Защита АС (с раздельным током включения и током удержания настраиваемая под любое реле)

[Alexandr Frolov]

Моя схема защиты.

Задача ставилась добиться минимального нагрева реле.

Для этого реализованы режимы: Включение (форсаж) и Удержание. 

При включении (на форсаже) мощность на реле 2Вт, при удержании всего 0,07Вт

Схема не требует стабилизированного питания (допускает большой уровень пульсаций на шине питания)

Форсажная емкость (С3) по совместительству является очень хорошим фильтром по питанию.

В схеме присутствует индикация аварийного режима.

При всей функциональности схемы, она содержит минимум деталей.

Самое основное - схема может быть настроена (ток включения и ток удержания) под ЛЮБОЕ реле (которому достаточно питающего напряжения для включения) за счет изменения номиналов R7 и R8

 

 

Число деталей можно еще уменьшить за счет объединения входов (правые выводы резисторов R1_1 и R1_2 соединияются вместе).

Из схемы удаляют С1_2, Q1_2, Q2_2.

В случае объединения выводов, снижается чувствительность схемы к уровню постоянки на входе примерно в 2 раза (до +1,3/-2,5 вольт).

Впрочем в схеме защиты АС от Бриг-001 тоже реализовано "объединение" с аналогичными параметрами

 

Описание схемы и обсуждение здесь:

rt20.getbb.ru/viewtopic.php?t=108243&start=118

 

Добавляю графики (моделирование в LTSpice), чтобы нагляднее была понятна работа схемы защиты


График тока через реле во взаимосвязи со входным напряжением и напряжением питания:
зеленый график - ток через реле (правая шкала)
синий - входное напряжение
красный - напряжение питания:
(для целей моделирования условно емкость задержки С3 снижена до 7мкФ, чтобы были короче временные интервалы на графике)



Здесь видно, что после кратковременного пропадания напряжения питания (отрицательный импульс на красном графике справа), форсажная емкость не успевает полностью зарядиться, потому ток форсажа занижен. В некоторых случаях реле может не включиться.
Форсажная емкость заряжается до необходимого уровня примерно за 0,6 секунды, что заведомо быстрее чем задержка таймера подключения АС (2..4 секунды).
Но при кратковременном пропадании питания емкость таймера С3 не успевает полностью разрядиться (меньше потом будет время задержки при повторном включении).
Полный разряд емкости С3 составляет примерно 1,5 секунды.
Для исключения такой ситуации можно поставить обратный диод параллельно резистору R2 (240кОм).

Следующий график - тепловые мощности на элементах схемы:
зеленый - мощность на реле (2 Вт в момент форсажа и спадает до 0,07Вт в режиме удержания)
голубой - тепловая мощность на резисторе R8 - самый горячий элемент схемы (0,43 Вт всего).
красный - мощность на ключе управления светодиодом Q6. Пик доходит до 100мВт примерно в "совмещенном" режиме (когда не закончен подзаряд емкости форсажа С4), затем мощность снижается до 15мВт.
сиреневый - мощность на главном ключе Q1. При включении доходит до 0,5Вт (на время 4ms всего), потом снижается менее чем до 10мВт примерно

Не забывайте Закон Ома

Edited June 14 by Alexandr Frolov

[Реклама]

[bigmanlav]

Неплохая идея. Только вход переделать на оптронный.

[Реклама]

Реле, разъемы, вентиляторы, корпуса, микросхемы, конденсаторы и много другое!

Скидки до 20% на сайте электронного дискаунтера ТМ Электроникс.

Бесплатная доставка в любую точку России + кэшбэк 15%.

Подробнее

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[ChePay]

1 При малом токе реле может отключиться при механическом воздействии. Толкнул случайно корпус – пропал звук.

2 Разряжать С2 нужно через токоограничивающий резистор, особенно если КТ315.

3 При снятии питания С2 будет долго разряжаться, при повторной подаче питания может не быть задержки.

Это больше недостаток, чем достоинство:

6 часов назад, Alexandr Frolov сказал:

Форсажная емкость (С3) по совместительству является очень хорошим фильтром по питанию.

4 Схема не отключает АС сразу же при пропадании питания.

