных характеристик.
3. Блоки с различными входными / выходными напряжениями / мощностью могут быть соединены последовательно.
4. Текущее ограничение системы по току будет соответствовать тому ИП, у которого самое низкое значение номинального выходного тока.

Рис.4 Рекомендуемое последовательное соединение ИП.

Основные правила реализации SC схем резервирования, изображённых на рис. 4:

1. Постарайтесь использовать одинаковые ИП, возможно, поставляемые из одной серии.
2. Обратите внимание на потребляемый ток нагрузки, чтобы не перегружать какой-нибудь ИП.
3. ИП могут иметь разное время запуска. Чтобы избежать обратного напряжения на их выходах из-за более раннего начала работы некоторых блоков в системе, используйте антипараллельные диоды (рассчитанные на максимальное напряжение системы и с пиковым импульсным током, по крайней мере равным номинальному току), которые должны быть подключены к каждому выходу.
4. Обратите внимание на правила безопасности в отношении напряжения системы, если оно превышает опасные уровни (> 60 Vdc)

5. Применяйте нужное сечение провода, который используется в подключении ИП к нагрузке.

6. Избегайте слишком большого количества ИП (> 4) в SC соединении.

3. Заключение

Несмотря на широкое использование параллельного соединения ИП, рекомендуется избегать конфигурации PP. Вместо этого предпочтительно использовать соединение SC, что дает лучшую стабильность в использовании ИП.

Конфигурация PR полезна во многих критически важных приложениях, и мы настоятельно рекомендуем разработчикам именно это соединение. Рассмотрите этот вариант, используя адекватное соединение оценки потребляемой мощности и избыточности (посредством внутреннего ORing или внешнего резервирования).

Зачем соединяют диоды последовательно

Зачем соединяют диоды последовательно? Последовательное соединение диодов можно рассматривать как один диод, у которого увеличивается такой важный параметр, как обратное напряжение диода U_обр. И увеличивается он пропорционально количеству соединённых диодов. Такое включение можно увидеть на рисунке 1.

Рис. 1

Если каждый из диодов имеет максимальное обратное напряжение 100 В, то для всего соединения этот параметр возрастает троекратно и равняется 300 В. Постоянный прямой ток при этом не меняется. Если каждый из диодов имеет ток в 500 мА, то полученный в результате диод будет иметь прямой ток 0.5 А и максимальное обратное напряжение 300 В.

Соединение диодов последовательно используется довольно часто. К примеру, диоды с U_обр=1000 В довольно распространены и достаточно дёшевы. Но если понадобится большее напряжение, то поиски покажут, что диоды на такие напряжения достаточно дороги. Т.е. получается так, что выгоднее соединить несколько дешёвых диодов последовательно, чем ставить один дорогой.

Шунтирование диодов

Характеристики любых, даже однотипных диодов всегда будут несколько отличаться. При последовательном соединении диодов этот факт необходимо обязательно учитывать. Каждый диод в обязательном порядке имеет некое внутреннее сопротивление, которое очень сильно отличается для проводящего и непроводящего состояния. К примеру, падение напряжения на внутреннем сопротивлении диода при его прямом смещении составляет всего около 0.3 В. Но при соединении диодов последовательно важную роль играет не прямое, а обратное сопротивление. При этом обратное напряжение распределяется по диодам неравномерно. Оно будет максимально на том диоде, у которого окажется максимальное обратное сопротивление. Это может привести к пробою диода с большой вероятностью. Чтобы избежать такой аварийной ситуации проводят шунтирование диодов. Каждый из последовательно соединённых диодов шунтируется своим резистором. Резисторы ставят высокоомные и маломощные. Пример такого соединения диодов показан на рис. 2.

Рис. 2

Как правило, такие резисторы имеют сопротивление в районе 510 КОм. Это шунтирование обеспечивает выравнивание напряжения на соединённых диодах.

Последовательное включение — диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Последовательное включение — диод

Cтраница 2

Для какой цели в схемах выпрямителей используется последовательное включение диодов.  [16]

В каких случаях в схемах выпрямителей используется последовательное включение диодов. Для какой цели все диоды шунтируются резисторами.  [17]

В ряде практических случаев при отсутствии высоковольтных диодов может быть применено последовательное включение низковольтных диодов. При этом должны быть учтены специфические особенности полупроводниковых диодов. Диоды одного типа имеют большой разброс обратных сопротивлений и пробивных напряжений, Различие по сопротивлениям может быть в 20 раз. Кроме того, обратные вольтамперные характеристики диодов имеют неодинаковую зависимость от температуры, а также по-разному могут изменяться со временем. В результате он может не выдержать такого перенапряжения и пробиться. Выход из строя одного из диодов ведет к пробою остальных в последовательной цепочке.  [19]

Для выпрямления больших напряжений при отсутствии высоковольтных диодов может быть применено последовательное включение низковольтных диодов. При этом должны быть учтены специфические особенности полупроводниковых диодов. Диоды одного типа имеют большой разброс обратных сопротивлений и пробивных напряжений. Кроме того, обратные вольт-амперные характеристики диодов по-разному могут изменяться при изменении температуры и со временем. Все это приводит к тому, что приложенн-ое к последовательно соединенным диодам напряжение падает в основном на диоде с большим обратным сопротивлением. В результате возможен необратимый пробой. Выход из строя одного из диодов в последовательной цепочке ведет к пробою остальных.  [21]

Конструктивно коммутационное устройство с л каналами может быть выполнено на основе соединения однокаскадных коммутационных узлов с последовательным включением диодов в линию передачи. Длина резонансной щели 1Р для сантиметрового диапазона при высоте резонансной щели 1 0 06 мм приведена ниже.  [23]

Посмотрим теперь, как изменится в действительности характеристика цепи с металлическим сопротивлением ( нашим приемником) от последовательного включения диода, обладающего в некоторой части своей характеристики ( рис. 8, участок АВ) отрицательным сопротивлением. На рис. 12 прямая А — характеристика металлического положительного сопротивления в 1000 ом, В — характеристика диода ( взята характеристика рис. 8), С — характеристика последовательной цепи с диодом и металлическим сопротивлением.  [24]

Для получения большого выпрямленного напряжения, при котором в схеме на диод действует обратное напряжение больше допустимого, можно применить последовательное включение диодов. При этом каждый из диодов, включенных последовательно, необходимо зашунтировать сопротивлением порядка 100 — 200 ком. Подключение сопротивлений обеспечивает уменьшение влияния разброса величины обратных сопротивлений включенных последовательно диодов. Отсутствие шунтирующих сопротивлений может вызвать неравномерное распределение обратных напряжений между диодами, в результате чего диод, имеющий большую величину обратного сопротивления, может быть пробит.  [25]

Для получения большого выпрямленного напряжения, при котором в схеме на диод действует обратное напряжение, повышающее допустимое, применяется последовательное включение диодов. При этом каждый из диодов, включенных последовательно, необходимо зашунтировать сопротивлением порядка 100 — 200 ком.  [26]

