Содержание

Провода ПУГНП и ПУНП: характеристики, отличие, запрет применения

 

Вступление

Оказывается, что провод ПУНП, а также другие аналогичные провода (кабели)  АПУНП и ПБНГ, выпускаемые по ТУ 16.К13-020-93 были запрещены к производству, а сам ТУ был отменен (01-06-2007). Причина, принятого ассоциацией «Электрокабель» решения, заключалась в низком качестве выпускаемой, поэтому ТУ продукции и несоответствия требования стандартов.

Однако выпуск ПУНП и его продажа продолжаются, и знать общие характеристики ПУНП и отличие кабелей ПУНП и ПУГНП остается актуальным. Хотя я рекомендую заменить ПУНП кабелями ШВВП или ПВС.

Расшифровка маркировки провода ПУГНП и ПУНП

Расшифровка данного типа кабельной продукции не сложная:

  • Буква «П» обозначает провод;
  • «У» означает универсальный;
  • «Г» гибкий;
  • «П» плоский.

Жилы провода ПУГНП и ПУНП сделаны из меди, в отличие от жил проводов АПУНП, которые сделаны из алюминия.

Сама идея производства гибкого плоского провода с небольшим сечением жил (до 4 квадратов) была и остается оправданной. Внешний вид провода ПУГНП и ПУНП изящный, его назначение, для подключения и прокладки электросетей внутри здания напряжением до 250 вольт, актуально. Гибкость провода ПУГНП вообще изумительна. Однако, разработанный для его производства ТУ, а не стандарт, позволил производителям экономить на качестве и нарушать, как характеристики оболочек, так и сечения жил кабеля. Отсюда, велика вероятность купить некачественную продукцию, и как следствие, повышенная опасность аварийных ситуаций.

Отличия ПУНП и ПУГНП

Отличия ПУНП и ПУГНП заключаются в конструкции жилы. У провода ПУНП жила монолитная из технической меди. У провода ПУГНП жила многожильная и состоит из нескольких скрученных проводков (не менее семи).

Важно! Повторюсь, ПУНП и ПУГНП, предназначались только для использования в бытовой электропроводке, для подключения бытовых приборов, открытой и скрытой защищенной электропроводки 250 Вольт. Сечение проводов не более 4 (редко 6) мм2.

Нормированные характеристики ПУНП и ПУГНП

  • Сечения жил 0,35 — 6 мм2;
  • Толщина изоляции жил не менее 0,3мм;
  • Толщина общей оболочки на менее 0,5мм.
  • По ТУ цвета жил не маркируются, цвет оболочки обычно белый.

Сопротивление жил

Сопротивление жил смотрим в таблице.

Сопротивление изоляции по ТУ не регламентируется.

Примечание: Как видите по ТУ 16.К13-020-93, половина важных параметров не регламентируется.

Допустимые нагрузки

В таблице смотрим допустимые нагрузки для провода ПУГНП и ПУНП.

Методы технического контроля

На кабельной продукции вызывающей сомнения, стоит вспомнить методы контроля качества проводов ПУГНП и ПУНП

Осмотр при покупке (визуально). Проверьте количество жил кабеля, в гибком кабеле число проволок в жиле (не менее 7). Обязательно посмотрите целостность оболочки. Бухта кабеля должна быть плотной, с заводской биркой, на которой указан адрес завода, ТУ производства, год производства и

Измерение размеров

Используя измерительные инструменты, проверьте толщины изоляции жил и оболочку кабеля (параметры выше). Проверьте сечение жил кабеля. Для многопроволочных жил используете формулу:

0,785×d2×N (где N – количество проволок в жиле, d – диаметр проволок в жиле). Допустимое отклонение 15%.

Измерение электрического сопротивления жил

Используя омметр, измеряется электрическое сопротивление кабеля. Таблица выше.

Механическое испытание

  • Если есть возможность использовать морозильник -15°С, проверьте качество оболочки кабеля. Это особенно важно для этих проводов.
  • Для этого, нужно провод длинной 1200 мм, свернуть в кольцо диаметром 40 см, и положить в морозильник на 2 часа.
  • После этого кабель достается, 60 минут лежит в помещении (отогревается) и навивается на цилиндр диаметром 10 крат толщине провода. Если после такой «экзекуции» на оболочке не будет трещин, значит, несмотря на соблазн, производитель сделал качественный провод.

В завершении

В завершении стоит отметить, что многие производители, после 2007 года, перемаркировали свою продукцию и вместо ПУНП и ПУНГП формально стали выпускать такую продукцию.

Статьи по теме

 

 

Провод ПУГНП - расшифровка, технические характеристики и применение

Электрический провод ПУГНП является разновидностью распространенного электропровода ПУНП, с той разницей, что в его основе применяется не твердые, а гибкие жилы. Оба этих кабеля широко распространены благодаря относительной дешевизне, по сравнению с рекомендованными ВВГ или NYM. Но при приобретении надо учитывать, что кабель ПУГНП и ПУНП запрещен к использованию положениями ПУЭ, как пожароопасный.

Что собой представляет ПУГНП

Двух или трехжильный медный кабель, жилы которого набираются минимум из семи токопроводящих нитей, скрученных между собой. Изоляция каждой жилы делается толщиной не меньше 0,3 мм и выполняется отдельным цветом. Если это двухжильный кабель, то одна из жил будет иметь синий цвет для ноля, а в трехжильном и заземляющий желтый провод с зеленой полосой. Впрочем, можно встретить и другие расцветки, но изоляция жил в любом случае будет различаться друг от друга. Толщина наружной, общей изоляции составляет 0,5 мм – она делается из белого или неокрашенного пластиката ПВХ.

Технические характеристики определяют жилы проводов как проводники электрического тока напряжением не выше 250 Вольт и частотой 50 Герц. Их поперечное сечение бывает от 0,75 до 4 мм², что позволяет подобрать кабель для большинства бытовых нужд.

Расшифровка аббревиатуры

Отличительной особенностью ПУНП и ПУГНП является их плоская форма, что прямо отражено в аббревиатуре. У провода марки ПУНП расшифровка названия выглядит как «П» – провод (хотя по сути это кабель), «УН» – универсальный (без особых ограничений в сферах применения), «П» – плоский (жилы расположены не по кругу, а рядом друг с другом). Если аббревиатура имеет вид «аПУНП», значит жилы из алюминия.

Соответственно, расшифровка провода ПУГНП читается как «П» – провод, «УН» – универсальный, «Г» – гибкий, «П» – плоский. Ввиду того что этот кабель гибкий, алюминий при его изготовлении не применяется, поэтому приставки «А» перед названием не бывает, но дополнительные разновидности у него все-таки есть. Это ПУНГПнг, с изоляционным покрытием пониженной горючести и ПУГНПнгд-LS, который, кроме того что не горит, еще и не тлеет.

Почему в названии провода буква «Г» стоит не на своем месте можно только догадываться – возможно это банальная ошибка при регистрации названия, а может быть кто-то посчитал, что так созвучнее.

Официальных комментариев на эту тему точно не будет, так как ПУГНП запрещен к применению, ввиду его несоответствия современным требованиям пожаробезопасности. Правда, «нельзя применять» не значит запретить производить, что и делается до сих пор по причине его высокой популярности вследствие дешевизны.

С производством тоже все интересно – ПУГНП не обязательно должен иметь маркировку производителя (ее проставляют только на ярлыках, которые крепятся к цельной бухте провода). Соответственно, даже если известны все технические характеристики, ГОСТы и ТУ, их выполнение проконтролировать достаточно сложно и это никто не гарантирует.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Изготовление происходит по ТУ 16К13-020-93 госстандарта. Назначение ПУГНП определялось как прокладка освещения и питание маломощных электрических приборов, работающих в электрических сетях с напряжением до 250 Вольт. Метод укладки – неподвижный. Основные технические характеристики следующие:

  • Материал токопроводящей жилы – медь.
  • Материал изоляции – ПВХ-пластикат.
  • Рабочая температура, при которой сохраняются свойства изоляции – от -50 до +50 С°. Запас прочности до +70 С° – кабель должен выдерживать длительный нагрев до этой температуры и кратковременный до +80.
  • Температура при которой разрешено выполнять монтаж – от -15. При более низких значениях возрастает вероятность излома изоляции при перегибах провода.
  • Средняя эластичность – при укладке запрещены изгибы радиусом меньшим 10 наружных диаметров кабеля.
  • Допустимая влажность окружающего воздуха – 100%, при температуре до +35 С°.
  • Сопротивление жилы сечением 1 мм² – до 27,1 Ом, жилы 1,5 мм² – до 12,1 Ом, жилы 2,5 мм² – до 7,41 Ом и жилы 4 мм² – 4,61 Ом. В тестовых замерах этот параметр вычисляется при температуре 20 С°, на контрольном отрезке кабеля длиной 1 км.
  • Расчетный срок эксплуатации – 15 лет.
  • Маркировка – ПУГНП X*Y, где X – количество жил, а Y – их поперечное сечение.
  • Маркировка ПУНГПнг указывает на повышенную сопротивляемость возгоранию, ПУГНПнгд-LS – на пониженное выделение дыма при тлении.
  • Гарантийный срок – 2 года с момента начала эксплуатации.

Об использовании провода смотрите в этом видео:

Причины запрета на использование

В первую очередь, провод ПУГНП не соответствует требованиям по толщине изоляции проводников. Если требования ПУЭ однозначно указывают на необходимость использовать оболочку толщиной минимум 0,4-0,5 мм, заводское ТУ разрешает использовать слой пластиката в 0,3 мм.

Кроме того, ТУ 16.К13-020-93 достаточно свободно относится к допускам по поперечному сечению жил – разрешенная погрешность составляет 30%. Как итог – если приобретается кабель на 2,5 мм², то по факту внутри него могут оказаться провода с жилами 2,5 – 30% = 1,75 мм². Понятно, что когда к нему подключается даже номинальная нагрузка, то кабель может не выдержать и оплавиться. По статистике, более 50% всех возгораний проводов происходило именно при использовании марок ПУНП и ПУГНП.

Коротко о главном

Кабель ПУГНП производится по устаревшим ТУ, которые не соответствуют современным нормам безопасности и его использование запрещено требованиями ПУЭ. Соответственно, решение приобретать его или нет, принимается полностью на свой страх и риск, ведь в случае непредвиденной ситуации экспертиза покажет, что был использован неправильный провод.

Если же по каким-либо причинам его приходится использовать, то надо помнить про допуски, существующие в ТУ, по которому изготавливается кабель, и все расчеты производить как будто сечение жил меньше указанного номинала на 30%. Когда кабель укладывается наружным способом, его надо помещать в гофру, концы которой заматываются изолентой, для предотвращения доступа воздуха. В таком случае даже при значительном перегреве провод не загорится, так как будет отсутствовать доступ кислорода.