 

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

[Borodach]

"Вход" может быть любой, основная идея в том, чтобы разгрузить обмотку реле. Но надо помнить, что при слишком малом токе удержания переходное сопротивление контактов может прилично возрасти и со временем последние могут выйти  из строя ...

[Реклама]

Литиевые ХИТы EVE Energy на складе в Компэл

На склад КОМПЭЛ поступил ассортимент литиевых химических источников тока EVE. На данный момент доступны батарейки серии ER типоразмеров 1/2АА, С, D и аккумуляторы серий ICR, INR с типоразмером 18650. 

Продукция EVE обладает высочайшей стандартизацией и повторяемостью характеристик. Она является отличной альтернативой как по цене, так и по качеству аналогичной продукции других известных брендов. Подробнее>>

[ChePay]

5 Если задача – меньше греть воздух, то лучше взять реле на повышенное напряжение. Удержание получать питанием напрямую, а "форсаж" делать прибавлением напряжения от конденсатора. Как во многих бесперебойниках сделано включение реле на случай разряженной батареи.

Но тогда, правда, не будет подбора токов.

Edited June 15 by ChePay

[bigmanlav]

14 минут назад, Borodach сказал:

при слишком малом токе удержания переходное сопротивление контактов может прилично возрасти

Ток уменьшать в разумных пределах.

 

[Borodach]

У разных людей этот "предел" может быть разным, я бы по переходному сопротивлению подбирал ...

[BARS_]

7 часов назад, Alexandr Frolov сказал:

Задача ставилась добиться минимального нагрева реле.

Для этого реализованы режимы: Включение (форсаж) и Удержание. 

А не проще было просто взять другое реле? У РЭС6 какое там сопротивление обмотки, что-то около 500 Ом? Так у современных реле оно более 2 К. При 24 В это менее 0,3 Вт тепла. Смысл этих заморочек?

Edited June 15 by BARS_

[Borodach]

Полностью согласен - надуманная "проблема" ...

[bigmanlav]

Проверил пять реле подходящих для защиты АС, у schrack, omron, oeg при номинальном напряжении 0,3 - 0,4 ватта, у китайцев songle около 0,5 ватта, меры по снижению тока излишни.

Вот советские, да, есть смысл, под рукой есть РЭС48, 1,1 ватта, а РЭН33 3,2 ватта! Но кто же их сейчас использовать будет. 

 

[Roll-o-matic]

8 минут назад, bigmanlav сказал:

Но кто же их сейчас использовать будет

Может автор темы?

[bigmanlav]

1 минуту назад, Roll-o-matic сказал:

Может автор

Возможно.

 Я даже не смог вспомнить как выглядит РЭС6, пришлось в интернете смотреть.

[FAI4]

При чем здесь советские реле??

 

Ток включения у реле примерно в 5-6 раз больше тока удержания.

 

РЭС6 приведен как пример.

Паспортные параметры реле - на схеме.

Ток включения 50 мА.

(минимальныйто когда гарантируется срабатывание реле)

 

Рабочий ток - 60 мА

(те производитель рекомендует с запасом +20% для надежности включения)

 

Ток отпускаяния - 10мА

 

В схеме выбраны токи:

Форсаж 80 мА на время 50ms (по паспорту включение не дольше чем за 20ms)

 

В режиме удержания выбран ток в 15мА (в 1.5 раза больше с запасом)

При этом на рабочем токе получается мощность 1.1 Вт (реле греется)

 

При регулировке тока данной схемой получаем 0.07Вт в режиме удержания и ток в 1.5 раза выше минимального.

 

Данные РЭС6 приведены для примера.

 

Аналогичная ситуация будет для ЛЮБОГО реле (в тч и неотечественного)

 

При этом схема собственно не требует ничего особенного по сравнению с обычной схемой защиты АС.

Добавлена всего лишь пару резисторов и емкость.

И вместо транзистора использована TL431 (имеющая больше Кус по току чем транзистор и термонезависимый порог срабатывания)

 

Емкость задержки разряжать обратным диодом (параллельно R2) для случая кратковременного пропадания напряжения  - на схеме сейчас нет.

Edited June 15 by FAI4

[Borodach]

Вообще-то, двойная регистрация у нас запрещена.

Какой оставим...?

[BARS_]

19 минут назад, FAI4 сказал:

Ток включения у реле примерно в 5-6 раз больше тока удержания.