Все возможные схемы двухканальных переключателей могут быть рассчитаны на основе ранее полученных соотношений для S-матрицы разветвления и двухканального переключателя с последовательным включением диодов путем добавления и учета соответствующих графов параллельно и последовательно включенных диодов, фильтров и отрезков линий передач и использования метода некасающегося контура.  [27]

Частотный детектор выполнен по схеме дробного детектора с несимметричным заземлением нагрузки относительно диодов. Благодаря последовательному включению диодов постоянная составляющая тока, протекающего через них, одинакова. Благодаря этому напряжение на нагрузке диодов постоянно и амплитудные изменения входного сигнала не влияют на выходной сигнал. Цепочка 6С5, 6R20 ослабляет высокие частоты сигнала звукового сопровождения, искусственно поднятые на передатчике для повышения помехоустойчивости при приеме.  [28]

На рис. 6.1 представлены наиболее распространенные варианты схем двух-канального переключателя, который чаще других используется в технике СВЧ. При последовательном включении бескорпусиых диодов в разрывы токонесущих проводников выходных линий в непосредственной близости от разветвления ( рис. 6.1, я) получается наиболее малогабаритный переключатель. Рабочая полоса такого переключателя ограничивается лишь неоднородиостями, обусловленными цепями для подачи управляющих сигналов на p — i — n диоды и развязкой закрытого канала, которая в переключателях с последовательным включением диодов уменьшается с ростом частоты. Уменьшение развязки вызвано просачиванием СВЧ сигнала в закрытый канал через емкость i-слоя закрытого p — i — n диода, проводимость которой возрастает с ростом частоты. Одним из путей решения этой проблемы является уменьшение емкости i-слоя.  [29]

В заключение сравним некоторые параметры резистивных усилителей с последовательным и параллельным включением диода и рассмотрим требования, предъявляемые к ним. Усилитель с последовательным включением диода и нагрузки имеет несколько большую верхнюю частоту / в полосы пропускания, чем усилитель с параллельным включением, и он более эффективен при чередовании с транзисторными каскадами.  [30]

Страницы:      1    2    3

Последовательное включение тиристоров | Техника и Программы

При последовательном соединении тиристоров необходимо обеспечить равенство напряжений на каждом из тиристоров во всех условиях их работы. Существует четыре основных режима работы тиристоров:

•                включение,

•                пропускание тока в прямом направлении,

•                выключение,

•                работа в выключенном состоянии при напряжении, приложенном в прямом или обратном направлении.

В наборе из последовательно соединенных тиристоров при включении самому медленному прибору, пока он не включится, достанется непропорционально большая доля приложенного к цепочке напряжения. Таким образом, необходимо включать каждый тиристор так быстро, как это только возможно, для чего необходимо на их управляющие электроды подавать ток со скоростью нарастания 3…5 А за 500 нс. Впрочем, чем больше и быстрее, тем почти всегда лучше. Напряжение цепи управления на холостом ходу должно составлять 20…40 В.

Рис. 11.1 повторяет Рис. 10.2 и демонстрирует типовую форму импульса управления тиристорами при их последовательном соединении. Если управление осуществляется через оптоволоконный канал, то дисперсия временных параметров излучателей и детекторов в разных звеньях должна быть сведена к минимуму.

Рис. ii.i. Типовая форма импульса управления

Для управления последовательно включенными тиристорами было разработано множество схем. На Рис. 11.2 (слева) приведена схема с высоковольтным изолированным кабелем, продетым через набор тороидальных сердечников токовых трансформаторов, вторичные обмотки которых способны подать напряжение в несколько десятков вольт на оптоволоконные схемы управления тиристорами. Через кабель обычно пропускают ток порядка 100 А при частоте 60 Гц. Эта схема запуска тиристоров весьма популярна для устройств коррекции коэффициента мощности при средних уровнях напряжения. В центре показана конструкция с индивидуальными трансформаторами для питания каждой оптоволоконной схемы управления тиристорами. Для уменьшения размеров трансформаторов в этом случае часто применяют высокочастотное напряжение в их входных цепях. Справа изображена схема с импульсными трансформаторами в цепях управления каждого тиристора. Хотя эта схема и весьма успешно применяется в системах со средним напряжением, трансформаторы в ней требуют аккуратного проектирования и испытаний на электрическую прочность изоляции и время нарастания тока в режиме поддержания. Разновидностью этой схемы является схема с одним импульсным трансформатором, имеющим одну первичную и несколько вторичных обмоток, успешно применяемая в оборудовании класса 5 кВ. В большинстве этих схем взамен одного импульса управления используется последовательность из нескольких более коротких импульсов.

Рис. 11.2. Схемы управления тиристорами при их последовательном соединении

Еще одна конструкция, применяемая при самых высоких напряжениях, показана в упрощенном виде на Рис. 11.3. В этой конструкции напряжение питания схемы управления тиристорами получается из их напряжения анод-катод. Необходимость некоторого времени для заряда накопительного конденсатора ограничивает возможность работы этой конструкции при малых углах задержки включения тиристора, но после заряда конденсатора схема управления каждый период способна вырабатывать по два импульса управления, разделенные интервалом в 60°. Эта конструкция не может обеспечить большие токи управления из-за существенного увеличения в ней потерь мощности. Принципы этой конструкции используются в системах HVDC.

Рис. 11.3. Схема управления тиристорами при их последовательном соединении с питанием от цепи анод-катод

В дополнение к тиристорам, управляемым электрическими сигналами, существуют две их разновидности, включаемые непосредственно светом. Некоторые большие тиристоры управляются мощным световым потоком, создаваемым лазером. В других тиристорах встроены дополнительные управляющие тиристоры, для включения которых требуется менее интенсивный свет. В настоящее время это управление является областью приложения усилий многих разработчиков.

Способы управления тиристоров, рассмотренные выше, отвечают требованиям обеспечения одновременности их включения при последовательном соединении. А вот с выключением дело обстоит посложнее. График тока при выключении тиристора, приведенный на Рис. 10.3, в случае, например, трех последовательно включенных тиристоров превращается в график, приведенный на Рис. C слишком мала, так что разность этих напряжений просто перезарядит соответствующие конденсаторы. Для того чтобы сбалансировать эти напряжения, в схему вводят резистор R2. Его номинал выбирают так, чтобы ток через него был раз в 5…10 больше, чем ток утечки у применяемых тиристоров. Резистор R1 должен быть безындуктивным, а R2 — не обязательно этого типа. Параметры элементов R1, R2 и С и потери в тиристорах следует проверить с помощью компьютерного моделирования.

Источник: Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХI, 2008. — 252 c.: ил. (Серия «Силовая электроника»).