Особо дотошные покупатели приходят за кабелем с микрометром и на месте проверяют сечение жил. Это хороший, но достаточно относительный метод, ведь проверка производится на локальном участке провода, и никто не сможет гарантировать, что полученные результаты будут такими же на протяжении всей его длины.

Провод ПУГНП.

Устройство и особенности. Популярность и опасность

Торговая сеть электротехнической продукции постоянно пополняется новыми образцами, являющимися модифицированными продуктами каких-либо старых классических кабелей и проводов. Так получилось и с популярным проводом ПУНП. Не слишком давно в продаже появился его полный аналог с тем отличием, что он стал гибким, благодаря использованию нескольких медных жил. Его маркировка аналогична предыдущему – провод ПУГНП.

Этот вид провода служит для стационарной прокладки электрической сети в закрытых помещениях. Он подходит для напряжения не более 250 вольт, применяется чаще всего для прокладки сетей освещения, имеет ограничения по применению: его нельзя использовать для прокладки вне помещений. Его также используют для подачи питания к бытовым электрическим устройствам и маломощному производственному оборудованию напряжением 220 В.

Конструктивные особенности

Устройство провода состоит:
  • Токопроводящая жила состоит из нескольких медных проволок круглой формы.
  • Изоляция жил изготовлена из поливинилхлоридного пластика. Цвет изоляции может быть любым, и нормированию не подлежит. По необходимости цвет изоляции можно заказать индивидуально. Толщина слоя изоляции должна быть не меньше 0,3 мм.
  • Провод состоит из изолированных жил, расположенных параллельно, в количестве 2 и 3.
  • Оболочка провода выполнена также из поливинилхлорида, охватывает параллельно расположенные изолированные жилы. Толщина оболочки не меньше 0,5 мм.

В проводе применяется многопроволочная жила, что позволяет сделать его очень удобным и гибким при монтаже. Это одна из причин его популярности. Следует различать такие названия, как многопроволочный и многожильный провод, так как это разные понятия. Провод бывает одножильным, например, для простого одноклавишного выключателя прокладывают такой провод. Но это не означает, что он изготовлен из одной цельной проволоки (жилы). Одна жила – это один токопроводящий элемент в проводе. Если этот элемент выполнен из нескольких скрученных или прямых проволочек, то это совсем не многожильный провод, а многопроволочный. Именно таким и является марка провода ПУГНП.

Технические параметры
  • Материалом жилы является медь.
  • Температурная стойкость проводов находится в диапазоне от -15 до +50 градусов.
  • Допустимая температура укладки не ниже -15 градусов. При более низких температурах монтажа изоляция начинает ломаться.
  • Эластичность провода – средняя. При монтаже не допускается изгибать провод радиусом менее 10 внешних диаметров.
  • При одиночной укладке провод ПУГНП не поддерживает горение.
  • Допустимая влажность внешней среды 100% при +35 градусах.
  • Токопроводящие жилы обладают электрическим сопротивлением по постоянному току не выше 27,1 Ом, при пересчете на +20 градусов, сечением 1 кв. мм, длиной 1 км.
  • Изоляция провода испытывается переменным напряжением 2000 вольт.
  • Строительная длина – более 50 метров.
  • Срок службы – 15 лет.
  • Гарантийный срок – 24 месяца.
Опасность использования

Несмотря на указанные параметры провода, эта марка не рекомендуется к использованию, так как провод опасен для применения в бытовых и производственных сетях. По статистике больше половины всех пожаров возникали в электрической сети после установки провода этой марки. Расследования выявляли несоответствие их параметров современным стандартам.

Провод изготавливается по техническим условиям ТУ16 К13 – 020 – 93, где допускается снижение сечения провода на 30% относительно обозначения. Часто это способствует чрезмерному нагреву, а в дальнейшем к возгоранию, так как поливинилхлоридная изоляция имеет способность гореть, а токоведущие жилы с заниженной толщиной не справляются большими нагрузками. Изоляция провода также бывает слишком тонкой, поэтому появляется риск поражения человека током.

В связи с этим, требования ПУЭ запрещают применение этого провода. Однако, производить его пока никто не запрещал, поэтому он до сих пор выпускается ввиду его дешевизны и большой популярности. Провод ПУГНП приобретают на свой риск, так как в случае пожара любая экспертиза покажет, что применялась недопустимая марка провода.

При покупке провода многие люди измеряют жилы микрометром, однако такой способ практически ничего не дает, так как измерение происходит только в одном месте. Нет никакой гарантии, что результаты измерений будут одинаковыми по всей длине провода.

Маркировка
Особенностью универсального гибкого провода является его плоская форма, о чем говорит его маркировка.
  1. «П» — провод, однако его часто называют кабелем.
  2. «УН» — универсальный.
  3. «Г» — гибкий.
  4. «П» — форма провода плоская, жилы находятся рядом друг с другом параллельно.

Пример расшифровки маркировки: ПУГНП 3 х 2,5 – провод универсальный, гибкий, плоский, трехжильный, площадь сечения каждой жилы 2,5 мм2.

Так как этот провод должен быть гибким, то алюминий не используется для изготовления жил. В маркировке буква «Г» находится не в порядке расшифровки. Информации по этому поводу нет. Возможно, это техническая ошибка при регистрации марки или другие причины.

Разновидности
Существует два вида провода ПУГНП:
  1. «ПУГНП нг» — провод, имеющий покрытие изоляции с негорючими свойствами.
  2. «ПУГНП нгд-LS» — провод с негорючей и не тлеющей изоляцией.
Как применять провод ПУГНП

При рассмотрении условий изготовления в нормативных документах, то эта марка провода предназначена для проведения сети для осветительного оборудования. Но его технические параметры позволяют также применять его для подключения питания к розеткам. При этом рекомендуется обратить внимание на его качество изоляции, наличие повреждений. Нельзя прокладывать провод ПУГНП в открытом виде, особенно в помещениях с повышенной влажностью, в грунте или на улице. Специалисты советуют прокладывать его в трубе или защитной гофре.

Перед прокладкой провода целесообразно измерить сечение жил, так как оно не всегда соответствует заявленному значению, хотя невозможно измерить сечение на всей длине провода.

Советы по выбору

Кабельная продукция в виде провода ПУГНП стала неотъемлемой частью при прокладке электрических сетей для подачи питания к потребителю. Сегодня в торговой сети такой провод наиболее популярен. При его выборе следует определиться с местом и целью прокладки.

Провод ПУГНП специалисты не рекомендуют применять во внешней среде в открытом виде, так как прямые солнечные лучи губительно действуют на его изоляцию, и с течением времени разрушают ее. Поэтому его целесообразно использовать только внутри помещений в трубах или защитных гофрах.

При покупке провода лучше взять с собой какой-либо измерительный инструмент, чтобы измерить площадь сечения токоведущих жил. Часто их величина оказывается заниженной.

При визуальном осмотре провода следует обратить на цветовую маркировку жил. Лучше, если жилы имеют разные цвета, что упростит прокладку и подключение питания.

Также следует проверить толщину наружной оболочки, чтобы она не оказалась слишком тонкой.

Токоведущие жилы должны быть многопроволочными и медными. Часто китайская поддельная продукция бывает с алюминиевыми жилами с медным покрытием, что значительно повышает сопротивление провода, и соответственно повышенный его нагрев при эксплуатации. Для проверки материала необходимо острым предметом постараться очистить верхний слой проволочек. Если появляется цвет алюминия, то лучше отказаться от такого приобретения.

Похожие темы:

технические характеристики и расшифровка (аббревиатура)

Провод ПУГНП, хотя и не соответствует государственным стандартам и ПУЭ, остается очень популярным материалом для прокладки электросетей в бытовых и даже промышленных помещениях, что является очень рисковой практикой. Дело в том, что технические характеристики данного кабеля не соответствуют всем современным требованиям к пожарной безопасности. Какова расшифровка данного кабеля, для чего он предназначен и как его использовать безопасно?

Содержание:

Конструкция

По задумке производителей провод ПУГНП является проводником, предназначенным для распределения электричества посредством электрических сетей на бытовых и промышленных объектах. Такая формулировка связана с тем, что отношение к данному кабелю среди электриков и тех, кто занимается профессиональным монтажем электросетей, скептическое и даже негативное. Кроме того, сегодня он производится без согласования с нормами ГОСТ, следовательно, гарантий по безопасности и эффективности его эксплуатации нет.

Расшифровка аббревиатуры ПУГНП говорит, что это:

  • П – провод;
  • УН – универсальный;
  • Г – гибкий;
  • П – плоский.

Фактически это одна из моделей кабеля ПУНП. Он имеет такие же характеристики, с разницей только в определении «гибкий». Следует отметить, что данный проводник нельзя полноценно назвать проводом, потому что в его конструкцию входит несколько отдельно изолированных жил и общая изоляционная оболочка. Однако и к кабелям ПУГНП не относят – его рабочие характеристики и физические параметры не соответствуют требованиям к данной категории проводников.

Конструкцию провода ПУГНП, как и у ПУНП, составляют 2 или 3 токопроводящие жилы, каждая из которых обернута в изоляционную оболочку из поливинилхлорида (ПВХ). Главное отличие двух данных марок проводов заключается в том, что у ПУНП токопроводящие жилы однопроволочные, а у ПУГНП они состоят из многопроволочной скрутки. Именно это и обеспечивает заявленную гибкость провода – если даже несколько мелких проволочек сломаются, то вся жила сохранит способность передавать ток. Правда, на работу и состояние проводки это повлияет отрицательно, потому что вырастет нагрузка.

Провод ПУГНП плоский, поэтому токоведущие жилы в нем располагаются параллельном друг другу, без скручивания. Снаружи их скрепляется друг с другом общий слой ПВХ шланга. Точно описать характеристики этого материала сложно, потому что проводник изготавливаются по ТУ, а производители используют для изоляции разный пластикат – некоторые используют нераспространяющий огонь, но большинство – нет.

Материал изготовления проволочек, скручиваемых в жилах – медь. В отличие от ПУНП, алюминиевого аналога у ПУГНП нет – из этого металла не выпускают проволоку с такой маленькой площадью сечения. Да и токопроводящие характеристики у него заметно ниже, чем у меди.

Удельный вес кабеля ПУНП на 1м. в зависимости от различных параметров.

Условия эксплуатации

Согласно утверждению производителей, провода ПУГНП рассчитаны для использования в электрических сетях переменного тока с напряжением до 250 В и частотой до 50 Гц. Температура, при которой провод должен уверенно выполнять свои функции должна быть не ниже -50˚C и не выше +70˚C, но во время прокладки окружающая среда должна быть не холоднее -15˚C. В процессе эксплуатации максимальная допустимая температура нагрева токоведущих жил должна быть не выше +70˚C, а при эксплуатации не больше 8 часов в сутки и общей выработке не больше 1000 часов – до +80˚C. Рабочая влажность воздуха составляет 100% при условии, что окружающая среда прогрета не выше чем до +35˚C. Допустимый радиус изгиба, образуемый при прокладке, должен быть не меньше 10 диаметров провода.