А при чем тут это? Речь про то, что нет смысла морочить голову со снижением потребления реле. Это бессмысленно.

[FAI4]

5 минут назад, Borodach сказал:

Вообще-то, двойная регистрация у нас запрещена.

Какой оставим...?

Все сложно..

Я еще не разобрался с особенностями форума.

Почему система разрешила регистрироваться дважды с одинаковым ником ??

 

 

[Borodach]

Ники, как раз, разные.

[FAI4]

5 минут назад, BARS_ сказал:

А при чем тут это? Речь про то, что нет смысла морочить голову со снижением потребления реле. Это бессмысленно.

Зачем реле постоянно питать током 65 мА если достаточно 15 (в режиме удержания)?

(токи конкретные - на примере РЭС6.

это могут быть например токи 20/4мА для другого реле)

Снижение тока в 5 раз это неактуально ??

 

Кроме того схема позволяет использовать например 3-х вольтовое реле непосредственно от шины оконечника (+37 вольт) без дополнительных стабилизаторов.

5 минут назад, Borodach сказал:

Ники, как раз, разные.

Подскажите как лучше поступить?

Edited June 15 by FAI4

[Borodach]

6 минут назад, FAI4 сказал:

Подскажите как лучше поступить?

Выберите один ник, второй удалим.

[BARS_]

3 минуты назад, FAI4 сказал:

Снижение тока в 5 раз это неактуально ??

При потреблении УНЧ в несколько Ампер? Ни капли. Да и где вы такие прожорливые реле находите? При сопротивлении обмотки 2 КОм и 24 В ток будет 12 мА. А часто сопротивление даже выше. Да даже если и 1 Ком будет, то все равно до 65 мА не дотягивает

 

7 минут назад, FAI4 сказал:

схема позволяет использовать например 3-х вольтовое реле непосредственно от шины оконечника (+37 вольт) без дополнительных стабилизаторов.

Ну да, просто включив последовательно резистор и рассеивая излишки на нем. 

[Borodach]

1 час назад, FAI4 сказал:

При чем здесь советские реле??

Притом, что они, действительно, греются, а вот импорт потребляет порядка тридцати мА и рассеивает на себе  где-то  0,5 - 0,7 Вт. Для чего, при такой потребляемой мощности,  нужно что-то изобретать? А если учесть, что при пониженном токе удержания, контакты реле будут не плотно прижаты друг к другу, то здесь может возникнуть уже другая проблема. Ведь не просто так производители  рекомендуют увеличить рабочий ток обмотки на  20%. Вы же сами это отметили.

 Да, можно использовать низковольтные реле, но в этом случае мощность будет рассеиваться уже на других элементах ...

[bigmanlav]

Схема имеет право на существование, но в защите АС не имеет смысла, учитывая малое потребление современными реле на фоне общего потребления усилителя. В высококачественном усилении вообще часто возникает вопрос об искажениях вносимых нелинейностью контактов реле, а уж при пониженном токе они точно вырастут. Снизить ток удержания реле в защите АС можно, но не более чем вдвое, ловля блох.

[FAI4]

"Возрастание сопротивления контактов реле при снижении тока обмотки" - это Фейк такой ??

 

Сопротивление контактов определяется усилием плоских пружин.

И это усилие НИКАК не меняется, пока якорь реле находится на своем месте.

 

Или хотите сказать что якорь отодвигается от сердечника при снижении тока?

(после того как произошло срабатывание реле)

 

Для доказательства (фейка) приведите ссылку на любой даташит, где указывается такая особенность в работе реле

 

0.4 Вт на реле и 0.02 Вт - есть разница?

Edited June 15 by FAI4

[ChePay]

Несколько единиц Ватт будет потребление УМЗЧ в покое. В итоге разница в 0,38 Вт совсем не делает погоды.

А если уж очень хочется минимизировать потребление защитой, то нужно делать на бистабильном реле. 

[FAI4]

Собственно снижение тока удержания - это как дополнительная функциональность.

 

Фишка этой схемы - использование TL431 как порогового элемента.

 

Что позволяет снизить номинал емкости задержки (пороговое напряжение примерно в 4 раза больше чем на транзисторе, а также существенно ниже "ток базы" TL431 чем у транзистора) и обеспечить термостабильность времени задержки.