Последовательная и параллельная работа насосов

Добрый день, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Параллельная и последовательная работа насосов

В рубрике «Общее» рассмотрим последовательную и параллельную работу нескольких насосов. Такая ситуация может возникнуть тогда, когда один насос не в состоянии обеспечить необходимый расход или напор. Иногда, в экономических целях, выгодно использование несколько насосов. Очень часто сам технологический процесс предполагает наличие резервного насоса. В таких ситуациях и применяется последовательное или параллельное подключение нескольких агрегатов. Зная характеристику каждого насоса, можно легко найти их общую характеристику и рассчитать общий напор и расход, а также определить их общую потребляемую мощность. При подборе насосов для последовательной работы необходимо обращать внимание на их производительность, она должна быть одинаковой. В случае выбора насосов для параллельной работы, необходимо обращать внимание на их напор, напор должен быть одинаковым.

Последовательная работа

Включение насосов последовательно на практике встречается очень редко. Последовательная работа насосов используется для увеличения значения напоров (H) при одинаковом расходе (Q), и предполагает включение двух или более насосов в режим, когда все они перекачивают жидкость ступенчато в один и тот же напорный трубопровод. На (Рис. 1) показан пример последовательного подключения двух насосов и их общая напорная характеристика.

Характеристика при последовательной работе двух насосов

Всякий многоступенчатый насос может бить представлен как несколько последовательно включенных одноступенчатых насосов. С той лишь разницей, что в многоступенчатом насосе невозможно отключение ступени, хотя часто для регулирования это необходимо. При последовательном подключении двух и более насосов неработающий насос создает дополнительное сопротивление в системе, для уменьшения этого сопротивления устанавливается байпас, а на нем обратный клапан. Целесообразность последовательного включения нескольких насосов необходима, если характеристика внешней сети очень крутая. Насосы при таком включении могут располагаться как рядом друг с другом, так и на значительном удалении. В случае последовательной работы насосов могут возникать проблемы связанные с кавитацией, когда недостаточный подпор и турбоэффектом, когда первый насос раскручивает рабочее колесо второго, в результате этого могут выйти из строя оба насоса. Когда применяется последовательное подключение двух и более насосов, следует обращать внимание на максимальное рабочее давление последующего насоса, ибо к входному давлению (Н₁) добавляется давление, создаваемое вторым насосом (Н₂). Полученное таким образом общее давление не должно превышать максимальное рабочее давление насоса. Максимальное рабочее давление можно посмотреть в каталогах заводов производителей или в технических характеристиках используемых насосов. Оно учитывает прочность корпуса, резиновых кольцевых уплотнений и механического торцевого уплотнения. Следует обращать внимание и на параметры запорной арматуры применяемой в системе, так как она подвергается гидравлическим ударам и должна иметь повышенную прочность. Трубопроводы, соединяющие последовательно работающие насосы, должны иметь как можно меньше соединений и крутых поворотов. Когда два насоса соединяются последовательно (друг за другом) их напор суммируются. Если подача равна нулю, то напор от двух одинаковых по параметрам насосов удваивается. Если подача двух последовательно включенных насосов осуществляется без напора, то два насоса не обеспечат большую подачу, чем один насос.

Параллельная работа насосов

Если система имеет по времени постоянно меняющийся расход или когда требуется установка резервного насоса, то в таких случаях применяется параллельное включение центробежных насосов. Самым простым примеров параллельной работы насосов являются сдвоенные насосы, которые применяются в системах отопления. При работе насосов параллельно на напорном патрубке также необходимо устанавливать обратные клапана, для избегания обратного протока жидкости. В сдвоенных насосах функцию обратного клапана выполняет перекидной шибер. Если параллельно включено несколько насосов, то их расходы (Q) суммируются.

Характеристика при параллельной работе насосов

В наше время, при строительстве жилых домов или промышленных объектов новые водопроводные системы врезаются в уже существующие старые сети, что сказывается часто на общую производительность сети (расход и напор). В случае изменения параметров существующей водопроводной сети соответственно влечет за собой и изменение параметров насоса. Одним из возможных вариантов изменения гидравлических характеристик группы насосов может быть изменения количества одновременно эксплуатируемых насосов подключенных параллельно. Ярким примером такого применения насосов могут быть установки повышения давления воды и установки пожаротушения. В станциях повышения давления может использоваться одновременно до 6 однотипных насосов. У всех насосов один общий всасывающий коллектор и общий напорный коллектор. Каждый насос имеет запорную арматуру на входе и обратный клапан, и запорную арматуру на выходе. В зависимости от алгоритма работы станции насосы делится на рабочие, пиковые или резервные. Управление работой насосов осуществляется автоматически при помощи системы управления и датчика давления, по заданному давлению на выходе. В зависимости от условий эксплуатации и назначения установки повышения давления и задаются режимы работы насосов рабочие, пиковые, резервные. От количества потребляемой воды меняется и количество одновременно работающих насосов в станции. Система управления установки повышения давления отслеживает наработку каждого насоса в часах и регулирует последовательность их включения. Первым всегда включается насос с наименьшей наработкой, затем включается насос, у которого наработка больше, затем следующий насос, у которого наработка еще больше и так далее. Выключение насосов происходит в обратной последовательности. Первым отключается насос с наибольшей наработкой, затем с меньшей наработкой и так далее. Таким способом регулируется ресурс работы насосов, он примерно одинаковый у всех насосов и тем самым увеличивается срок службы станции в целом. В зависимости от типа системы управления включение насосов происходит ступенчато или плавно при помощи частотного регулирования. Частотное регулирование может быть на одном насосе или инверторы установлены на каждом насосе. Наличие инвертора позволяет очень плавно производить настройку количества одновременно работающих насосов под изменяющиеся параметры сети, в отличии от ступенчатого регулирования, где каждый последующий насос включается сразу на всю производительность. Для сглаживания этих пиков при ступенчатом регулировании насосов используются гидроаккумуляторы. Емкость гидроаккумулятора подбирается в зависимости от количества потребителей и объема потребления.

В случае выбора насосов разных типов для параллельной работы необходимо учитывать различные факторы, одним из основных является напор (Н), который должен быть у всех насосов одинаковый. Это необходимо для того, чтобы насос с большим напором не «задавливал» насос с меньшим напором. При такой работе эффективность насоса с меньшим напором будет очень маленькой из-за постоянного преодоления сопротивления, которое создает более мощный насос. КПД насоса с меньшим напором будет все время снижаться и в какой-то момент может снизиться до нуля, насос начнет работать без протока.

В параллельной схеме работы максимальная подача удваивается при нулевом напоре, если одновременно работают два насоса одинаковой мощности. Если взять другую крайнюю точку, когда подача равна нулю, то два работающих насоса включенных параллельно не смогут обеспечить напор больше, чем один насос.

Различные причины применения нескольких параллельно включенных насосов:

1. Эксплуатация основного и резервного насоса. В случае неисправности основного насоса в работу включается резервный насос.
2. Эксплуатация основного и пикового насоса. Когда основной насос не справляется с возрастающей нагрузкой, происходит включение пикового насоса.
3. Снижение эксплуатационных затрат при изменении нагрузки. Параллельная работа позволяет разделить объем подачи и снизить затраты.

