Электронный выключатель постоянного тока

[Erno]

Электронный выключатель постоянного тока

Сломал голову при решении задачи может кто поможет. Нужно придумать выключатель или ограничитель (может электронный) постоянного напряжения и установить его последовательно в цепь. Условия такие: напряжение в цепи порядка 600 В (напряжение разомкнутой цепи), ток появляется только при подключении нагрузки (I=8А). Задача: при отсутствии на клемах нагрузки напряжение должно отсутствовать или быть безопасным. Источник отключить невозможно. Смысл такой подключилась нагрузка (появился ток) напряжение выросло или сработал выключатель и замкнул цепь. Отключили нагрузку напряжение снизилось или пропало вовсе. Как это реализовать подскажите пожалуйста.

 

[prima]

Какая именно нагрузка? Что подключаете?
Обычно решается подачей небольшого контрольного ВЧ напряжения и, раз у вас постоянный ток, мощным транзисторным ключом в основной цепи. Транзисторный ключ требует схем защиты.
Ну или реле/пускатель в основной цепи.

 

[derba]

Вообще отключить напряжение без нагрузки не получится. Нужно какое то котрольное напряжениее, к примеру 5в, при подключении нагрузки пойдет ток, который включит высокое напряжение, общий ток упадет, если снять нагрузку, то и отключится и высокое напряжение. 8А, это не такой большй ток, IGBT ключи вполне работают на таких токах без снабберов. Использовать ключи на 900 или 1200в.

 

[v1ct0r]

Источник отключить невозможно.

что значит невозможно?
а выключатель (пускатель) управляемый дистанционно?
если это какой то автоматический режим, исключающий действия человека, то можно установить какой нибудь концевой выключатель.

 

[derba]

Вот, примерно такая схема. Тут не указано питание оптодрайвера, что бы не загромаждать схему, подается +15в на 8 ножку , и 0в на 5 ножку. Птание гальванически развязано от общей схемы.
Когда нагрузки нет на прямом входе компаратора напряжение 0в, выход компаратора -15в (диод D3 предохраняет светодиод от обратного напряжения), транзистор закрыт. Когда ставим нагрузку, то на диоде D1 появляется напряжение (он работает , как стабистор, а резистор R1 подбираем таким, что бы при работе ток был не менее 5А, т.е. при подключении нагрузки более 120 ом схема не срабатывала. Диод D2 высоковольтный. что бы высокое напряжение не попало на питание 5в, а 5 в было на выходе нагрузки в холостом режиме. В качестве компаратора можно использовать операционный усилитель, с питанем +-15.

 

[v1ct0r]

Задача: при отсутствии на клемах нагрузки напряжение должно отсутствовать или быть безопасным.

если речь идет о безопасности, то электронный ключ НЕ МОЖЕТ быть применен для для решения данной задачи!!!

 

[derba]

если речь идет о безопасности, то электронный ключ НЕ МОЖЕТ быть применен для для решения данной задачи!!!

Совместно с реле вполне может. Реле при таком токе будет подгорать. Хотя, оно разрывает цепь без нагрузки, то можно сделать и без электронного ключа.
Схема справа.

 

[v1ct0r]

Совместно с реле вполне может.

1. ну это две большие разницы
2. только не с реле, а все таки с пускателем, не забываем, что напряжение 600 вольт
3. и в таком случае смысла в нем(силовом электронном ключе) нет - только лишнее усложнение схемы

 

[derba]

1. ну это две большие разницы
2. только не с реле, а все таки с пускателем, не забываем, что напряжение 600 вольт
3. и в таком случае смысла в нем(силовом электронном ключе) нет - только лишнее усложнение схемы

ИМХО вполне пойдет и реле, рабочий ток то всего 8А, и разрываются контакты , когда ток будет порядка 40ма, это ток при 5в через 120 ом, для сработки схемы. Хотя и пускатель будет работать. Я подал идею, а как ее реализовать, пусть ТС ломает голову.