Сопротивление изоляции кабеля длиной в 1 км при температуре в +20˚C зависит от суммарного сечения:

  • 1 мм2 – до 27,1 Ом/км;
  • 1,5 мм2 – до 12,1 Ом/км;
  • 2,5 мм2 – до 7,41 Ом/км;
  • 4 мм2 – 4,61 Ом/км.


Рабочие токовые нагрузки для проводов ПУГНП не описаны в их ТУ, поэтому в данном случае следует ориентироваться на требования ПУЭ:

  • для проводов с номинальным сечением 1,5 мм2: двухжильные – 19 А, трехжильные – 19 А;
  • с сечением 2,5 мм2: двухжильные – 27А, трехжильные – 25 А;
  • с сечением 4 мм2: двухжильные – 38 А, трехжильные – 35 А.

Расчетный срок службы проводов ПУГНП равен 15 годам. В двухжильном исполнении ПУГНП выпускается с общей площадью сечения 1-6 мм2, а в трехжильном – 1-4 мм2.

Таким образом, маркировка «ПУГНП 2×2,5» указывает на двухжильный плоский кабель с площадью сечения жил 2,5 мм2. А «ПГУНП 2×1,5» — на трехжильный универсальный плоский кабель с площадью сечения жил 1,5 мм2. Стоит отметить, что на проводах данного типа не всегда можно увидеть внешнюю маркировку, потому что её отсутствие допустимо – информацию о заводе-изготовителе, условном обозначении провода, длине, ТУ и дате изготовления можно получить из ярлычка на бухте.

Срок хранения проводов ПУГНП не регламентирован современными правилами, а согласно категории климатического исполнения их следует хранить под навесами или в закрытых помещениях.

Предварительные выводы о качестве проводника можно сделать с помощью следующих методов:

  • визуальный осмотр жил на качестве изоляции, количество жильных проволок и т.п.;
  • измерение конструкционных размеров (диаметра жил, проволок, всего провода) специальным инструментом;
  • измерение сопротивления токоведущих жил с помощью омметра с соответствующим пределом.

Особенности применения

Согласно действующим правилам электротехнических установок (ПУЭ), провод ПУГНП в бытовых и промышленных помещениях может использоваться только для подведения электричества к приборам, причем номинальные параметры подводимого тока должны соответствовать допускам проводника. Однако в действительности этот провод можно нередко встретить в качестве силового кабеля. В советское время его спокойно применяли для разведения электрических сетей в домах и квартирах. Сегодня это запрещено делать профессиональным организациям, но самостоятельные электрики продолжают использовать ПУГНП в этих целях.

Запрет на применение ПУГНП связан с тем, что данный провод выпускается не в соответствии с государственными стандартами. ТУ 16.К13-020-93, которому соответствуют характеристики проводника, позволяет производителю делать провода с допуском к площади сечения до 30%. Этим и пользуются производители, пытаясь снизить отпускную цену продукта за счет уменьшения затрат на производство. В результате человек покупает ПУГНП с номинальной площадью сечения в 2,5 мм2, а на деле она не превышает 2 мм2. Хороший электрик, конечно, замерит провод перед покупкой и откажется от тонкого проводника, но неопытный человек установит провод в сеть, где нагрузка может оказаться критической для кабеля с такой толщиной.

Кроме того, ПУГНП не соответствует текущим требованиям к электрическим проводникам по толщине изоляции. Согласно действующим стандартам толщина изоляционной оболочки всего провода и токопроводящих жил в отдельности должна быть не меньше 0,4-0,5 мм, а в ТУ, по которому производят ПУГНП, допускается слой ПВХ от 0,3 мм. Ответ на вопрос о том, почему кабель все равно можно найти на полках крупных строительных гипермаркетов, довольно прост – запрет на использование не означает запрет на производство, а установка неподходящих для конкретных условий проводов является риском и ответственностью того, кто её осуществляет.


По этим причинам ПУГНП, как и ПУНП, не рекомендуется применять для разводки электросети в бытовых условиях. Хорошей альтернативой для этого материала являются кабели NYC – это европейский аналог нашего ПУНП, который проходит современную сертификацию по евростандартам. Среди отечественных марок лучшей альтернативой является ВВГ, который производят по ГОСТу.

Несмотря на все сказанное, категорически запретить провод ПУГНП нельзя и не целесообразно. По сути, любой кабель, какую бы стандартизацию он ни проходил, не будет безопасным, если его использовать в неподходящих условиях. Данный провод можно применять, но только в условиях, когда вы полностью уверены, что даже рабочее повышение нагрузки не спровоцирует возгорание. Например, для подключения электрических приборов или подведения света к гаражу, погребу или бане, когда на сеть не планируется «сажать» высокомощные приборы, такой кабель сгодится. Правда, в таком случае его желательно укладывать в гофру. А использовать столь слабый материал для питания электроплиты или стиральной машины вы, скорее всего, не захотите сами, или электрик, осуществляющий работу, подскажет, что это противоречит основам безопасности.

расшифровка, запрет и особенности применения

Рынок электротехнической продукции предоставляет потребителю большой выбор нужной ему кабельной и проводниковой продукции. Низкая цена сделала популярным кабель ПУГНП. Свойства, технические характеристики, особенности применения, безопасность эксплуатации – эти вопросы вызывают объяснимый интерес людей. Статья проводит обзор, помогает сделать выбор.

Расшифровка марки, назначение, характеристики, особенности применения

Требования к нему описываются техническими условиями ТУ 16.К13-020-93. Конструкция не сложная: изолированные медные жилы связаны общей оболочкой. Строительные длины выпускающегося кабеля определены предприятием – изготовителем самостоятельно. Выпускается двух, трех проводном исполнении. Фото показывает общий вид.

 

Расшифровка маркировки ПУГНП определена ТУ, звучит так:

  • П – провод установочный;
  • У – универсальный;
  • Г – гибкий, жила скручена из большого количества тонких медных проволок;
  • Н – низкий порог электрической прочности;
  • П – плоская конструкция.

После указания марки цифрами наносится количество жил, их сечение.

Предназначен для стационарной прокладки осветительной сети невысокой мощности потребления внутри помещения. Высокий класс гибкости, обусловленный многопроволочной конструкцией проводника, позволяет успешно использовать провод ПУГНП для изготовления электрических удлинителей, переносок – времянок включения бытовых приборов, устройств малой мощности.

ГОСТ 7399-97 на установочные проводники, работающие в сетях напряжением до 660В:

  • Нормированные значения номинального сечения жилы (соответственно, диаметр), приводит таблица. Удельная проводимость меди данной площади определяет значение активного электрического сопротивления. Норма должна пресечь использование для изготовления проводника материала низкого качества:

  • Нормированная толщина слоя изоляции, оболочки зависит от количества проводников, их сечения. Габаритные размеры, вес провода:

Конкретные значения указанных выше величин могут отличаться от ГОСТ:

  • Сопротивление жилы, из-за возможности уменьшения ее диаметра до 25%, может быть выше стандартного;
  • Назначение провода для работы в сетях постоянного, переменного частотой 50 Гц тока, напряжение которых до 250В (вместо 660), позволяет производителю делать слой пластика тоньше;
  • Слой изоляции, оболочки, не менее 0,4 мм;
  • Диапазон температуры эксплуатации: -15 ÷ 50°С;
  • Относительная влажность, до: 98%.

Монтаж, эксплуатация

Провод ПУГНП требует при покупке проверки диаметра жилы предлагаемого товара. Заниженные результаты измерения более чем на 15% являются основанием для отказа от покупки, либо пересмотра цены в сторону уменьшения, с соответствующей корректировкой списка приобретаемых материалов.

  • Обязательна проверка цвета жилы на свежем срезе. Через увеличительное стекло, материал должен выглядеть однородным, без пятен и помутнений, иметь выраженный яркий медный цвет;
  • Рекомендуется приобретать этот провод с небольшим, увеличенным на один шаг от табличных значений, запасом. Обязательно обеспечить смонтированную сеть надежным автоматом защиты. Для уменьшения токовой нагрузки, при большом количестве потребителей, разбивать схему проводки на достаточно большое количество отдельных групп;
  • Провода, излучая электромагнитное поле, оказывают воздействие друг на друга, если расстояние между ними не велико. При совместной прокладке, допустимая токовая нагрузка, мощность не должны превышать значений таблицы:
Зависимость допустимой мощности и токовой нагрузки, кВт/А от количества проводов совместной прокладки
Номинальное сечение жилы, мм20. 7511.52.546
Диаметр жилы0.981.131.381.782.262.76
Мощность/ток
кВт/А
Один провод2,86/133,3/154,4/205,94/277,92/3610,12/46
Два провода2,64/123,08/143,74/175,28/247,48/349,02/41
Три провода2,42/112,86/133,3/154,84/226,82/318,14/37
Четыре и более2,2/102,64/123,08/144,63/215,94/277,7/35
  • ПУЭ требует обжать специальным наконечником или залудить зачищенные концы провода при соединениях под винт клеммы;
  • Для уменьшения притока воздуха при возможном возгорании изоляции из-за перегрева, нужно избегать прокладки в кабельных каналах, строительных пустотах. Под слой штукатурки укладку делать без использования гофрированной трубы;
  • При монтаже в неотапливаемом помещении запрещается вести прокладку при температуре воздуха менее -15°С.

Пояснения по запрету

Запрет на производство, продажу продукции, подпадающей под описание отмененным ТУ 16.К13-020-93, был введен Ассоциацией производителей «Электрокабель» в 2007 году. Касается только производителей — участников указанного сообщества. Производства, не члены Ассоциации, продолжают изготавливать подобные провода, иногда изменяя название, например ПУНП, ПУГНП, ПБПП, ПБПГ, АПВН, ППБН, ПЕН.

Беда в том, что предприятия имею право разрабатывать собственные ТУ, определяя характеристики продукции, заниженные по отношению требований ГОСТ. Недобросовестные производители, для экономии применяемых материалов, занижают поперечное сечение жил, уменьшают толщину слоя изоляции, оболочки. Вместо стандартного пластиката ПВХ может использоваться винил низкого качества, обосновывая это наличием в их ТУ пункта о допустимом рабочем напряжении 250В (по ГОСТ 660В). Получив сертификат, имеют возможность продавать товар по низким, по отношению к нормальной продукции, ценам.

Использование фактически бракованного материала некомпетентным или бессовестным подрядчиком на монтаже электросетей, может дать печальный результат.

ТУ нормирует сопротивление, не совпадающее со стандартом. Это делает возможным выпуск продукции с заниженным до 25% значением, что может создать проблемы. Изоляция (не менее 0,3 мм) не обладает необходимой электрической прочностью.