Если в параллель работают два насоса с разными напорами, то мене мощный насос необходимо отключит, при достижении величины напора находящегося вне его рабочей характеристики. Или на более мощном насосе уменьшают напорную характеристику путем регулирования. При этом КПД более мощного насоса будет снижаться.

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

В случае правильного подбора насосов для последовательного или параллельного режима работы и соблюдении условий эксплуатации насосы работают долго, надежно, без сбоев. При монтаже на насосах необходимо смонтировать запорную арматуру, для более удобного ремонта и обслуживания насосов, как при параллельной, так и при последовательной их эксплуатации.

Спасибо за оказанное внимание

 

P. S. Понравился пост? Порекомендуйте его своим друзьям и знакомым в социальных сетях.

Еще похожие посты по данной теме:

Последовательный переключатель с импульсным управлением без активной электроники

Загрузите эту статью в формате PDF.

Знаю, знаю — обсуждение темы релейного последовательного переключателя в эпоху вездесущих микропроцессоров кажется пустой тратой времени. В конце концов, реле используются уже много лет. Можно ли из этих уже известных реле создать что-то новое? Я пробовал много лет назад и считаю, что у меня это получилось.

Я допускаю, что этот проект опаздывает примерно на 70 лет, но думаю, что его четкость структуры и работы заслуживает некоторого внимания.Первое, что выделяет его, — это то, что, несмотря на то, что он выполняет функцию логической схемы, в нем не используются активные электронные элементы. Кроме того, несмотря на простую структуру, он обладает чертами гораздо более сложных цифровых систем.

Последовательный переключатель, построенный на двухкатушечных бистабильных реле, частично является развитием статьи «Релейный триггер включения / выключения запоминает состояние во время сбоя питания». В этой статье Idea for Design автор Томми Тайлер представил схему триггера на основе реле, концепция триггера которой очень похожа на мою идею, представленную в Патентное ведомство Польши более 20 лет назад (рис.1) .

1. Эта схема с импульсным управлением двухкатушечного бистабильного реле выполняет функцию ВКЛ / ВЫКЛ, запоминает состояние во время сбоя питания и постоянно защищена от помех. Значения компонентов не критичны.

Эта конструкция была создана из-за необходимости в переключателе эффективного тока, запускаемом импульсом, который запоминает состояние во время сбоя питания и постоянно устойчив к сбоям. Основная идея заключалась в том, чтобы использовать тот факт, что катушки бистабильного реле в состоянии покоя не требуют источника питания, что позволяет накапливать электрический заряд, который может переключить реле.

Поскольку накопленный заряд должен иметь соответствующую поляризацию и поочередно питать катушки реле, я использовал один полюс контактов реле в качестве ключа переключения. Это позволяет току течь в одном направлении через возбужденную катушку и блокировку на время срабатывания импульса пассивной катушки. Несмотря на то, что на обе катушки подается один и тот же управляющий импульс, только одна из них может создавать электромагнитное поле благодаря этой конфигурации, позволяя контактам реле переключаться в положение, противоположное текущему занятому.

Когда подвижные контакты переводятся в другое стабильное положение за счет заряда, протекающего через выбранную катушку, низкий потенциал, присутствующий на центральном соединении — взаимный для обеих катушек, — предотвращает накопление заряда, необходимого для питания другой катушки, пока вход не откроется. . Даже его временное открытие позволяет накопить заряд, достаточный для его срабатывания в момент повторного появления управляющего импульса.

Катушки запуска

таким образом позволяют создать бистабильный триггер или триггер на основе двух таких защелок, как переключатель последовательности на , рис. 2 .Триггерная схема, построенная по описанной выше идее (снова рис. 1) , в режиме ожидания потребляет ток в несколько миллиампер, что в определенных обстоятельствах можно рассматривать как недостаток.

2. Эта простая система с импульсным управлением, состоящая из двух двухкатушечных бистабильных реле, выполняет функцию последовательного переключателя. Уникальной особенностью коммутатора является то, что он работает без активных электронных компонентов, запоминает состояние во время сбоя питания, постоянно защищен от помех и не потребляет энергию, кроме случаев, когда он переключается из одного состояния в другое.Значения компонентов не критичны.

В своем проекте мистер Тайлер предложил более экономичный метод питания схемы, хранящей заряд, благодаря защелке, которая практически не потребляет ток в режиме ожидания (если мы пропустим утечку конденсаторов). Основная концепция работы осталась прежней; Таким образом, все преимущества, описанные ранее, а также ограничения, упомянутые в этой статье, могут быть полностью связаны со схемой переключения последовательности, представленной здесь.

Его уникальные особенности устойчивы к перебоям и сбоям питания, запоминают состояние во время сбоя питания, не потребляют энергию в режиме ожидания и имеют только кратковременное импульсное потребление в момент зарядки конденсатора и срабатывания.Представленный здесь переключатель после каждого нажатия кнопки мгновенного запуска S1 выполняет последовательность переключений: [Активировать M1]> [Деактивировать M1]> [Активировать M2]> [Деактивировать M2]> [Активировать M1] и т. Д. Следовательно, с его помощью можно переключать приводы, работающие в таком цикле, например приводы ворот или рольставни.

На схеме (снова рис. 2) два набора контактов этих реле (контакты 11, 12 и 14) используются для управления триггерами. Остальные два набора K1 и K2 (контакты 21, 22 и 24) используются для включения и выключения напряжения питания электрической нагрузки.Средние выходы катушек A3 для обоих реле (K1 и K2), которые соединены друг с другом, представляют собой вход взаимного управления переключателя — он активируется путем временного замыкания цепи заземления кнопки S1.

Так как циклы переключения обеих защелок синхронизированы друг с другом, но количество циклов различно, свободные контакты образуют последовательность соединений. Это позволяет управлять нагрузками M1 и M2, как описано выше.

Система очень толерантна к используемым компонентам.Вы можете использовать двухкатушечные бистабильные реле с различным номинальным напряжением. Вам нужно только выбрать подходящую емкость конденсатора, которая дает достаточно энергии для переключения реле. Это легко сделать, проверив, может ли выбранный конденсатор, заряженный номинальным напряжением реле, переключить его после подключения к катушке.

Номинал резисторов тоже не критичен. Увеличение значения сопротивления вызовет ограничение частоты коммутации; его уменьшение приведет к более частым и более динамичным реакциям.Однако при уменьшении сопротивления следует помнить, что в момент замыкания управляющего переключателя S1 на массу на заблокированной катушке должно быть напряжение меньше, чем напряжение срабатывания реле.

Марек Ирек имеет диплом техника по специальности авиационное оборудование и бортовые устройства от Lotnicze Zakłady Naukowe, комплекса техникумов для подготовки технических кадров для гражданской авиации. Его первая работа заключалась в испытании прототипов авиационной техники в PZL Hydral Wrocław, которая когда-то была филиалом PZL (Государственный авиационный завод), а затем он стал специализированным конструктором, который занимался проектированием механических компонентов для электроники авиационных устройств.

