Tento projekt je pasívny (nenapájaný) vybíjač kondenzátorov, ktorý dokáže bezpečne vybíjať kondenzátory do napätia 450 V a kapacity 1000 µF. Pomáha tak jeho operátorovi pri rýchlom a najmä bezpečnom vybíjaní kondenzátora a poskytuje vizuálnu spätnú väzbu o procese vybíjania a o jeho ukončení.

Popis

Vybíjač kondenzátorov je ručná jednotka s 2 LED diódami na indikáciu a dvoma štandardnými krytými portmi na pripojenie bežného hrotom opatreného skúšobného kábla používaného k multimetru. Jej účelom je umožniť bezpečné vybitie kondenzátora, ktorý je v obvode, pred prácou na tomto obvode. Kondenzátory dokážu udržať náboj, niekedy aj dlhý čas, a v niektorých obvodoch je tak množstvo energie, ktoré dokážu udržať, nebezpečné, dokonca potenciálne smrteľné.

Táto jednotka umožňuje obsluhe pripojiť sa ku kondebzátoru pomocou dvoch testovacích vodičov k svorkách kondenzátora a následne jednotka umožní vybíjanie kondenzátora konštantným prúdom 125 mA. To je dostatočný prúd na vybitie najväčšieho kondenzátora, ktorý sa odporúča vybíjať pomocou tejto jednotky (kondenzátor s menovitým napätím do 450 V a kapacitou do 1000 µF) v priebehu približne 15 sekúnd.

Princíp fungovania

Prístroj je pasívne zariadenie, t. j. nie je napájaný a nie sú potrebné žiadne batérie ani iný zdroj napätie pre jeho funkciu. Energia uložená v kondenzátore sa počas jeho vybíjania využíva na rozsvietenie indikačných LED diód, ktoré signalizujú jeho stav a funkciu. Na postupné bezpečné vybíjanie kondenzátora konštantným prúdom 125 mA sa používa odporová banka 11 výkonových rezistorov s výkonom 5 W.  Počas vybíjania kondenzátora svieti jedna LED (žltá). Táto LED dióda bude svietiť dovtedy, kým sa kondenzátor nevybije na napätie nižšie ako 2 V.

Druhá LED (červená) svieti, ak je napätie kondenzátora vyššie ako 30 V. Táto LED dióda zhasne, keď sa kondenzátor vybije na menej ako 30 V, čo znamená, že kondenzátora je bezpečné sa dotknúť. Na riadenie LED diódy > 30 V sa používa IGBT tranzistor  v špecifickej konfigurácii.

Schéma zapojenia

Plošný spoj

Návod na použitie

Pripojte obe testovacie káble k 4 mm konektorom na konci jednotky. Jednotka nemá obmedzenie polarity a môže vybíjať kondenzátory v oboch orientáciách. Odporúča sa, aby vaše testovacie káble boli typu, ktorý je dimenzovaný minimálne na pracovné napätie kondenzátora, ktorý plánujete vybíjať. Ak je napätie vyššie ako 50 V, odporúča sa použiť vysokonapäťové skúšobné vodiče s kategóriou aspoň CAT I / 600 V.

Pri napätí vyššom ako 50 V používajte vhodné osobné ochranné prostriedky (OOP) vrátane ochranných rukavíc a ochranných okuliarov.

S nasadenými vhodnými osobnými ochrannými pomôckami sa dotknite skúšobných káblov na vývodoch kondenzátora a zatlačte tak, aby hrot neskĺzol a zabezpečil dobrý kontakt s kondenzátorom. Prístroj začne okamžite po pripojení vybíjať kondenzátor čo uvidíte, že sa rozsvieti žltá kontrolka vybíjania. Ak je napätie kondenzátora aktuálne vyššie ako 30 V, rozsvieti sa aj červená LED dióda >30 V.