Несоответствие истинных значений параметрам ГОСТ опасно созданием аварийных ситуаций, связанным с высокой вероятностью пробоя изоляции, возникновением короткого замыкания с последующим возгоранием.

Применяя провод ПУНГП вместо более дорогой, но проверенной марки, нужно максимально тщательно проверить качество.

Соответствующие ГОСТу кабели и провода будут стоить, вероятно, дороже. Выполнение условий монтажа, выбор параметров материала соответственно требованиям ПУЭ, позволит построить эффективную надежную сеть. Во всех случаях применения кабель ПУГНП может быть заменен, например, кабелями ВВГ, импортным NYM.

Отличие кабеля от провода

Как правило, люди сочетают слова «провод» и «кабель» в качестве синонимов. Но это совершенно не так. Их похожесть ограничивается лишь внешним видом. Согласно толковому словарю русского языка, провод – металлическая проволока, служащая для передачи электроэнергии.  Кабелем называют электрический провод особого рода, предназначенный для подземных и подводных электропроводок.

На сегодняшний день специалисты для определения кабеля и провода пользуются ГОСТом, принятым в СССР. Они называют кабелем содержание в нём нескольких  или одной изолированных жил. Каждая жила изолируется  в оболочку, которая, в свою очередь, покрывается защитным покровом. Покров может быть в отдельных случаях бронированным.

Изоляция кабеля и провода

Изоляция бывает пластмассовой, резиновой, полиэтиленовой. Изоляция нужна для того, чтобы защищать проводники (жилы) от воздействия влаги, химических веществ, света, механических повреждений. Благодаря своим защитным свойствам кабель можно проложить глубоко под грунтом и под водой. Особенность провода состоит в том, что он состоит из скрученных одной или нескольких проволок, не изолированных друг от друга, или изолированных проводников. Поверх скрученных проводов может быть неметаллическая оболочка, оплётка или обмотка из волокнистого материала или проволоки. Провода не предназначены для монтажа подземной или подводной проводки. Для воздушных линий электрических передач обычно применяют голые провода. Изолированные провода могут быть незащищёнными и защищёнными от воздействия процессов окружающей среды посредством оболочки поверх изоляции. Голые провода – жилы, проводящие ток и не покрытые защитными или изолирующими покрытиями. Изолированные провода  - жилы, проводящие ток, покрытые резиновой или пластмассовой изоляцией. Поверх изоляции у таких проводов находится оплётка  из х/б пряжи или  резиновая, пластмассовая или металлическая лента. Провода бывают защищёнными, т. е. изолированными. Поверх их изоляции накладывается оболочка, необходимая для герметизации и выполнения защитных функций от негативного воздействия  окружающей среды. Также отдельным видом проводов является шнур. Он состоит из нескольких гибких жил, скрученных или уложенных в параллели. Жилы покрываются неметаллической оболочкой или другим защитным покровом в зависимости от условий использования. Провода ШВВП необходимы для подключения электроприборов, электрооборудования к  электрической сети с напряжением не выше 380В. Шнуры ШВО применяются для подключения электрических приборов: утюгов, самоваров, каминов, плит и другого нагревательного оборудования.

Область применения кабелей и проводов

 Для установки силовых и осветительных сетей используют установочные провода. Они необходимы для неподвижной прокладки на открытом воздухе и в помещениях. Установочные провода производятся из медных и алюминиевых токоведущих жил. Они могут быть одножильными или многожильными, с изоляцией из резины или пластмассы. Существуют установочные провода с изоляцией из пластмассы АПВ и ПВ. Они изготавливаются без оболочки, так как пластмассовая изоляция прекрасно выдерживает действие света, влажности и механические   повреждения. Провода с резиновой изоляцией нуждаются в защите от механических повреждений, воздействия света и влажности. Для этого применяют оболочку с фальцованным швом и алюминиевого сплава АМЦ или латуни. Также может быть оболочка из поливинилхлоридного пластиката. Провода изолируются с учётом определённого рабочего напряжения, при котором  использование проводов будет безопасным и длительным. Выбирая марку провода необходимо помнить и учитывать рабочее напряжение, на которое рассчитана изоляция провода. Напряжение должно быть равным или большим номинального стандартного значения. При подключении установочного провода нужно учитывать и то, что провода одного сечения могут выдерживать различные показатели напряжения. Всё зависит от условия монтажа проводки. Используются установочные провода ПВ-1, ПВ-3, ПВ-4 при монтаже электрической проводки для подачи питания на электроприборы, электрооборудование, для стационарной укладки осветительных электрических сетей в цепях переменного и постоянного тока.  Установочные провода ПВС предназначается в электрических сетях  с номинальным напряжением для подключения электроприборов, электрооборудования. Установочные провода ПУНП раньше применялись для монтажа стационарных осветительных электрических сетей. Сейчас использование данного провода запрещено. Существует множество видов кабелей. Силовые кабели марок ВВГ и ВВГнг предназначаются для передачи электроэнергии в стационарном оборудовании переменного тока. Их выпускают с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката. Количество жил в силовом кабеле составляет от 1 до 5.

Монтаж

При промышленном или бытовом монтаже в помещениях и на открытом воздухе используют силовой кабель NYM. Снаружи кабель покрыт оболочкой из ПВХ-пластиката, который не поддерживает горение. Внутренняя промежуточная оболочка изготавливается из резиновой смеси.
Жилы силового кабеля NYM  отличаются по цвету:
  • двухжильный кабель включает в себя чёрный и синий  цвета
  • трёхжильный – чёрный, синий и жёлто-зелёный
  • четырёхжильный – чёрный, синий, коричневый и жёлто-зелёный
  • пятижильный – чёрный, синий, коричневый, чёрный и жёлто-зелёный.
Кабели и провода применяют в различных областях использования. Выделяют кабели судовые, коаксиальные, радиочастотные, оптические, геофизические и т.д. Провода же предназначены для монтажа воздушных линий электрических передач, подвижного состава и электрических установок.
Есть несколько отличий, по которым можно отличить кабель от провода:
  • кабели всегда выпускаются в оболочке
  • кабели выпускаются с такой изоляционной защитой, что их можно использовать при монтаже подводной и подземной проводки
  • провода используются для установки линий электропередач
  • у кабелей и проводов различные назначения.

Медный провод ПУНП: 5 особенностей


Кабель ПУНП: расшифровка аббревиатуры и технические характеристики

Для обеспечения подачи электричества, используют различные кабели и проводники. Одним из таки х представителей является провод ПУНП, который, как и другие виды проводников широко используется.

Как расшифровывается ПУНП:

  • Провод – П;
  • Универсальный – УН;
  • Плоский – П.

Данный кабель имеет жилы, которые выполнены из меди. Изоляционным покрытием, является ПВХ – пластикат. Количество жил провода от 2 до 3 шт.

  • Рабочее напряжение провода до 250 Вольт с частотой 50 Гц;
  • Оптимальные температуры для работы кабеля -15 +500С;
  • Максимальный нагрев токоведущих жил не должен превышать 700С;
  • Сечение жил варьируется от 1 до 4 мм2.

Цветовая маркировка жил, обязательно должна соответствовать стандартам. Фазный провод маркируется белым, коричневым и другими стандартными цветами. Нулевой провод обязательно маркируется синим или голубым цветом. Заземляющий проводник всегда желто – зеленый.

Обратите внимание! Существует аналог провода ПУНП, жилы которого выполнены из алюминия. Маркировка данного провода АПУНП.

Одной из отличительных особенностей данного провода, является то, что он совершенно не подходит для эксплуатации на улице и других открытых пространствах. Обусловлено это тем, что изоляционное покрытие не устойчиво к воздействию внешних факторов.

Зачастую в различных электросетях применяют провода для подключения осветительных приборов и розеточных групп. Маркировка проводников ПУНП 3 х 2,5 и ПУНП 3 х 1,5.

Почему провод ПУНП запрещен

При прокладывании любых электрических сетей, всегда учитываются важные факторы, которые прописаны в правилах ГОСТ и ПУЭ. Но в связи с тем, что данный представитель кабельной продукции не способен отвечать этим правилам, его использование запрещено на территории Российской Федерации.

Основные правила:

  • Токоведущие жилы должны выдерживать нагрузку;
  • Изоляция проводов, должна отвечать правилам.

Но стоит отметить, что данные провода производятся не согласно правилам ГОСТ, а по ТУ. Поэтому при производстве, изготовителями могут вноситься правки в технические характеристики продукции.

Обратите внимание! Например провод ПУНП или его аналоги ПГВВП, ПУГНП,ПБПП и ПГУСП с заявленным сечением жил 2 х 2,5 мм2, соответствуют сечению провода ВВГ – 2 х 1,5 мм2.

Их этого следует, что данные провода и кабели совершенно не отвечают правилам. Важно понимать, что при использовании некачественной продукции, возрастают риски возникновения пожаров.

Это говорит о том, что жилы с меньшим сечением, не способны выдержать высокую токовую нагрузку, так как изначально расчет производится для кабеля с определенным сечением.

Следующим показателем отсутствия качества, является изоляционное покрытие проводов. Минимальная толщина изоляции, должна составлять 0,4 мм, но толщина изоляции данных кабелей не превышает 0,3 мм.

Поэтому, неважно какое назначение и применение у данных представителей кабельной продукции. Их лучше не использовать.

Как правильно выбрать кабель ПУНП

Бывают ситуации, когда при прокладывании электрической линии нет возможности приобрести другой провод кроме ПУНП. Это может быть и отсутствие других видов проводов или экономия. В данной ситуации, можно воспользоваться рядом советов, согласно которым вы сможете подобрать кабель для работы.

Что нужно для выбора:

  • Определиться с назначением провода;
  • Использовать микрометр.

В первую очередь, необходимо понять, для каких целей будет использоваться кабель. Это может быть обычные осветительные приборы и розеточные группы. Данный параметр указывает на то, какое сечение должно быть у провода.

Обратите внимание! Подключение силовых установок в виде водонагревателей или электродуховок при помощи данного кабеля не рекомендуется.

Определившись с областью применения, можно производить покупку провода. Для этого , необходимо вооружиться микрометром. Данный инструмент позволит точно определить сечение конкретного кабеля.

Стоит отметить, что для безопасного использования такого проводника, его прокладку следует осуществлять только по негорючим поверхностям. К ним относят бетон, кирпич.

Если необходимо устройство кабеля в виде скрытой проводки, то его прокладывают только в негорючей гофрированной трубе.

И лучше всего, использовать его для подключения маломощного оборудования, так как оно при работе не нагружает проводку.

ПУНП и ВВГнг: что выбрать

Достаточно часто, недобросовестные продавцы электротоваров, пытаются под видом качественного товара, продать несоответствующую стандартам продукцию. В данном случае, это относиться к проводникам с маркировкой ПУНП и ВВГнг.