Он является автором множества методов управления двухкатушечными бистабильными реле, на которые он получил патент. В настоящее время он работает техническим менеджером в компании Relcon Polska, поставщика передовых технологий и оборудования для производителей жгутов проводов. Еще он инженер-электронщик-любитель. Хобби — катание на лыжах, создание моделей летающих объектов, а также разработка оригинальных и необычных электронных схем. До него можно добраться в марек[email protected]

Статьи по теме

https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument?FT=D&date=20030731&DB=&locale=en_EP&CC=PL&NR=185759B1&KC=B1&ND=4.

https://www.panasonic-electric-works.com/pew/hu/downloads/ds_x61_en_relay_technical_information.pdf

https://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=showdoc&DocId=Data+Sheet%7FRT2_bistable%7F1116%7Fpdf%7FEnglish%7FENG_DS_RT2_bistable_1116.pdf% 7F1-1415537-8

http://www.ni.com/white-paper/3960/en/

Матрица последовательного переключения — WMD

Наше мнение о важном модуле

Четыре входа можно направить с помощью отдельных кнопок на четыре выхода. Эти настройки маршрутизации хранятся в массиве матриц, которые можно упорядочивать или контролировать с помощью CV. Возможны предустановленная маршрутизация, петли обратной связи, последовательности прерывания, триггерные взрывы (с расширителем), синтез с четырехбитной волновой таблицей и драматический управляемый хаос.

• Четыре входа могут быть маршрутизированы индивидуально на четыре выхода
• Сохраняемые матрицы маршрутизации для различных эффектов
• Управляется через секвенсор или CV

PDF РУКОВОДСТВО

Концепт

Матрица последовательного переключения (SSM) — это система маршрутизации сигналов с четырьмя входами и четырьмя выходами. Пути аналоговых сигналов с цифровым управлением позволяют использовать различные варианты управления маршрутизацией.Открытая архитектура допускает множество применений, помимо простой маршрутизации сигналов и единого микширования.

Путь сигнала

В тракте прохождения сигнала используются резисторы 0,1%, и он будет пропускать точный шаг или другие CV-сигналы с минимальными ошибками усиления и смещения.

Входы 1–4: Эти входы принимают биполярные сигналы + -10 В перед ограничением. Уровень сигнала загорится соседним светодиодом; зеленый для положительного напряжения, красный для отрицательного.

Выходы 1–4: Эти выходы (внизу) содержат сигналы от входов (суммированные вместе), если горит светодиод маршрутизации.

Компаратор: Входное напряжение сравнения сравнивается с каждым выходным напряжением. Если выходное напряжение выше, чем напряжение входа сравнения, выход Comp будет высоким (затвор 10 В) для этого канала. Также загорится синий светодиод.

DAC 1: 2 Out: Этот вывод формируется из состояния первых двух столбцов. Это взвешенное цифро-аналоговое преобразование. 1-1 — старший разряд, имеющий вес 2,5 В. 2-1 составляет ровно половину этого веса (1.25 В). 4-2 — младший бит (0,020 В). Два столбца обеспечивают постоянное 8-битное выходное напряжение.

Схема управления

РАБОТА С КНОПКАМИ: Черный текст для нажатия кнопок. Красный текст для функций нажатия и удержания. Время удержания около одной секунды. Кнопка начнет переключаться после удерживания более одной секунды.

Кнопки маршрутизации: Нажатие на кнопки маршрутизации переключает его состояние. Если нажать кнопку, она изменится только для этой матрицы.Нажатие и удержание не влияет на кнопки маршрутизации.

Матрица: Текущая матрица отображается на цифровом дисплее. Он будет читать 0-9, затем A, B, C, D, E, F, чтобы представить 16 матриц в шестнадцатеричном формате.

Банк: При нажатии кнопки «Банк» банк меняет банк. Светодиод не горит — банк 0. Зеленый — банк 1. Красный — банк 2. Оранжевый — банк 3. Все настройки (кроме Rnd Rcl) сохраняются для каждого банка.

Сохранить: Нажмите и удерживайте, чтобы сохранить все банки, матрицы и режимы во внутренней энергонезависимой памяти.Выключение без сохранения вернет к последним сохраненным настройкам.

Верх: Верхняя матрица будет точкой сброса при пошаговом режиме. Это обозначается десятичной точкой на матричном дисплее. Нажмите кнопку «Top Set», чтобы установить верх для текущей выбранной матрицы. Нажмите и удерживайте (Очистить верх), чтобы очистить верх, который будет проходить через все 16 матриц.

Предел CV: Когда светодиод не горит, CV действует как смещение, которое может выходить за пределы Верхнего. Когда светодиод горит зеленым (нажмите «Предел CV»), CV ограничивается верхним пределом, поэтому CV будет обрезан до верхней матрицы.

CV Комплекты сверху: Обозначается красным светом светодиода. Резюме установит верхнюю матрицу. Это позволяет контролировать CV верхней матрицы или CV контролировать длину последовательности. CV больше не будет изменять матрицы в этом режиме.

Step Down: Когда светодиод не горит, ворота и кнопка Step будут увеличиваться. Когда светодиод горит зеленым светом, ворота и кнопка Step будут понижены.

Gate Rnd: Указывается красным светом светодиода, Gates (только, но не кнопка шага) выводит случайную матрицу в пределах указанного Top.

Шаг: Нажатие будет переходить по матрицам.

Удержание / подчиненное устройство: Обозначается красным светом светодиода, этот режим не позволяет любому CV или шлюзу увеличивать счетчик матрицы. Вы по-прежнему можете перемещаться по матрицам с помощью кнопок, а также изменять режимы.

Если Macro Machines Memory Manager подключен через шинную плату, SSM будет прослушивать изменения управления MIDI, и любые полученные сигналы изменят матрицы. Когда сигнал получен, SSM полностью подчиняется и может изменять только матрицы и банки из MIDI Control Change.

Очистить Mtx: Нажатие на него очистит матрицу и все соединения ввода / вывода.

Сброс: Нажмите и удерживайте, чтобы сбросить счетчик матрицы на 0. Помните, что CV не является частью счетчика и все еще может смещать матрицу, которая выводится.

Rnd Mtx: Нажатие на это приведет к рандомизации текущей выбранной матрицы.

Rnd Rcl: Нажмите и удерживайте, чтобы загорелся красный светодиод. Когда горит, текущая выбранная матрица будет рандомизирована каждый раз, когда она вызывается с помощью CV, Gate / Step или кнопки Step.Этот режим сохраняется с каждой матрицей.

Вход CV: Вход CV ослабляется ручкой CV Scale и добавляется к регулятору CV Offset.

Шаговый ввод: Этот вход триггера будет изменять счетчик матрицы в зависимости от режимов, установленных кнопками для каждого банка.

Вход сброса: Этот триггерный вход устанавливает счетчик матрицы на 0 при обратном счете и на F при обратном отсчете.

Step и Reset являются входами триггера, обнаруживается нарастающий фронт, и вход должен упасть, прежде чем можно будет обнаружить другой триггер.

