公共廣播系統功放電源控制器的設計與實(shí)現
圖3所示是固態(tài)繼電器的工作原理圖,其中部件①~④構成交流SSR的主體。從整體上看,SSR只有兩個(gè)輸入端(A和B)及兩個(gè)輸出端(C和D),是一種四端器件。工作時(shí)只要在A(yíng)、B加上一定的控制信號,就可以控制C、D兩端之間的“通”和“斷”,從而實(shí)現“開(kāi)關(guān)”的功能。其中
耦合電路的功能是為A、B端輸入的控制信號提供一個(gè)輸入、輸出端之間的通道,但又在電氣上斷開(kāi)SSR中輸入端和輸出端之間的(電)聯(lián)系,以防止輸出端對輸入端的影響,耦合電路用的元件是“光耦合器”,它動(dòng)作靈敏、響應速度高、輸入/輸出端之間的絕緣(耐壓)等級很高。由于輸入端的負載是發(fā)光二極管,這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配,故在使用中可直接與計算機的輸出接口相連,即受“1 ”與“0”的邏輯電平控制。觸發(fā)電路的功能是產(chǎn)生合乎要求的觸發(fā)信號,驅動(dòng)開(kāi)關(guān)電路④工作,但是,由于開(kāi)關(guān)電路在不加特殊控制電路時(shí),將產(chǎn)生射頻干擾并以高次諧波或尖峰等信號污染電網(wǎng),為此特設了“過(guò)零控制電路”。所謂“過(guò)零”,是指在加入控制信號且交流電壓過(guò)零時(shí),SSR即為通態(tài);而當斷開(kāi)控制信號后,SSR要等待交流電的正半周與負半周的交界點(diǎn)(零電位)時(shí),SSR才為斷態(tài)。這種設計能防止高次諧波的干擾和對電網(wǎng)的污染。吸收電路是為防止從電源中傳來(lái)的尖峰、浪涌(電壓)對開(kāi)關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動(dòng)作)而設計的,一般選用“R-C”串聯(lián)吸收電路或非線(xiàn)性電阻(壓敏電阻器)。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/179299.htm
本系統所用功放的功率為320W,以?xún)膳_計,負載總功率為640W,考慮到余量,可選用負載電流5A的SSR-5DA固態(tài)繼電器。SSR-5DA固態(tài)繼電器采用雙向可控硅輸出,零電壓開(kāi)啟,零電流關(guān)閉;輸入回路與輸出回路用光隔離;輸入輸出端的隔離耐壓為2500V。
2.3 抗干擾電路的設計
為了防止串入干擾信號而造成固態(tài)繼電器的誤動(dòng)作,本設計加入了抗干擾電路??垢蓴_電路主要由電感元件組成,因為電感元件有通直流信號而阻交流信號的作用,其作用主要是濾除高頻及交流電的干擾。
2.4 過(guò)壓保護電路的設計
快速熔斷器和空氣開(kāi)關(guān)是一種通用的過(guò)電流保護方法??焖偃蹟嗥骺砂搭~定工作電流的1.2倍來(lái)選擇,一般小容量可選用保險絲。特別要注意負載短路,這是造成SSR產(chǎn)品損壞的主要原因。除用RC電路保護外,建議采用壓敏電阻并聯(lián)在輸出端以作為組合保護。金屬氧化鋅壓敏電阻(MOV)面積的大小可決定吸收功率,厚度則決定保護電壓值。交流220V的SSR可選用MYH12/430V的壓敏電阻。
設計時(shí),在輸出回路中還應附加一個(gè)瞬態(tài)抑制電路,其目的是保護固態(tài)繼電器。通常的措施是在繼電器輸出端加裝RC吸收回路(例如:R=
150 Ω,C=0.5μF或R=39Ω,C=0.1μF),以有效抑制加至繼電器的瞬態(tài)電壓和電壓指數上升率dV/dt。另一個(gè)措施是在繼電器輸出端接入具有特定鉗位電壓的電壓控制器件,如雙向穩壓二極管或壓敏電阻(MOV)。壓敏電阻的電流值應按下式計算:
其中Zs為負載阻抗、電源阻抗以及線(xiàn)路阻抗之和,Vmax、Vmov分別為最高瞬態(tài)電壓和壓敏電阻的標稱(chēng)電壓,對于常規的220V和380V的交流電源,推薦的壓敏電阻的標稱(chēng)電壓值分別為440~470V和760~810V。
3 實(shí)際應用
在MTC-02廣播系統加入功放電源控制器后,通過(guò)人工編制程序,可使此系統具有自動(dòng)關(guān)閉后續功放設備電源的功能。人工對MTC-02編制程序,每一打鈴前1分鐘啟動(dòng)功放電源,使功放提前進(jìn)入工作狀態(tài),打鈴結束后2分鐘關(guān)閉功放電源,以使功放有時(shí)間盡可能散熱。而在其他時(shí)間,功放處于關(guān)機狀態(tài),這樣便可達到節約用電、延長(cháng)設備使用壽命,降低運行費用之目的。如系統時(shí)鐘出現偏差,只需校準MTC-02時(shí)鐘即可,因而操作非常簡(jiǎn)單方便。
4 結束語(yǔ)
使用功放電源控制器可對單位公共廣播系統的音頻功放進(jìn)行定時(shí)控制。經(jīng)過(guò)測算,每天至少可以節約3度電。本設計的整套功放電源控制器所用的器件數量相當少,控制流程也相當簡(jiǎn)單,關(guān)鍵是創(chuàng )新地利用了MTC-02廣播系統的接口,并借助SSR-10DA固態(tài)繼電器來(lái)實(shí)現功放電源控制的設計與制作。該控制器無(wú)須進(jìn)行任何相關(guān)操作,只要對MTC-02編制程序即可。另外,該方案稍加補充修改,也可實(shí)現單位熱水器的電源定時(shí)控制,同樣也可達到降低故障率、節約能源之目的。
pa相關(guān)文章:pa是什么
評論