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无线电电子与电气工程百科全书 计算机外围设备电源管理，1200 瓦。 无线电电子电气工程百科全书
连接到个人计算机的设备在空闲模式下可能会消耗数十甚至数百瓦的交流电源功率。 此外，如果电气设备不必要地长时间连接到交流电源，例如在待机模式下，则损坏的可能性会增加。 要自动关闭连接到计算机的设备的电源，可以组装一个简单的设计，其原理图如图1所示。 1200. 该设备设计用于连接总功率高达 XNUMX 瓦的负载。
根据连接方法，设备可以在两种模式下运行： 1 - 如果电源电压施加到计算机本身，则始终向负载供电；
提供第一种操作模式是因为如果计算机处于待机、待机或睡眠模式，则 USB 端口上通常存在 +5V，可以在某些计算机主板的 BIOS 设置中将其禁用。 在第二种模式下，控制输入应连接到计算机的+5V电源线上，如果计算机不工作，该电源线通常不会通电。 +5 V 电源应用于从桌面电源引出的所有红线。 第二种模式对于笔记本电脑和上网本来说很难实现。 如果该设备要管理各种磁盘驱动器的电源，并且当计算机进入待机模式时不希望关闭磁盘驱动器的电压，则第一种操作模式是最合适的。 当控制输入端收到 5 V DC 电压时，HL1 LED 亮起，电磁继电器的触点 K1.1 闭合。 该继电器在计算机和 220 V 电源电压之间提供必要的电气隔离。出于相同目的并为了提高设备的可靠性，已采取其他方法将计算机节点与 220 V 网络另外解耦。为此为此，继电器触点通过串联电阻R1-R4连接。 当电磁继电器发生绝缘击穿时，这些电阻器可显着降低网络（计算机-人体接地）的漏电流。 此外，雷雨天气时，如果遭遇近距离雷击，计算机受损的几率也会大大降低。 以下元件还提高了电源网络中防止不良碰撞的保护级别：U1、R7、R9、R10、R11、R14、R15、C5、C6。 除了保护功能之外，这些无线电元件还执行各个节点操作所需的其他功能。 当触点K1.1闭合时，晶体管VT1、VT2按照达林顿电路作为复合晶体管打开。 使用复合晶体管可以增加电阻器 R1 - R4 的电阻。 电容器 C1 消除了该节点对干扰的敏感性。 当晶体管打开时，HL2 LED 亮起。 以及双向可控硅光电耦合器U1的LED。 光耦合器的三端双向可控硅开关元件在电源电压的每个半波处打开，同时强大的三端双向可控硅开关元件VS1也打开。 电源电压提供给负载，这由亮起的双晶LED HL3 来指示。 电阻R10、R11减少通过光敏双向可控硅的直流电流和脉冲电流，并在可控硅和VS1损坏或开路时对其进行保护 晶体管和光耦合器 U1 上的节点由来自电容器直流电源的 +33V 电压供电，该电压在电容器 C5、C6 上实现，可消除多余的功率。 交流桥式整流器由二极管 VD2...VD5 实现。 电阻R14、R15减小电容电源的浪涌电流。 整流电压的纹波由氧化电容器C2 平滑。 齐纳二极管 VD1 将整流电压限制在约 33 V。晶体管 VT1、VT2 开路时，电容器 C2 极板两端的电压降至 24 V。 通过保险丝 FU220、FU1 和 LC 噪声滤波器 C2L3C1 为该设备及其连接的负载提供 4 V AC 电源电压。 并联的压敏电阻 RU1、RU2 可消除高压脉冲噪声并保护连接的负载免受过压影响。 该器件可以安装在 155x70 mm 的印刷电路板上，其草图如图 2 所示。 1. 除L2扼流圈外，所有元件均放置在其上。在电磁继电器安装处的板左侧，制作了两个空气槽，以减少击穿的可能性；CM、S23-型电阻器2、S33-20、MLT、RPM，功率如图所示。 压敏电阻FNR-471K20可用FNR-431K20、MYG471-20、MYG431-XNUMX替代。 安装压敏电阻时，必须对其外壳进行结构防火保护，例如使用石棉纸或玻璃纤维。