Стоит понимать, что провод ПУНП, совершенно неконкурентоспособен по качеству проводу ВВГнг. Все это видно из технических характеристик ВВГнг.

Характеристики провода ВВГнг:

  • Винил – В;
  • Винил – В;
  • Голый – Г;
  • Не горючий – нг.

Важно понимать, что данный представитель кабельной продукции, изготовлен согласно требованиям ГОСТ. Согласно которым жилы имеют определенное сечение, а изоляционное покрытие отвечает правила пожарной безопасности.

Кабель ВВГнг, легко отличить от ПУНП, так как он имеет круглую форму. Жилы кабеля выполнены из меди. Изоляционный слой изготовлен из ПВХ.

Рабочее напряжение кабеля ВВГнг 600 – 1000 Вольт, с частотой переменного тока 50 Гц.

Допустимый нагрев жил при работе не должен превышать температуру 700С.

Диапазон рабочих температур провода варьируется от – 50 до + 500С.

Обратите внимание! Все показатели качества продукции, обязательно проверяются на стадии производства.

Данный кабель используют в бытовых и общественных электросетях. Прокладка кабеля производится как внутри помещений, так и на улице. Стоит отметить, что при открытой прокладке кабеля, лучшим вариантом будет использовать кабель – канал и гофру.

Срок службы кабеля ВВГнг достигает 30 лет с момента производства.

Расшифровка и применение провода ПУНП (видео)

Обладая данной информацией, вы сможете избежать ошибок при выборе кабельной продукции для собственных нужд, что обезопасить вас не только с физической, но и с финансовой стороны. Используйте только качественную и проверенную продукцию.

Насос прямого вытеснения

по сравнению с центробежным насосом.

При перекачивании жидкостей из одной обсадной колонны в другую необходимо учитывать несколько переменных при выборе насоса. Иногда лучше использовать центробежный насос, а в других случаях предпочтительнее поршневой насос прямого вытеснения. В этом блоге мы кратко рассмотрим, как работают насосы. Затем мы углубимся в различия между двумя насосами и дадим совет, когда использовать какой насос.

Что такое центробежный насос?
Центробежные насосы используются для транспортировки жидкостей путем преобразования энергии вращения, приводимой в действие каким-либо двигателем или двигателем, в энергию, перемещающую жидкость.Жидкость поступает в рабочее колесо насоса по оси вращения, где она ускоряется крыльчаткой в ​​направлении диффузора или спирали. Жидкости увеличивают давление и скорость, проходя мимо крыльчатки.

Что такое поршневой насос прямого вытеснения?
Насос прямого вытеснения транспортирует жидкости, улавливая фиксированное количество жидкости и нагнетая ее в нагнетательную трубу. Движение запускается двумя или тремя шпинделями, которые движутся в противоположных направлениях друг к другу; перекачивание и, таким образом, вытеснение жидкости.

В чем отличия?
Оба насоса вытесняют жидкость, однако между ними есть некоторые различия.

Механика.
Очевидная разница между ними заключается в том, как они работают. Как показано выше, центробежные насосы сообщают жидкости скорость, в результате чего создается давление на выходе. Насосы прямого вытеснения улавливают ограниченное количество жидкости и перекачивают ее из всасывающего отверстия в нагнетательный порт.Короче говоря, в центробежных насосах создается давление и возникает поток, тогда как в насосах прямого вытеснения создается поток и возникает давление.

Производительность.
Поскольку поток является результатом давления, в центробежных насосах поток изменяется при изменении давления. Поскольку поршневые насосы прямого действия работают наоборот, их поток соответствует изменению давления. Оба типа насосов могут регулировать поток, изменяя скорость.Расход вращающегося поршневого насоса прямого вытеснения пропорционален скорости (диапазон изменения часто превышает 10: 1) и почти не зависит от перепада давления. В отличие от центробежных насосов (диапазон изменения 3: 1), нет необходимости как в многочисленных применениях, так и в насосных агрегатах для конкретных продуктов. Работой можно управлять без обработки жидкости или дросселирования насоса. В центробежных насосах это необходимо, несмотря на регулируемую скорость.

Вязкость.
Для центробежных насосов эффективность снижается с увеличением вязкости.Это связано с потерями на трение внутри насоса. По этой причине эти насосы обычно не используются при вязкости более 850 сСт. Производительность центробежного насоса снижается уже с вязкости 100 сСт. Напротив, эффективность поршневых насосов прямого вытеснения увеличивается с увеличением вязкости.

Эффективность.
Центробежные насосы достигают пика при BEP (точка максимальной эффективности). При более высоких или более низких уровнях давления эффективность снижается. В пределах окна 80–110% от BEP этот насос является адекватным.Для поршневых насосов прямого вытеснения эффективность увеличивается с увеличением давления.

Условия на входе .
В центробежных насосах необходимо, чтобы жидкости находились в насосе для создания перепада давления. Кроме того, центробежный насос не может подавать GVF (объемная доля газа) выше 15%. Поэтому всасывающий трубопровод и насос необходимо заполнить жидкостью. Сухой насос не заправляется сам по себе. В поршневых насосах прямого действия на впускном отверстии (всасывании) создается отрицательное давление.Насос также необходимо один раз заполнить жидкостью. Однако, в отличие от центробежного насоса, он также может работать с большими объемами газа и заправлять его самостоятельно со значением NPSHr (необходимая положительная высота всасывания) до 1,8 м. Эти очень хорошие возможности всасывания-подъема могут максимизировать операции по улавливанию лайнеров, в то же время выдерживая всасывание увлеченного воздуха и других газов без пароизоляции.

Итак, какой насос использовать?
На этот вопрос не так просто ответить, как кажется.Как правило, с увеличением вязкости насосы прямого вытеснения становятся необходимостью. То же самое касается работы с переменным давлением или при работе с сухим насосом. Однако, чтобы быть на 100% уверенным в том, какой тип насоса использовать, свяжитесь с нашей командой экспертов в KRAL. Сообщите нам свое приложение, и вместе мы сможем выбрать лучший насос для вашего бизнеса.

28.10.2019

Различия между центробежными насосами и центробежными насосами. Насосы прямого вытеснения

Профессионалы отрасли постоянно работают над разработкой и внедрением новейших технологий в области насосов и клапанов.В последнее время EmpoweringPumps.com занимается вопросами устойчивого развития и новых достижений. Но для тех, кто хочет освежить в памяти основы работы с насосами, мы подумали, что сейчас самое время обсудить различия между центробежными и поршневыми насосами прямого вытеснения.

Как работают центробежные и поршневые насосы?

Почти все насосы относятся к этим двум категориям, из которых наиболее распространены центробежные насосы. Однако объемные насосы прямого вытеснения бывают более разнообразными, такими как шестеренчатые, кулачковые, перистальтические, винтовые и многие другие типы насосов.

Наиболее распространенным типом центробежных насосов является насос с радиальным потоком. Эти центробежные насосы используют вращающееся рабочее колесо для создания вакуума для перемещения жидкости. Рабочее колесо насоса вращается внутри корпуса и снижает давление на входе. Затем это движение выталкивает жидкость наружу корпуса насоса, что увеличивает давление, достаточное для ее выхода.

Существует также центробежный насос с осевым потоком, в котором используется изогнутое рабочее колесо в форме пропеллера, тогда как рабочее колесо центробежного насоса с радиальным потоком больше похоже на вентилятор. Насосы с осевым потоком перемещают жидкость, втягивая жидкость в свою ось и используя рабочее колесо для подачи жидкости на другую сторону насоса.

Объемные насосы прямого вытеснения втягивают жидкость в отсек на входе и перемещают ее к выпускному отверстию для выпуска, чаще всего с использованием ротационного, возвратно-поступательного или диафрагменного метода перемещения жидкости. Основное отличие этих типов насосов от центробежных заключается в том, что поршневые насосы прямого вытеснения перемещают жидкость с одинаковой скоростью независимо от давления на впускном конце, а центробежные насосы - нет.

Какие насосы используются в нефтегазовой отрасли?

Оба этих типа насосов являются важными компонентами в нефтегазовой промышленности. Они обычно используются как часть трехфазных или многофазных насосных приложений, в которых используются два или более типов насосов для подачи всех жидкостей, процесс, который обеспечивает снижение затрат на оборудование, более простую установку, улучшенное производство и меньшую занимаемую площадь.

Центробежные насосы, используемые в нефтегазовой промышленности

  • Электрический погружной насос (ESP) - эти насосы обычно полностью погружены в перекачиваемую жидкость и специально разработаны для борьбы с кавитацией насоса.Вместо всасывания жидкостей механизмы в этих насосах выталкивают жидкости, что делает их намного более надежными и эффективными, чем использовавшиеся ранее струйные насосы. Более новые модели ESP могут также включать водомаслоотделитель, который позволяет повторно закачивать воду в резервуар без необходимости поднимать ее на поверхность, экономя как время, так и эксплуатационные расходы.
  • Геликоосевой насос. Этот центробежный насос, также называемый насосом Poseidon, использует несколько ступеней рабочих колес и лопастей для перемещения жидкостей.Сжатие достигается за счет передачи кинетической энергии от вращающихся лопастей рабочего колеса через круги направляющих лопаток для перемещения жидкости. Этот насос часто используется на морских и глубоководных разработках.
  • Насос для глубоких скважин - промышленность начинает все больше склоняться к этим типам насосов, особенно к насосам для подъема морской воды из глубоких скважин и пожарным насосам. Они могут иметь объем до 2600 кубических метров и обеспечивать дополнительную защиту при добыче на шельфе.Многие из этих насосов используют рабочие колеса радиальной конструкции для меньшей производительности и полурадиальную конструкцию для большей производительности, что может привести к средней наработке на отказ в 25 000 часов и более.

Насосы прямого вытеснения, используемые в нефтегазовой промышленности

  • Винтовые насосы с прогрессивным двигателем - также известные как эксцентриковые винтовые или одновинтовые насосы, эти типы насосов используются из-за их способности перекачивать сложные жидкости, например, содержащие твердые или высоковязкие жидкости.Они работают с использованием одного винта или ротора внутри двухзаходного резинового статора для создания давления и перемещения жидкости. Чаще всего они используются в неглубоких колодцах или на поверхности.
  • Двухвинтовой насос - этот насос вращается, образуя камеры с зацеплением двух винтов внутри корпуса насоса. Камеры заполняются жидкостью и перемещают ее со стороны всасывания на сторону нагнетания с более высоким давлением насоса. Этот процесс можно обратить в некоторых двухвинтовых насосах. Они могут работать практически с любой неоднородной жидкостью любой абразивности, смазывающей способности и вязкости.Сдвоенные насосы чаще всего используются в ситуациях с большими объемными долями газа и изменяющимися условиями на входе.