 

[v1ct0r]

ИМХО вполне пойдет и реле, рабочий ток то всего 8А

дело не в токе, а в напряжении
очень, очень сильно сомневаюсь, что существуют реле для коммутации 600 вольт, да еще и постоянки.(более 440в переменки не встречал, а для постоянки напряжение коммутации всегда почти на порядок меньше).
в реле конструктивно сложно обеспечить надежную изоляцию высокого напряжения при разомкнутых контактах, да и расстояние между контактами очень маленькое.
кроме того у пускателя осуществляется двойной разрыв цепи. не забываем что речь идет о безопасности.

 

[Ultras]

Увидел тему, задумался: а можно ли обойтись без высокотехнологичной электроники? Потом ещё немного подумал...

Итак, в исходном состоянии через NC контакты реле 1 (пускателя) нагрузка последовательно включена с низковольтным БП и обмоткой контактора. При появлении тока пускатель срабатывает и удерживается какое-то время за счёт конденсатора. На нагрузку подаётся высокое напряжение и срабатывает токовое реле 2, которое удерживает пускатель включенным.
Резистор R2 - для ограничения тока удержания обмотки пускателя. Без диода и R1 вообще можно обойтись, но тогда из-за заряженного конденсатора высокое напряжение на нагрузке пропадёт не сразу после прекращения тока.
Это так, "концепт"...

очень, очень сильно сомневаюсь, что существуют реле для коммутации 600 вольт, да еще и постоянки

В старых трамваях и троллейбусах практически вся коммутация была как раз релейной, именно при 600v постоянки.

 

[derba]

Не годится, обмотка Rel2 имеет значительное сопротивление, не забываем, ток нагрузки - 8А. У меня стоит в качестве нагрузки диод, он работает , как стабистор. При 40ма падение напряжения ок 0.6в, и при 8а падение напряжения на нем порядка 1в. Такого не скажешь про обмотку.

 

[v1ct0r]

В старых трамваях и троллейбусах практически вся коммутация была как раз релейной, именно при 600v постоянки.

я надеюсь, что вы решили пошутить
найдите схему трамвая или троллейбуса и попытайтесь в высоковольтных цепях найти хотя бы одно реле.
там вы даже пускатели вряд ли найдете т.к. там применяются контакторы.
а все релейные цепи управления запитаны от аккумуляторов

 

[Ultras]

обмотка Rel2 имеет значительное сопротивление

С чего это? Токовое реле.

я надеюсь, что вы решили пошутить

Да как сказать... Ну нету под рукой ни старого трамвая, ни троллейбуса, чтоб посмотреть

 

[derba]

я надеюсь, что вы решили пошутить
найдите схему трамвая или троллейбуса и попытайтесь в высоковольтных цепях найти хотя бы одно реле.
там вы даже пускатели вряд ли найдете т.к. там применяются контакторы.
а все релейные цепи управления запитаны от аккумуляторов

Трердотельные реле работают на 600в и более. По даташиту даже обычное автореле на 12в держит напряжениие 500в АС, значит амплитудное 700в. (между контактами и между контактами и обмоткой), посему на 220в я ими пользуюсь без опаски. То 600в , ИМХО должны держать и обычные реле. Тут дуг и не будет. ток отпускания ок 40ма.

 

[v1ct0r]

нету под рукой ни старого трамвая, ни троллейбуса, чтоб посмотреть

https://studfiles.net/preview/5682794/page:6/

По даташиту даже обычное автореле на 12в держит напряжениие 500в АС, значит амплитудное 700в. (между контактами и между контактами и обмоткой), посему на 220в я ими пользуюсь без опаски. То 600в , ИМХО должны держать и обычные реле.

ну во первых не держит, а указано напряжение пробоя - это две большие разницы, поэтому для своих личных целей вы можете можете его использовать на 220в АС, т.к. имеется двойной запас по электрической прочности.
а во вторых в промышленном применении этот запас должен быть от 4 до 10.
не даром испытания защитных средств до 1000в производятся напряжением 2000в(надеюсь не нужно объяснять, что испытательное и пробивное напряжение это две большие разницы ) а сама изоляция аппаратов обычно рассчитана на пробивное напряжение 3000в.
так же следует учитывать, что с течением времени запас электрической прочности уменьшается.