可以增加并联压敏电阻的数量。 电容器 C3 陶瓷高压 K15-15，容量为 2200 ... 10000 pF。 电容器C4…C6薄膜型。 K73-17、K73-24 或类似进口产品，工作电压至少为 250 V AC。 任何类型的电容器C1都是小尺寸的，电容器C2是氧化物K50-35、K50-68或等效物。 二极管。 VA159 可以替换为任何系列 1N4001...1N4007、UF4001...UF4007、KD105、KD209、KD243、KD247。 在本设计中，您可以使用 D816B、816N1、5362N1、5363N1 或两个串联的 KS5364A、KS509A、515S2A 齐纳二极管代替 D515V 齐纳二极管。 RL50-YG413 和 RL50-HY213 LED 可以替换为任何通用连续灯，无需内置电阻。 L-57SRCRD LED 可以由 L-57、L-937 系列中的任何一个替换。 如果没有带有背对背晶体的两芯片 LED，您可以通过将传统 LED 包含在低功率二极管桥式整流器的对角线中来安装。 2SC945 晶体管可以替换为任何一个。 BC547、SS9011、SS9014、2SC1815、2SC1845或国产KT3117、KT645、KT6114系列。 您可以使用 S21ME3 代替双向可控硅光电耦合器 S21ME4，它包含内置“零检测器”。 另一种低功率双向可控硅光耦合器也适用，其光敏电阻设计的工作电压至少为 400 V。功能强大的双向可控硅。 VT139-800E 设计工作电压高达 800 V，直流电流 16 A，脉冲电流 140 A。可以用任何类似系列替代。 VT139-600、VT139-800、VT145-600、VT145-800、VTA216-600、VTA216-800 或 MAC320-A8。 双向可控硅安装在散热器上，其散热表面积应足够，使双向可控硅在最大负载电流下长期运行时，双向可控硅本体温度不超过60℃。 三端双向可控硅开关的多余功率是必要的，以便三端双向可控硅开关能够承受所连接负载的市电电压滤波电容器的脉冲充电电流。 电感器L1是任何具有100μH以上半绕组电感的双绕组，其绕组是针对最大负载电流而设计的。 您可以使用现成的双绕组电感器，例如来自大幅面复印机、强大的计算机电源的电感器，或者基于显像电视或监视器的输出线路变压器的铁氧体磁芯自行制作。 磁芯组装时必须留有0,5毫米左右的无磁间隙。 在这种情况下，例如，变压器的铁芯上有 15 匝绕组线。 TVS-90LTs5 的电感约为 100 μH。 铜绕组线的直径至少为1,2毫米。 根据设备与激光打印机配合工作的能力，保险丝 FU1、FU2 设置为 8 A。 如果您不打算将大电流用电装置连接到该设备，则可以安装电流较低的保险丝。 65V-1继电器的绕组电阻约为160欧姆，设计工作电压为5 V。可以用GJ-SH-105LM代替，其线圈也设计为工作电压为5 V。五、没有此类继电器时，可用绕组为12V的普通电磁继电器，1215V，如RAS112、SDT-SS-2DM、G14R-12，此时控制输入接计算机的+ XNUMX V 电压，例如使用标准四针“Molex”插头。 继电器不是焊接到印刷电路板的孔中，而是用聚合物胶粘在印刷电路板上，通过短安装线进行连接。 这对于提高设备的安全性是必要的。 该设备由可维修的无线电组件精确组装而成，可立即开始工作，无需调整。 为了检查作为控制电压源的可操作性，建议不要使用计算机，而是使用实验室电源。 操作该结构时，应记住其大部分元件（R6、VD6 和 HL1 除外）均由交流电源供电。 作者：Butov A.L.
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