Другие насосы, используемые в нефтегазовой промышленности

  • Погружной насос для глубоких скважин. Как бы это ни звучало, эта вертикальная скважина погружается в глубокую воду с целью выполнения ряда процессов выше по течению. Агрегат заполнен маслом, что позволяет ему быть надежным и долговечным, предлагая при этом меньшую стоимость в течение всего жизненного цикла. Он работает с использованием тяжелых рабочих колес, сдвоенных подшипников и различных вариантов уплотнения. Кроме того, эти насосы могут обрабатывать потоки до 6000 кубических метров, напор до 800 метров и скорость до 3600 об / мин.
  • Насос для химических процессов - эти насосы используются для перекачки вредных химикатов во многих отраслях промышленности, включая добычу нефти и газа. Они могут эффективно транспортировать опасные или агрессивные химические вещества, чтобы избежать любого повреждения оборудования или персонала на рабочем месте.В химическом технологическом насосе используется комбинация плотного соединения, усиленного корпуса, специальных рабочих колес, герметичной камеры и других механизмов для удаления вредных химикатов.
  • Нефтяной скиммер с алюминиевой лопастью - Эти роторно-лопастные насосы могут использоваться до, в середине и ниже по потоку. Насос легкий, компактный, имеет большой диапазон расхода, возможность работы всухую и перекачивает высоковязкие жидкости.
  • Линия с несколькими винтовыми насосами - Одна из последних новинок, представленных на мировом рынке. Линия с несколькими винтовыми насосами включает в себя двух-, двух- и трехвинтовые насосы с редуктором.Он предлагает диапазоны до 2500 галлонов в минуту / 1160 фунтов на квадратный дюйм. Он также может работать с жидкостями высокой и низкой вязкости, а также со смазочными и несмазывающими жидкостями.

И это лишь некоторые из насосов, используемых в промышленности…

https://empoweringpumps.com/screw-pump-basics/

В чем разница между типами насосов?

На рынке представлено много различных типов насосов, эта статья поможет вам понять различия между каждым типом насоса.

Тип насоса, который вам понадобится, будет зависеть от вашего применения, в том числе:

  • Тип жидкости, которую вы хотите перекачивать
  • Расстояние, на которое вы хотите переместить жидкость
  • Объем, который вам необходимо достичь за определенный период времени

Но бывает сложно определить, какой именно насос выбрать. Существует так много дизайнов и ниш, что определение насоса, отвечающего этим трем требованиям, может вызвать затруднения. Чтобы упростить задачу при выборе насоса, существует два типа насосов, которые работают по-разному и в целом охватывают большинство конструкций насосов.

Центробежные насосы

Этот тип насосов является одним из наиболее часто используемых в настоящее время. Как и в других конструкциях насосов, в нем используется крыльчатка, которая представляет собой вращающуюся лопасть для создания всасывания, которое затем перемещает жидкость по трубам. Вращающееся рабочее колесо создает так называемую центробежную силу, что и дало название конструкции этого насоса. Насос может приводиться в движение электродвигателем или двигателем.

Центробежные насосы обычно используются для жидкостей с низкой вязкостью и низкой концентрацией твердых веществ.Однако есть центробежный шламовый насос, который может перекачивать жидкости с большим количеством частиц.

В австралийском техническом справочнике по насосам PIA (2007, стр.30) классифицирует рабочие колеса по трем конструкциям:

  • Осевой поток: Рабочее колесо осевого потока нагнетает жидкость вдоль оси вала. По этой причине насос с осевым потоком по определению не является «центробежным» в своем перекачивающем действии.
  • Радиальный поток: Рабочее колесо с радиальным потоком нагнетает жидкость радиально под углом 90 ° к оси вала.
  • Смешанный поток: Рабочее колесо смешанного потока нагнетает жидкость в коническом направлении с использованием комбинированного радиального и осевого нагнетания, как следует из названия.

Рисунок 1 иллюстрирует эту классификацию.

Насосы прямого вытеснения

Насос этого типа создает расширяющуюся полость на всасывающей стороне насоса и сужающуюся полость на выпускном патрубке. Эта разница создает давление, которое одновременно втягивает и толкает жидкость, прилагая достаточную силу для создания потока.

Поршневые насосы бывают двух исполнений:

  • Возвратно-поступательное движение: В этой конструкции всасывание создается поршнем, который погружается в материал и вытягивает его. Клапаны используются для обеспечения того, чтобы поток двигался только в одном направлении. Таким образом, возвратно-поступательная конструкция пульсирует жидкость с одинаковыми интервалами
  • Поворотный : В поворотной конструкции используются две шестерни, которые сцепляются вместе. Движение шестерен создает высокое давление на напорной стороне, которое создает поток

Благодаря своей конструкции поршневые насосы лучше справляются с работой с вязкими материалами.Существует много различных типов поршневых насосов прямого вытеснения, например:

  • Роторный насос
  • Винтовой насос
  • Роторный шестеренчатый насос
  • Поршневой насос
  • Мембранный насос
  • Винтовой насос
  • Шестеренный насос
  • Пластинчатый насос
  • Перистальтический шланг

Global Pumps поставляет широкий ассортимент промышленных насосов со склада в Австралии с быстрой доставкой.

В чем разница между насосом и компрессором?

Для перемещения гидравлической жидкости через систему требуется насос или компрессор.Оба достигают этой цели, но с помощью разных методов работы. Насосы могут перемещать жидкости или газы. Компрессоры обычно перемещают газ только из-за его естественной способности сжиматься. И в насосах, и в компрессорах повышается очень высокое давление.

Типы компрессоров

Существуют различные типы компрессоров, которые перемещают воздух в камеру. Большинство компрессоров представляют собой компрессоры прямого вытеснения, в которых за счет нагнетания воздуха в камеру объем уменьшается для сжатия воздуха.Поршневые или поршневые воздушные компрессоры перекачивают воздух с помощью поршней и односторонних клапанов для направления воздуха в камеру цилиндра. Большинство имеющихся в продаже компрессоров являются одно- или двухступенчатыми. Одноступенчатые компрессоры используются для диапазонов давления от 70 до 100 фунтов на квадратный дюйм. Для больших диапазонов давления от 100 до 250 фунтов на квадратный дюйм используются двухступенчатые компрессоры. Компрессоры одностороннего действия используют только одну сторону поршня, а компрессоры двойного действия используют обе стороны поршня. Компрессоры имеют предел давления, при достижении которого компрессор отключается.Воздух будет храниться до тех пор, пока не будет использован для приложения кинетической энергии.

1. Компрессоры преобразуют мощность электрического или газового двигателя в потенциальную энергию, хранящуюся в виде сжатого воздуха. Компрессор сжимает воздух в резервуары для хранения, увеличивая давление. (Изображение любезно предоставлено специалистами по воздушным компрессорам) В винтовых компрессорах

для направления воздуха в камеру используются винтовые винты. Винт действует так же, как поршень, вытесняя и сжимая воздух. Наиболее распространенные винтовые компрессоры представляют собой одноступенчатые винтовые или винтовые масляные винтовые воздушные компрессоры со спиральными лопастями. Эти компрессоры не имеют клапанов и охлаждаются маслом. Масляные уплотнения закрывают внутренние зазоры, и, поскольку охлаждение происходит внутри компрессора, рабочие температуры не повышаются до экстремальных температур.

2. Винтовые компрессоры создают трение, что приводит к тепловым недостаткам. Эффективное использование винтовых компрессоров требует регулярного охлаждения компрессора. (Изображение любезно предоставлено компанией Air Compressors Guru)

Воздушные компрессоры отрицательного вытеснения или динамические компрессоры обычно представляют собой центробежные компрессоры.Используя вращающееся рабочее колесо, создается центробежная сила для ускорения и замедления захваченного воздуха, что приводит к его сжатию. Входные направляющие лопатки регулируются для регулирования производительности центробежного компрессора. Закрытие направляющих лопаток снижает объемный расход и производительность.

3. Центробежные компрессоры не содержат масла, их ходовая часть и механические части отделены от воздуха уплотнениями вала и вентиляционными отверстиями. (Изображение любезно предоставлено Direct Industry)

Типы насосов

Насосы классифицируются по двум основным типам: поршневые насосы прямого вытеснения и центробежные насосы.Насосы прямого вытеснения перемещают жидкость, перемещая ее фиксированное количество и нагнетая фиксированное количество в напорную трубу. Они могут производить одинаковый поток с заданной скоростью независимо от давления нагнетания, что делает их машинами с постоянным потоком. Чтобы предотвратить разрыв линии, поршневые насосы прямого вытеснения обычно имеют предохранительный или предохранительный клапан на стороне нагнетания. Если поршневой поршневой насос работает против закрытого нагнетательного клапана, давление внутри нагнетательного клапана увеличивается, что приводит к разрыву линии, что приводит к повреждению насоса.Насосы прямого вытеснения можно классифицировать как поршневые (поршневые, плунжерные и диафрагменные), силовые насосы, паровые насосы и роторные насосы (шестеренчатые, кулачковые, винтовые, лопастные, регенеративные или периферийные, а также с прогрессивной полостью).

Поршневые насосы состоят из цилиндра с плунжером, в котором ход втягивания заставляет всасывающие клапаны открываться, всасывая жидкость в цилиндр. Прямой ход толкает жидкость в нагнетательный клапан. Когда используется только один цилиндр, расход жидкости изменяется от максимального в среднем положении до нулевого в конечных положениях.Значительные потери энергии компенсируются использованием двух или более цилиндров, работающих в противофазе друг с другом. В отличие от этого, диафрагменные насосы создают давление в гидравлическом масле через плунжер, который изгибает диафрагму в насосном цилиндре. Обычно мембранные насосы предназначены для опасных и токсичных жидкостей.

4. Вышеупомянутый мембранный насос имеет регуляторы выходного давления, предотвращающие перегрузку насоса. Это следующие секции: приводной вал (1), роликовые подшипники (2), кулачок с фиксированным углом (3), гидравлические ячейки (4), диафрагмы (5), впускной клапан (6), выпускной клапан (7) и давление. регулирующий клапан (8).(Изображение любезно предоставлено Sprayflo)

В роторном шестеренчатом насосе зазор между зубьями шестерни и выемка насоса на стороне всасывания улавливают жидкость. Жидкость выдавливается со стороны нагнетания, когда зубья двух шестерен вращаются друг относительно друга. Лопастные насосы работают так же, как шестеренчатые насосы, за исключением того, что два кулачка, приводимые в действие внешними синхронизирующими шестернями, управляют им, в которых лопасти никогда не контактируют. В поршневом насосе с поступательной скоростью используется металлический ротор, который вращается внутри упругого статора.Прогрессивные камеры от конца всасывания до конца нагнетания образуются между ротором и статором по мере вращения ротора, таким образом перемещая жидкость.

5. Обычно шестеренчатые насосы используются на химических установках. Они часто используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью.