Testovacie vodiče nechajte pripojené ku kondenzátoru až kým nezhasne kontrolka >30V. Keď kontrolka LED >30V zhasne, s kondenzátorom je možné bezpečne pracovať. Ak si práca vyžaduje vybitie kondenzátora čo najbližšie k nulovému náboju v kondenzátore, pokračujte v držaní skúšobných vodičov pripojených ku kondenzátoru, kým kontrolka LED vybíjania úplne nezhasne.

Montáž

Súbory Gerber pre výrobu dosky plošného spoja sú k dispozícii v odkaze pod článkom. Súbor 1024 Capacitor Discharger je predkomprimovaný archív, ktorý je pripravený na odoslanie do Oshparku. Všetky potrebné diely sú uvedené v súbore BOM CSV.

Ak chcete použiť spájkovaciu šablónu na pretavenie súčiastok SMD, spoločnosť Osh Stencils môže túto šablónu vyrobiť zo súboru 1024 Capacitor Discharger-F_Paste Gerber. Vyberte šablónu z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 4 milimetre a veľkosťou okraja 0,75 palca. Prípravok na spájkovanie šablón je navrhnutý tak, aby vyhovoval tejto šablóne.

Na tlač súpravy spájkovacej šablóny použite súbor SSJv2 1024 Capacitor Discharger. Ak používate program PrusaSlicer, súčasťou je súbor .3mf. V opačnom prípade použite súbor .stl s nasledujúcimi nastaveniami:

• Výška vrstvy 0,2 mm
• 3 perimetre
• 4 plné vrstvy na spodnej strane
• 5 plných vrstiev na vrchu
• 20 % výplň
• Nie sú potrebné žiadne podpery

Komponenty THT prispájkujte na dosku plošných spojov. Pri ohýbaní nožičiek IGBT buďte opatrní, musia byť presné, pretože otvor v puzdre TO-220 musí byť zarovnaný s chladičom a otvorom v DPS. Odporúča sa spájkovať 4 mm konektory Banana pre montáž na PCB, kým je doska namontovaná v hornej časti puzdra. Tým sa zabezpečí, že banánové konektory budú dokonale zarovnané a nebudú brániť osadeniu dosky plošných spojov v puzdre.

V adresári 1024 Capacitor Discharge Case sa nachádza súbor ResistorBender, ktorý možno voliteľne vytlačiť, aby sa správne a rovnomerne ohýbali nožičky rezistora tak, aby sa zmestili na dosku plošných spojov. Pri montáži chladiča IGBT by malo byť usporiadanie (zhora nadol):

• Skrutka s gombíkovou hlavou M3x8
• Skrutka izolátora
• TO-220 IGBT
• Teplotné mazivo/kompozit
• Sľudová izolačná podložka na montáž TO-220
• Tepelná pasta
• Hliníkový chladič
• DPS
• (zadná strana PCB) Plochá podložka
• (Zadná strana PCB) Šesťhranná matica M3

Skrutka, ktorá sa dodáva s montážnou súpravou TO-220, je príliš dlhá na to, aby správne zapadla do tlačeného puzdra. Nahraďte túto skrutku a maticu skrutkou s gombíkovou hlavou M3x8 a na zadnej strane PCB použite plochú podložku a šesťhrannú maticu M3. Nepoužívajte poistnú podložku. List sľudového izolátora môže byť mierne príliš veľký na to, aby sa zmestil do hliníkového chladiča. Dá sa zastrihnúť nožnicami.

Na tlač puzdra použite súbory CaseBottom a CaseTop. Pomocou spájkovačky vložte do hornej časti puzdra 4 vložky Heat-Set. Heat-Set Inserts by mali mať rozmery M3 x 6 mm. Skrutky použité na montáž puzdra by mali mať rozmer M3x12 so šesťhrannou hlavou. Zostavte polovice puzdra spolu s doskou plošných spojov vo vnútri a vložte 4 skrutky M3x12 so šesťhrannou hlavou a utiahnite ich.

Na stiahnutie

Konštrukčné a Gerber súbory

Autor konštrukcie : wilsondr9999

---

---

---