Технические характеристики:

• Питание: + 12В = 80мА; -12 В = 32 мА
• Размер: 16HP
• Глубина: 25 мм
• На каждое изделие WMD предоставляется гарантия в течение 12 месяцев после покупки, но, пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас возникнут проблемы. Мы позаботимся о тебе.

Модульный синтезатор Кена Стоуна

Последовательный переключатель
для музыкальных синтезаторов.

Базовый модуль переключения / последовательности с множеством применений.

Некоторые идеи по использованию этого модуля:

Это «основной» модуль для работы с секвенсором. В простейшей форме его можно использовать для выбора между различными источниками сигнала или CV. Благодаря простому интерфейсу на основе потенциометра и внешнему тактирующему LFO его можно заставить функционировать как обычный секвенсор. Также можно установить последовательность между постоянными и модулированными сигналами, например, чтобы включить вибрато на каждой четвертой ноте. Он также может вести обратный отсчет под внешним управлением, что позволяет создавать некоторые интересные паттерны с добавлением дополнительного тактирующего LFO.Он может работать с напряжениями в диапазоне +/- 10 В. Это мультиплексор, т.е. не двунаправленный . Он может направить на свой выход один из восьми сигналов, , но не наоборот, около . Он также может обеспечивать зависимые стробирующие сигналы для каждого выбранного входа.

Немного о том, как это работает:

Схема последовательного переключателя.

В левой части принципиальной схемы расположены четыре процессора управляющих входов.Они преобразуют любой входящий CV или сигнал затвора в сигналы, подходящие для внутренней схемы модуля. Их чувствительная точка составляет около 2 В.

Управление вверх / вниз блокируется входом сброса, чтобы обеспечить два различных поведения для сброса. Когда элемент управления вверх / вниз установлен в положение UP, сброс установит переключатель в положение 1. Когда элемент управления вверх / вниз установлен в положение DOWN, сброс установит переключатель в положение 8 путем предварительной загрузки этого значения в счетчик в ядре дизайн.

Внешний CV будет иметь приоритет над настройкой переключателя панели вверх / вниз.

Сам счетчик — это 4516, а также счетчик вверх / вниз с программируемыми входами. Несмотря на то, что в его шестнадцатиступенчатом цикле разрешен подсчет, используются только три младших бита, что дает выходной сигнал в диапазоне от 0 до 7. Эти биты направляются на адресные входы двух аналоговых мультиплексоров / демультиплексоров 4051. 4051 слева, работая как демультиплексор, по очереди направляет +14,4 В на каждый из 8 буферов. Эти буферы управляют светодиодом, чтобы указать выбранный канал, а также обеспечить соответствующий выход затвора.

4051 справа, работая как мультиплексор, направляет один из восьми входных сигналов через выходной буфер, где доступны как инвертированные, так и неинвертированные выходы. Предусмотрен дополнительный вход Mix In, позволяющий смешивать другой сигнал или CV с выбранным каналом последовательного переключателя.

Как устройство (4051), имеющее диапазон только 15 В, позволяет проходить через него не менее +/- 10 В? Ответ — нет. При питании 4051 и связанной с ним схемы привода от +14.4В и -0,6В, и помещая выход аналогового переключателя в виртуальную точку заземления буфера инвертирующего операционного усилителя, разрешается проходить всему диапазону сигнала, в то время как напряжение в этой точке поддерживается около или на уровне 0 В под действием операционного усилителя. amp, пока аналоговый переключатель замкнут. Когда аналоговый переключатель разомкнут, диод, подключенный между входом и 0 В, предотвращает падение входящего сигнала ниже -0,6 В и, таким образом, предотвращает его выход за пределы допустимого диапазона входного сигнала. Нет необходимости защищаться от отклонений в положительном направлении, так как они находятся в допустимом диапазоне ввода.Второй диод на выходе аналогового переключателя не позволяет операционному усилителю управлять выходным напряжением ниже -0,6 В, если переключатель размыкается при наличии такого потенциала.

Строительство

Наложение компонента. Подключения можно определить по принципиальной схеме.
Щелкните изображение, чтобы увеличить версию для печати.

Идентификатор колодки:

PAD ID	Функция
CLK	Вход часов
UD	Вход вверх / вниз (направление)
SW	Переключатель направления.Другой контакт переключателя идет на + VE
INH	Вход запрета
RST	Вход сброса
RSE	Кнопка сброса. Другой контакт кнопки идет на + VE
RSS	Общий штифт переключателя дополнительной длины. (Другие контакты переключателя переходят к P2 к P8. Положение 8 на переключателе не подключено.)
INV	Выход инвертированного секвенсора
OUT	Выход секвенсора
MIX	Дополнительный сигнал к быть смешанным с выходами секвенсора
I1 до I8	Входы секвенсора с 1 по 8
P1 по P8	Выходы гейта с 1 по 8
L1 по L8	Светодиодные аноды от 1 до 8	-VE	выход отрицательного напряжения на шину питания, при необходимости для внешнего использования.
GND	Контактная площадка 0 В, для внешнего использования, светодиодные катоды и т. Д.
+ VE	Вывод положительного напряжения на шину питания, для внешнего (например, кнопка сброса).

Резисторы с маркировкой RL определяют яркость светодиодов. Для светодиодов с низким уровнем заряда можно использовать резистор 1 кОм. Если вы используете сверхяркий / сверхяркий светодиод, это значение следует увеличить до 33k, в зависимости от конкретного светодиода. Метод проб и ошибок — единственный способ правильно определить стоимость.Это можно сделать с помощью светодиода, резистора и источника питания примерно того же напряжения, что и положительная шина вашего синтезатора (т.е. + 12В или + 15В). Хорошая отправная точка — 10к.

Вставляя микросхемы в гнезда, следите за тем, чтобы случайно не погнуть штырьки под микросхемой. Также убедитесь, что выемка на микросхеме совмещена с выемкой, отмеченной на накладке печатной платы.

Есть множество способов использования этой платы. Например, каждый вход может быть запитан от потенциометра, подключенного как делитель напряжения, с его входным концом, нормированным на + VE через резистор 100 кОм (ранее 1 кОм).Таким образом, вы сможете использовать модуль в качестве секвенсора, когда не используете его в качестве переключателя. 100k даст вполне адекватный диапазон для ваших горшков с улучшенной чувствительностью.

Также можно подключить переключатель «длины». Каждый выход затвора переходит в одно положение 10-позиционного поворотного переключателя, при этом общий вывод подается на площадку RSS. На каждом конце поворота переключателей должно быть положение, в котором ничего не подключено. Поведение при сбросе при таком подключении немного необычно, потому что последовательность сбрасывается по-разному при работе в режимах «Вверх» или «Вниз».Два положения концевого выключателя предназначены для беспрепятственного выполнения последовательности. Одна такая позиция подойдет, вторая просто для удобства. Выходы гейта могут быть подключены к гнездам как обычно.