Центробежный насос преобразует входную мощность в кинетическую энергию за счет ускорения жидкости в крыльчатке. Центробежные насосы - это машины с постоянным напором. Насос со спиральной камерой - наиболее распространенный центробежный насос. Здесь жидкость поступает в насос через проушину рабочего колеса, вращающегося с высокой скоростью.Поскольку жидкость ускоряется радиально наружу от движущейся части насоса, у проушины рабочего колеса создается разрежение. Этот вакуум создает большее всасывание и втягивает больше жидкости в насос. Максимальный напор определяется внешним диаметром рабочего колеса насоса и скоростью вращения вала.

6. Насос со спиральным корпусом - это наиболее распространенный центробежный насос. На изображении выше показаны общие зоны центробежного насоса. Головка

предназначена для измерения кинетической энергии центробежного насоса. Напор - это высота столба жидкости, который насос может создать за счет энергии, которую насос передает жидкости.Вместо давления для измерения энергии используется напор, потому что давление может изменяться при изменении удельного веса. Голова не изменится в стоимости. Ниже приведен список различных типов головки насоса. Если вал центробежного насоса вращается с одинаковыми оборотами в минуту, насос будет перекачивать на одинаковую высоту независимо от типа жидкости. Единственная разница - это количество энергии, необходимое для перекачивания различных типов жидкостей. Обычно чем выше удельный вес, тем больше требуется мощности.

  • Общий статический напор - Общий напор при выключенном насосе
  • Общий динамический напор (Общий напор системы) - общий напор, когда насос работает на
  • Статическая всасывающая головка - Головка на стороне всасывания при выключенном насосе, если напор выше, чем рабочее колесо насоса
  • Статический подъемник на всасывании — Голова на стороне всасывания при выключенном насосе, если напор ниже, чем рабочее колесо насоса
  • Статическая напорная головка - Головка на напорной стороне насоса при выключенном насосе
  • Dynamic Suction Head / Lift - Головка на стороне всасывания с насосом на
  • Динамическая напорная головка - Головка на напорной стороне с насосом на
  • Запорная головка - Высота головки перекачиваемой жидкости, когда выпуск центробежного насоса направлен прямо вверх в воздух

Напор насоса выражается следующим уравнением:

h = (p 2 - p 1 ) / (ρÎ ‡ g) + v 2 2 / (2g) (1)

где

h = общий развиваемый напор (м)

p 2 = давление на выходе (Н / м 2 )

p 1 = давление на входе (Н / м 2 )

ρ = плотность (кг / м 3 )

g = ускорение свободного падения (9. 81) м / с 2

v 2 = скорость на выходе (м / с)

Разница между насосом и компрессором

Разница между насосом и компрессором связана с типом жидкости, которую эти две машины используют для перекачки из одной точки в другую. И насосы, и компрессоры являются компонентами гидравлических систем передачи. Насосы - это устройства, в которых внешняя механическая энергия (работа приводной машины) преобразуется в энергию рабочего тела.С другой стороны, в компрессорах механическая энергия преобразуется в энергию сжатого воздуха.

В этой статье проводится полное сравнение работы, конструкции, характеристик и типов насосов и компрессоров.

Разница в определениях между насосом и турбиной

Для перекачки жидкости через систему необходим насос или компрессор. Эти машины достигают этой цели, но с помощью различных операций. Насосы могут перемещать жидкости или газы, в то время как компрессоры перемещают только газ из-за его способности сжиматься. Общей особенностью насоса и турбины является то, что они увеличивают давление жидкости.

Насос

Насос - это гидравлическая машина, которая передает механическую энергию от двигателя к жидкости, которая проходит через него. Насосы используются для перемещения несжимаемых жидкостей различной плотности и температуры, которые могут быть чистыми или смешанными с твердыми веществами, с различными химическими свойствами, от нейтральных до агрессивных.

Принципиальная схема принципа работы насоса (Артикул: mechstudies.com )

Электродвигатели обычно используются для запуска насоса, а в случае мобильной гидравлики могут применяться двигатели внутреннего сгорания. Насосы делятся на две основные категории: поршневые насосы прямого вытеснения и динамические насосы, такие как центробежные турбонасосы. Насосы прямого вытеснения увеличивают давление и перемещают жидкость за счет уменьшения объема камеры в насосе. Насосы прямого вытеснения используются почти при малых расходах. Однако турбонасосы обеспечивают питание жидкости в роторе, создавая силу давления жидкости с помощью движущихся лопастей.Турбонасосы используются при относительно высоких расходах.

Компрессор

Компрессор - это механическое устройство, повышающее давление газа за счет уменьшения его объема. Некоторые компрессоры могут иметь ступенчатую структуру, а это означает, что жидкость можно сжимать несколько раз в последовательных ступенях для увеличения давления на выходе. Часто вторая ступень меньше по размеру, чем первая ступень, поэтому она может удерживать сжатый газ без снижения его давления. Каждая ступень дополнительно сжимает газ и увеличивает его давление, а также его температуру, если система промежуточного охлаждения не используется между ступенями.

Компрессоры можно разделить на компрессоры прямого вытеснения и динамические компрессоры. Первый тип используется почти исключительно в пневматической промышленности. Они работают на основе рабочей камеры переменного объема, такой как система цилиндр с поршнем. Уменьшение объема камеры уменьшает объем воздуха внутри нее и, как следствие, вызывает повышение давления воздуха. Далее динамические компрессоры делятся на центробежные и осевые.

Разница между насосом и компрессором в рабочих параметрах

Насосы и компрессоры, как два технических агрегата, обладают широкими характеристиками.Однако ряд из них можно выделить как базовые. Эти значения определяют область применения агрегата и являются основой для расчетов и выбора оборудования для конкретной цели. Остальные характеристики вторичны и больше зависят от основных ценностей. Вторичные характеристики также влияют на конструкцию, работу и эффективность машины, но в гораздо меньшей степени.

Первичные параметры определяют рабочие условия насоса или компрессора.Какой агрегат подойдет, можно подобрать исходя из ограниченного набора параметров. Выбор может быть сделан на основе одного первичного параметра или набора параметров в зависимости от потребностей.

Насос

Основные рабочие параметры для насосов:

Расход

Скорость потока выражается двумя способами: объемная скорость в кубических метрах в секунду (м 3 / с) или массовая скорость в килограммах в секунду (кг / с).

Головка

Напор насоса (в метрах) - это высота, которую он может доставить.Его значение показывает, какое давление насос может добавить к жидкости.

Схематическое определение напора насоса (Ссылка: blog.comet-spa.com )

Напор насоса определяется следующим образом.

H = H_g + Y

и

H_g = H_a + H_m

H г - геодезическая высота как разница уровней между напорным резервуаром и всасывающей линией. H a (геодезическая высота всасывания) - разница между уровнем оси насоса и поверхностью всасываемой жидкости.Кроме того, H м (геодезическая высота подачи) представляет собой разницу между высотой оси насоса и уровнем резервуара, в который подается жидкость. Y показывает потерю напора из-за трения и наличия сужающихся кривых и т. Д.

Удельная скорость

Удельная скорость - это показатель, используемый для прогнозирования производительности турбонасоса. Он прогнозирует общую форму рабочих колес насоса, чтобы определить характеристики потока и напора, чтобы выбрать наиболее подходящий насос для конкретного применения.Зная определенную скорость, можно легко рассчитать основные размеры компонентов агрегата.

Удельная скорость насоса - это безразмерное число, определяемое следующим соотношением:

N_s = \ frac {n \ sqrt {Q}} {\ left (gH \ right) 3/4}

Здесь n, Q и H - скорость вращения насоса (в радианах в секунду), расход и гидравлический напор насоса соответственно.

Специальные работы

Насос дает энергию жидкости, выполняя работу.Удельная работа насоса определяется как работа на единицу веса жидкости в Джоулях на килограмм (Дж / кг), которую можно выразить следующим уравнением:

w = \ frac {p_2-p_1} {\ rho}

p и ρ - давление жидкости (Н / м 2 ) и плотность (кг / м 3 ) соответственно.

Выходная мощность

Выходная мощность насоса (в ваттах) определяется как полезная работа насоса. Его можно выразить следующим уравнением:

P_ {out} = \ rho gHQ

КПД

КПД насоса (%) - это отношение выходной мощности насоса к входной мощности.Входная мощность насоса (в ваттах) - это механическая мощность, потребляемая валом.

\ eta = \ frac {P_ {out}} {P_ {in}}

Компрессор

На использование компрессора обычно влияют следующие характеристики:

Рабочие характеристики компрессора (Артикул: intech-gmbh.com )

Рабочее давление

Давление, создаваемое компрессором, часто измеряется в паскалях (Па), барах (бар) или атмосферах (атм).Рабочее давление делится на избыточное давление (P , манометр ) и абсолютное давление (P абс ), которые связаны следующим уравнением:

P_ {abs} = P_ {gage} + P_ {atm}

P атм. - атмосферное давление.

В зависимости от давления, создаваемого компрессорами, они подразделяются на следующие единицы:

  • Вакуум (0,05 МПа)
  • Низкое давление (от 0,15 МПа до 1,2 МПа)
  • Среднее давление (1.От 2 МПа до 10 МПа)
  • Высокое давление (от 10 МПа до 100 МПа)
  • Сверхвысокое давление (более 100 МПа)
Расход или пропускная способность

Производительность компрессора - это объем газа, подаваемый в единицу времени. Он измеряется в м³ / мин, литр / мин, м³ / ч или в других аналогичных единицах. Расход компрессора определяется как для всасывающего, так и для нагнетательного трубопроводов, которые не равны из-за изменения объема шестерен в процессе горения. Для входящего потока обычно рассматриваются стандартные условия, включая атмосферное давление и температуру 20 ° C.В зависимости от расхода компрессоры делятся на следующие три категории:

  • Установки с малым расходом (до 10 м³ / мин)
  • Агрегаты со средним расходом (от 10 м³ / мин до 100 м³ / мин)
  • Установки с высоким расходом (более 100 м³ / мин)
Мощность компрессора

Мощность компрессора - это произведение расхода газа на энергию сжатия. Это называется теоретической мощностью и рассчитывается по следующей формуле:

N_t = \ frac {Q \ rho A} {1000}

, где N t , Q, ρ и A - теоретическая мощность (кВт), расход (м³ / мин), плотность газа (кг / м 3 ) и теоретическая энергия сжатия газа (Дж / кг), соответственно.

