на главную

Схемы развязок для подключения дополнительного питания (в т.ч. для мощных потребителей)
(для слабо знакомых с электричеством)



Частенько необходимо подключить дополнительное питание для каких- либо электронных устройств вашего автомобиля. Например- чтобы при постановке на сигнализацию автомобиль дружелюбно помыргивал поворотниками или фарами. Или, чтобы при нажатии на сервисную кнопку сигнализации открывался багажник или включались фары. Да мало ли применений можно найти...

Тупо подключиться прямо к питанию вашего потребителя не получится, т.к. в большинстве случаев это приведет к нежелательным последствиям: дополнительное напряжение питания попадет в цепи, не предназначенные для него. Например- включается зажигание. Или фары. С другой стороны, когда дополнительное напряжение снято, при попытке включить этот потребитель- основное питание попадает уже в дополнительные цепи. Чтобы такого не происходило, необходимо предусмотреть схему "развязки" напряжений, чтобы ток шел только в одну сторону.

Простейшей развязкой являются два диода, включенные параллельно. Выходы диодов соединяют и подключают к потребителю. На вход первого диода подается одно из напряжений, на вход второго- другое. В этом случае никаких негативных последствий не предвидится.

Обычно- к потребителю подключен только один провод (плюс питания). Минус питания потребитель берет от корпуса автомобиля (к корпусу подключена минусовая клемма аккумулятора). Но бывают и исключения... Последнее время все чаще и чаще.

Например- в японских автомобилях, ко всем потребителям идет два провода: плюс от аккумулятора (или от зажигания) и минус. Причем кнопка (выключатель\реле) стоит не на плюсовом проводе, а на минусовом. То есть питание (плюс) появляется на потребителе с включением зажигания, а минус ("земля", или "масса")- по команде компьютера (или если водитель нажмет соотвествующую кнопку). В этом случае придется делать двойную развязку (соответственно- четыре диода). Также это можно рекомендовать в том случае, если неизвестно как именно подключен потребитель.

Но у такой схемы есть несколько недостатков:
1. Напряжение на потребителе будет на 0.7 ... 1.5 вольта ниже за счет падения напряжения на диодах. Это значит, что лампочка будет светить не во всю силу, а электромотор потеряет в мощности.
2. Если потребитель достаточно мощный: придется приобретать мощные диоды, а они довольно дорогие.
3. Если ток, проходящий через диод будет довольно большим (5..10 Ампер и выше): диоды будут сильно греться, а значит для них нужно придумывать радиатор или какое-то охлаждение
4. Диоды все-время в работе, даже когда питание подается не по дополнительному каналу.

Всех этих недостатков можно избежать, если использовать обычное автомобильное реле- переключатель. Схема представлена внизу рисунка (секция B- сдвоеная развязка):

В обычном состоянии потребитель подключен к основной цепи (U1). При подаче напряжения по дополнительному каналу (U2) реле переключается и подключает потребителя к дополнительному каналу.
При этом падения напряжения нет, т.к. нет диодов. Обыкновенные (саме дешевые) автомобильные реле расччитаны на ток до 30 Апер. Бывают, конечно, и помощнее. Из-за отсутсвия падения напряжения- реле не будет греться. И наконец, пока не включится дополнительный канал- схема не будет переключаться.

У этой схемы тоже есть свои недостатки, однако они незначительны, так что дальше можно не читать:
1. Скорость переключения ограничена. Фактически- диод переключается гораздо быстрее реле (вплоть до нескольких миллионов переключений в секунду). Реле может переключаться только несколько тысяч раз в секунду. Однако попробуйте включить и выключить кнопочку несколько тысяч раз за секунду :)
2. В случае, если мы подаем напряжение по дополнительному каналу, а у нас есть напряжение и на основном, то все-равно происходит переключение реле, из-за чего потребитель на тысячную долю секунды остается без питания. Однако- я так и не придумал где бы это могло нам испортить настроение... Но если уж вам это так критично, то выход довольно прост: парралельно развязки на реле поставить диодную развязку. Диоды будут работать только в момент переключения (т.е. не будут греться), а на потребителе питание не пропадет. Оно лишь немножко "просядет" на тысячную долю секунды.

(c) Иван Забурдаев, 2006г.



Все статьи
На главную
Рейтинг@Mail.ru