На этой схеме показано, как подключить банановые разъемы к модулю. Переключатель заменяет переключающее действие переключаемого гнезда. Постоянный резистор 100 кОм, включенный последовательно с каждым потенциометром 100 кОм, ограничивает диапазон каждого потенциометра до 1/2 положительного напряжения, что более чем достаточно.Это позволяет быстро переключаться между фиксированным напряжением и внешним входом.

На этой диаграмме показан альтернативный вариант, в котором отсутствует переключатель. Он основан на низком импедансе выходов других модулей для подавления напряжения, проходящего через резистор 100 кОм от положительной шины. Эта версия экономит 8 переключателей и соответствующее пространство на панели.

Примечания:

• Пока не проверял, модуль должен работать от +/- 12 вольт.

Список запчастей

Это только руководство. Необходимые детали будут варьироваться в зависимости от индивидуальных потребностей конструктора.

Авторские права на статьи, искусство и дизайн, 2001,2013, Кен Стоун

Новый одинарный диодный шунтирующий регулятор с последовательной коммутацией

E3S Web of Conferences 16 , 14013 (2017)

Новый одинарный диодный шунтирующий регулятор с последовательной коммутацией

G. Gianninoto ¹ , E. Scorzafava ¹ и D.Карлани ¹

¹ Leonardo SpA — viale Europa Nerviano (Италия)
² Итальянское космическое агентство (ASI) — viale del Politecnico snc Roma (Италия)
³ Thales Alenia Space Italia — via Saccomuro 24 — Roma (Италия)

Эл. Почта: guido.gianninoto@leonardo company.com
Эл. Почта: [email protected]
Эл. Почта: [email protected]

Аннотация

В этой статье описывается усовершенствованная конструкция регулятора с последовательным шунтирующим переключением (S3R) на основе силового элемента, состоящего из одного переключающего полевого транзистора и одного диода, соединяющего секцию солнечной батареи (SA) с главной шиной.

Эта топология позволяет минимизировать размеры ячеек S3R, оптимизировать показатели эффективности и соответствует требованиям электрического одноточечного сбоя (SPFF) на главной шине.

Одиночный переключающий полевой транзистор может вызвать потерю одной секции солнечной батареи, если он откажет из-за короткого замыкания, в то время как его отказ в разомкнутом состоянии может быть компенсирован наличием одной дополнительной (резервной) шунтирующей секции, расположенной на главной шине, чтобы в конечном итоге потреблять мощность в избыток.

Если последовательное резервирование диода удалено, его отказ в результате короткого замыкания вызывает перегрузку главной шины при включении переключающего полевого транзистора.Чтобы избежать возможного последующего отказа из-за короткого замыкания переключающего полевого транзистора из-за перегрева с постоянной потерей главной шины, максимальный ток, потребляемый полевым транзистором в состоянии отказа, и продолжительность этого рабочего режима должны строго контролироваться, чтобы Избегайте теплового перенапряжения и, как следствие, распространения теплового отказа.

Принятое решение предусматривает схему, которая управляет током в полевом транзисторе, как пиком в первом переходном процессе, так и последующим ограниченным значением, и переводит полевой транзистор в постоянно открытое состояние после короткого периода, совместимого с перегревом перехода полевого транзистора.

Отсутствие ложной причины приводит к необратимому отключению секции S3R из-за постоянного срабатывания защиты, в результате чего переключающий элемент (FET) постоянно открыт.

Фактически выделенная цепь, активируемая при обнаружении сигнала ошибки, разблокирует секцию для восстановления управления мощностью.

Представленная конструкция нашла свое первое применение в PCDU спутниковой энергосистемы второго поколения (CSG) COSMO-SkyMed.

Специальная плата Elegant Bread Board для S3R, интегрированная с платой, предназначенная для управления током и напряжением батареи, была протестирована в плане проектирования и разработки CSG PCDU.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License 4.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

ModularSynthesis — Последовательный переключатель 962

ModularSynthesis — Последовательный переключатель 962

Moog 962 Последовательный Переключатель

Последовательный переключатель 962 работает как аудио 2: 1 или Мультиплексор 3: 1.3: 1 операция активируется, когда штекер вставлен в вход 3. Входы выбираются либо кнопкой канала, либо Вход V-Trig. Выходы V-Trig являются истинными, когда выбран этот канал. Сигнал V-Trig на входе Shift выберет следующий канал. В Последовательный переключатель можно использовать для последовательного переключения трех выходов Последовательный контроллер 960 для конфигурации 1×24.

Последовательный переключатель был разработан для управления переключением только положительные напряжения, а не биполярные звуковые сигналы. Биполярный сигнал можно переключать, если его амплитуда ниже 2 В пик-пик. Сверху зажимается на отрицательной части.

Последовательный переключатель 962 представляет собой модуль шириной 1 МЕ.

Код даты на этикетке практически невозможно прочитать. Два кода даты IC — 1968 год, а два — 1969 год. Компания Moog не давала серийные номера модулей до 1967 года и начала с серийного номера 1001. Итак, это 43-й 962-й, выпущенный после присвоения серийных номеров.

Небольшие улучшения Photoshop делают дату более читаемой, 18 июля 1969 г.

Печатная плата — односторонняя медная без покрытия, паяльной маски или шелкография. В схеме используется логика RTL серии MC700.

задний

Ячейка шунтирующего регулятора последовательной коммутации

с неизбыточным выпрямителем

Описание предложения

Изобретение относится к усовершенствованному элементу шунтирующего регулятора с последовательным переключением и к регулятору солнечной энергии, содержащему множество упомянутых элементов.

Во многих приложениях важно убедиться, что единичный отказ не может привести к значительным потерям в работе. Короткое замыкание диода ячейки последовательного регулятора последовательного шунта (S4R) с одним шунтом с последовательным переключением (S3R) привело бы к полной потере работы. Поэтому обычно используются два последовательно соединенных диода, но, к сожалению, это снижает энергоэффективность системы. Увеличение рассеиваемой мощности препятствует миниатюризации регулятора и требует громоздких и тяжелых радиаторов.Предлагаемая технология направлена ​​на устранение этого основного недостатка путем создания ячейки шунтирующего регулятора с последовательным переключением, содержащей линию питания, соединяющую источник питания с шиной питания, включая шунтирующий переключатель со средством привода. Ячейка, кроме того, содержит нерезервированный выпрямитель, подключенный последовательно к линии питания для отключения шины питания от шунтирующего переключателя, если он замкнут. Детектор неисправности включен для обнаружения короткого замыкания в нерезервированном выпрямителе и для размыкания шунтирующего переключателя в таком случае.

Нововведения и преимущества предложения:

Предлагаемой техники:

• Предлагает несколько различных вариантов детектора неисправности, который может контролировать уровни напряжения в линии электропередачи и средства возбуждения для обнаружения короткого замыкания.
• Обеспечивает еще большее повышение энергоэффективности за счет использования синхронного выпрямителя, заменяющего диод.
• Решена проблема различения состояния отказа и переходного процесса, который может возникнуть при номинальной работе, путем предоставления решения, основанного на наблюдении, что нет необходимости активировать детектор неисправности в течение одного цикла шунтирующего переключателя.

Учитывая, что типичная энергосистема состоит из нескольких ячеек и нескольких генераторов, повышение эффективности, обеспечиваемое предлагаемой технологией, может быть весьма значительным.

Домен приложения:

Хотя регуляторы S3R (S4R) широко распространены в космическом секторе для солнечных элементов и массивов на спутниках, предлагаемая технология также может быть применена, среди прочего, к источникам питания в автомобильном секторе и секторе наземной солнечной энергии.

• Блоки питания
• Солнечная энергия
• Фотоэлектрические солнечные батареи
• Другая энергия

Управление энергопотреблением

Нравиться

Спасибо за лайк

Вам уже понравилась эта страница, вам может понравиться только один раз!

Последовательный переключатель с импульсным управлением без активной электроники — Блог о пассивных компонентах

Источник: Новости электронного дизайна

Марек Ирек, технический менеджер Relcon Polska.В этой схеме используются два электромеханических реле для реализации последовательного переключателя, который постоянно устойчив к электрическим помехам, запоминает свое состояние, несмотря на сбой питания, и потребляет энергию только тогда, когда он переключается из одного состояния в другое.

Знаю, знаю — обсуждение темы релейного последовательного переключателя в эпоху вездесущих микропроцессоров кажется пустой тратой времени. В конце концов, реле используются уже много лет. Можно ли из этих уже известных реле создать что-то новое? Я пробовал много лет назад и считаю, что у меня это получилось.

Я допускаю, что этот проект опаздывает примерно на 70 лет, но думаю, что его четкость структуры и работы заслуживает некоторого внимания. Первое, что выделяет его, — это то, что, несмотря на то, что он выполняет функцию логической схемы, в нем не используются активные электронные элементы. Кроме того, несмотря на простую структуру, он обладает чертами гораздо более сложных цифровых систем.

Переключатель последовательности, построенный на двухкатушечных бистабильных реле, частично является развитием статьи «Релейный триггер включения / выключения запоминает состояние во время сбоя питания.В этой статье «Идея для дизайна» автор Томми Тайлер представил схему триггера на основе реле, концепция триггера которой очень похожа на мою идею, представленную в Патентное ведомство Польши более 20 лет назад (показанное изображение, рис. 1 выше).

Feature image Рис.1 .: Эта схема с импульсным управлением двухкатушечного бистабильного реле выполняет функцию ВКЛ / ВЫКЛ, запоминает состояние во время сбоя питания и постоянно защищена от помех. Значения компонентов не критичны.

Эта конструкция была создана из-за необходимости в переключателе эффективного тока, запускаемом импульсом, который запоминает состояние во время сбоя питания и постоянно устойчив к сбоям.Основная идея заключалась в том, чтобы использовать тот факт, что катушки бистабильного реле в состоянии покоя не требуют источника питания, что позволяет накапливать электрический заряд, который может переключить реле.

Поскольку накопленный заряд должен иметь соответствующую поляризацию и поочередно питать катушки реле, я использовал один полюс контактов реле в качестве ключа переключения. Это позволяет току течь в одном направлении через возбужденную катушку и блокировку на время срабатывания импульса пассивной катушки. Несмотря на то, что на обе катушки подается один и тот же управляющий импульс, только одна из них может создавать электромагнитное поле благодаря этой конфигурации, позволяя контактам реле переключаться в положение, противоположное текущему занятому.

Когда подвижные контакты переводятся в другое стабильное положение за счет заряда, протекающего через выбранную катушку, низкий потенциал, присутствующий на центральном соединении — взаимный для обеих катушек, — предотвращает накопление заряда, необходимого для питания другой катушки, пока вход не откроется. . Даже его временное открытие позволяет накопить заряд, достаточный для его срабатывания в момент повторного появления управляющего импульса.

Катушки запуска

таким образом позволяют создать бистабильный триггер или триггер на основе двух таких защелок, как переключатель последовательности на рисунке 2.Схема триггера, построенная по описанной выше идее (снова рис. 1), в режиме ожидания потребляет ток в несколько миллиампер, что в определенных обстоятельствах можно рассматривать как недостаток.

2. Эта простая система с импульсным управлением, состоящая из двух двухкатушечных бистабильных реле, выполняет функцию последовательного переключателя. Уникальной особенностью коммутатора является то, что он работает без активных электронных компонентов, запоминает состояние во время сбоя питания, постоянно защищен от помех и не потребляет энергию, кроме случаев, когда он переключается из одного состояния в другое.Значения компонентов не критичны.

В своем проекте мистер Тайлер предложил более экономичный метод питания схемы, хранящей заряд, благодаря защелке, которая практически не потребляет ток в режиме ожидания (если мы пропустим утечку конденсаторов). Основная концепция работы осталась прежней; Таким образом, все преимущества, описанные ранее, а также ограничения, упомянутые в этой статье, могут быть полностью связаны со схемой переключения последовательности, представленной здесь.

Его уникальные особенности устойчивы к перебоям и сбоям питания, запоминают состояние во время сбоя питания, не потребляют энергию в режиме ожидания и имеют только кратковременное импульсное потребление в момент зарядки конденсатора и срабатывания.Представленный здесь переключатель после каждого нажатия кнопки мгновенного запуска S1 выполняет последовательность переключений: [Активировать M1]> [Деактивировать M1]> [Активировать M2]> [Деактивировать M2]> [Активировать M1] и т. Д. Следовательно, с его помощью можно переключать приводы, работающие в таком цикле, например приводы ворот или рольставни.

На схеме (снова рис. 2) два набора контактов этих реле (контакты 11, 12 и 14) используются для управления триггерами. Остальные два набора K1 и K2 (контакты 21, 22 и 24) используются для включения и выключения напряжения питания электрической нагрузки.Средние выходы катушек A3 для обоих реле (K1 и K2), которые соединены друг с другом, представляют собой вход взаимного управления переключателя — он активируется путем временного замыкания цепи заземления кнопки S1.

Так как циклы переключения обеих защелок синхронизированы друг с другом, но количество циклов различно, свободные контакты образуют последовательность соединений. Это позволяет управлять нагрузками M1 и M2, как описано выше.

Система очень толерантна к используемым компонентам.Вы можете использовать двухкатушечные бистабильные реле с различным номинальным напряжением. Вам нужно только выбрать подходящую емкость конденсатора, которая дает достаточно энергии для переключения реле. Это легко сделать, проверив, может ли выбранный конденсатор, заряженный номинальным напряжением реле, переключить его после подключения к катушке.

Номинал резисторов тоже не критичен. Увеличение значения сопротивления вызовет ограничение частоты коммутации; его уменьшение приведет к более частым и более динамичным реакциям.Однако при уменьшении сопротивления следует помнить, что в момент замыкания управляющего переключателя S1 на массу на заблокированной катушке должно быть напряжение меньше, чем напряжение срабатывания реле.

.

No related posts.