Определенные наборы уравнений могут применяться для расчета энергии сжатия газа для различных типов компрессоров. Обычно для одноступенчатого компрессора это соотношение:

А = h_2-h_1

h 1 и h 2 - энтальпия газа (Дж / кг) до и после сжатия соответственно. Если сжатие выполняется в несколько этапов, то значение (h 2 -h 1 ) в формуле должно быть заменено суммой каждой дельты для разных этапов.Если энергия сжатия идентична для каждой ступени, уравнение для n-ступенчатого компрессора выглядит следующим образом:

N_t = \ frac {Q \ rho n \ left (h_2-h_1 \ right)} {1000}

КПД

Не вся мощность, подаваемая на компрессор, преобразуется в полезную мощность, и ее часть тратится впустую по разным причинам. Гидравлические потери, потери от утечки и механические потери, например, связанные с вращением вала в центробежных компрессорах, снижают эффективность компрессора.Следовательно, КПД компрессора рассчитывается следующим образом:

\ eta = {\ eta} _h {\ eta} _v {\ eta} _m

Члены η h , η v и η м обозначают гидравлический, объемный и механический КПД соответственно. При ближайшем рассмотрении имеем:

{\ eta} _h = \ frac {N_i} {N_t}

, в котором N i называется индикативной мощностью.

{\ eta} _v = \ frac {N_u} {N_i}

где,

N_u = Q_aVp

Q a , V и p - фактический расход, напор и среднее давление до и после сжатия соответственно.

{\ eta} _m = \ frac {N_s} {N_u}

N s - выходная мощность компрессора, передаваемая на вал центробежных компрессоров.

Различия между насосом и компрессором в классификациях

Насосы и компрессоры классифицируются следующим образом в зависимости от конструкции машины и способа обмена энергией с жидкостью.

Насос

Два основных типа насосов - это поршневые насосы прямого вытеснения и центробежные насосы.

Различные типы компрессоров (Ссылка: chemicalengineeringworld.com )

Поршневой насос

Насосы прямого вытеснения перекачивают жидкость, вытесняя и нагнетая определенное количество жидкости в напорную трубу. Независимо от давления нагнетания, которое делает их машинами с постоянным потоком, они могут обеспечивать одинаковый поток с определенной скоростью. Поршневые насосы обычно имеют сбросной или предохранительный клапан на стороне нагнетания, чтобы предотвратить разрыв линии.

Предположим, поршневой насос прямого действия работает против закрытого нагнетательного клапана. В этом случае давление внутри нагнетания увеличится, что приведет к разрыву линии, что приведет к повреждению насоса. Насосы прямого вытеснения подразделяются на поршневые (поршневые, плунжерные, диафрагменные и роторные насосы, включая шестеренчатые, кулачковые, винтовые, регенеративные или периферийные, с прогрессивной полостью и лопастями) и динамические насосы, такие как центробежные насосы.

Поршневой насос

Поршневой насос состоит из цилиндра и плунжера, в котором ход втягивания заставляет всасывающие клапаны втягивать жидкость в цилиндр.Прямой ход заставляет жидкость течь в нагнетательный клапан.

Если используется только один цилиндр, поток жидкости изменяется от максимального уровня в среднем положении до нулевого уровня в конечных положениях. Использование двух или более противофазных цилиндров вместе позволяет преодолеть значительные потери энергии. Напротив, мембранные насосы, которые обычно используются для опасных и токсичных жидкостей, нагнетают гидравлическое масло под давлением через плунжер, который изгибает диафрагму в насосном цилиндре.

Роторный насос

В роторном шестеренчатом насосе пространство между зубьями шестерни и насосом, движущимся на всасывающей стороне, улавливает жидкость. Когда два зубца шестерни вращаются друг относительно друга, жидкость под давлением выходит на сторону давления. Обычно шестеренчатые насосы используются на химических установках. Обычно они используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью.

Насосы

работают как шестеренчатые, за исключением того, что два кулачка, приводимые в действие внешними синхронизирующими шестернями, управляются таким образом, что они никогда не соприкасаются.

В поршневом насосе с поступательным движением используется металлический ротор, который вращается внутри упругого статора. По мере вращения ротора между ротором и статором от конца всасывания до конца нагнетания образуются прогрессивные камеры, поэтому жидкость движется.

Динамический насос

Центробежный насос преобразует входную мощность в кинетическую энергию за счет ускорения жидкости с помощью крыльчаток. Центробежные насосы - это машины с постоянным напором. Насос со спиральным корпусом - это наиболее типичный центробежный насос, в котором жидкость поступает в насос через проушину рабочего колеса, вращающегося с высокой скоростью вращения.

По мере того, как жидкость ускоряется наружу за насосом в радиальном направлении, у проушины рабочего колеса создается разрежение. Этот вакуум вызывает большее всасывание и попадание большего количества жидкости в насос. Максимальный напор определяется внешним диаметром рабочего колеса насоса и частотой вращения вала.

Для оценки кинетической энергии центробежного насоса используется термин напор. Напор - это высота столба жидкости, которую насос может производить за счет энергии насоса. Поскольку давление может изменяться с изменением удельного веса, для измерения энергии используется головка, а не давление.

Если вал вращается с одинаковой скоростью (в об / мин), насос переместится на одинаковую высоту независимо от типа жидкости. Единственная разница - это мощность, необходимая для перекачивания различных типов жидкостей. Обычно, чем выше удельный вес, тем больше требуется мощности.

Соотношение между развитым общим напором и перепадом давления в насосе, а также скоростью на выходе из насоса определяется следующим образом:

\ mathit {\ Delta} h = \ frac {p_2-p_1} {\ rho g} + \ frac {v ^ 2_2} {2g}

Компрессор

Существуют различные типы компрессоров, передающих воздух в камеру.Большинство компрессоров являются компрессорами объемного типа, в которых за счет нагнетания воздуха в камеру объем уменьшается для сжатия воздуха. Поршневые или поршневые компрессоры перемещают воздух в камеру цилиндра с помощью поршней и односторонних клапанов.

Различные типы компрессоров (Ссылка: chemicalengineeringworld.com )

Большинство доступных на рынке компрессоров являются одно- или двухступенчатыми. Одноступенчатые компрессоры работают в диапазоне давлений от 70 до 100 фунтов на квадратный дюйм.Для более высоких давлений от 100 до 250 фунтов на квадратный дюйм используются двухступенчатые компрессоры. Компрессоры одностороннего действия работают только с одной стороной поршня, а компрессоры двойного действия используют обе стороны. Компрессоры имеют пределы давления, которые отключаются при достижении давления. Воздух хранится до тех пор, пока не будет использован для приложения кинетической энергии.

Компрессоры преобразуют мощность, получаемую от электрического или газового двигателя, в потенциальную энергию в виде сжатого воздуха. Компрессор накапливает воздух в резервуарах, увеличивая давление.

Винтовые компрессоры оснащены винтовыми винтами для подачи воздуха в камеру. Характеристики винта такие же, как у поршня, за счет вытеснения и сжатия воздуха. Наиболее известные винтовые компрессоры представляют собой одноступенчатые винтовые или винтовые маслозаполненные винтовые компрессоры. Эти компрессоры работают без клапанов и имеют масляное охлаждение. Масло используется для герметизации внутренних зазоров. Поскольку охлаждение происходит внутри компрессора, рабочая температура не достигает экстремальных значений.

Винтовые компрессоры вызывают тепловые повреждения из-за трения. Эффективное использование винтовых компрессоров требует регулярного компрессорного охлаждения.

Динамические компрессоры - это обычно центробежные компрессоры. Применяя вращающееся рабочее колесо, создается центробежная сила, ускоряющая или замедляющая забираемый воздух, что создает в нем давление. Для обеспечения производительности центробежного компрессора его входные направляющие лопатки регулируются. Объемный поток уменьшается при закрытии направляющих лопаток, как и производительность.

Различия между насосом и компрессором в компонентах

Нелегко описать все конструктивные различия между насосами и компрессорами, потому что каждая машина имеет огромное разнообразие. Оба классифицируются по принципам работы, приложениям, типам жидкостей и так далее.

Насос

Основные компоненты насоса обычно включают корпус или корпус, рабочее колесо, спиральную камеру, двигатель и вал.

Компоненты центробежного насоса (Артикул: ядерно-энергетический.нетто )

Компрессор Компрессоры

обычно состоят из двигателя, накопительного бака, клапанов, дренажа, всасывающего фильтра и так далее.

Компоненты центробежного компрессора (Ссылка: thepipingtalk.com )

Различия между насосом и компрессором в приложениях

Насосы и компрессоры являются одними из наиболее широко используемых машин в различных отраслях промышленности, технологических сооружениях, фабриках, крупных предприятиях и почти в каждом домашнем хозяйстве.

Насос

Чаще всего бытовые насосы используются в системах мойки, где они работают для слива воды из устройства в канализацию. В автомобилях, самолетах и ​​кораблях также используются насосы в системах охлаждения, масла и топлива.

Многие промышленные предприятия имеют насосы для различных целей, таких как орошение, горнодобывающая промышленность, кондиционирование воздуха, охлаждение и т. Д.

Компрессор

Компрессоры часто используются в холодильной технике (холодильники, кондиционеры, витрины).Кроме того, они находят применение в перерабатывающей промышленности, например, на нефтеперерабатывающих заводах, заводах по производству технических газов (O 2 , N 2 бутылок), а также в пневматических инструментах и ​​автоматике, в том числе в судостроении, строительстве, транспортных средствах (тормоза и двери).

Разница между насосом и компрессором в физических изменениях жидкости

Поскольку изменения энергии жидкости производятся насосом или компрессором, также могут происходить изменения их физических свойств.

Насос

Объем жидкости не изменяется от входа к выходу насоса.Кроме того, изменение давления не обязательно.

Компрессор

Работает на основе изменения давления, а значит, и объема газа.

Как работают насосы и воздушные компрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 мая 2020 г.

Некоторые изобретения гламурно - микрочипы и оптоволоконные кабели приходит на ум. Другие тише и скромнее, но не менее важный. Насосы и компрессоры, безусловно, попадают в эту категорию.Попробуйте представить себе жизнь без них, и далеко не уедешь. Брать насосы, и вам нечем будет протолкнуть горячую воду через трубы центрального отопления дома, и никак чтобы убрать огонь с холодильника. Можно также начать ходьба тоже, потому что вы не сможете взорвать шины на своем велосипеде или залить бензин в машину. От отбойных молотков до кондиционеров, всевозможных машин используйте насосы и компрессоры для перемещения жидкостей и газов с места на место. Давайте посмотрим, как они работают!

Фото: Насосы - незамеченные инженерные герои, перемещающие жидкости и газы с места на место.Этот роторный насос с дизельным двигателем используется для бурения водяных скважин в Южной Америке. Фото Бритни Каннади любезно предоставлено ВМС США.

Как перемещать твердые тела, жидкости и газы

Artwork: Как люди перемещали жидкости до изобретения насосов? Один из вариантов заключался в использовании водоподъемного крана со встроенным противовесом, известного как шадуф, который датируется примерно 2000 годом до нашей эры. Другим методом был винтовой насос, изобретенный Архимедом в Древней Греции ок.250 г. до н.э., в котором используется спиральная резьба медленно вращающегося винта для перекачивания воды с низкого уровня на высокий. Рисунок современного винтового насоса типа «Архимед» из патента США 4239449: «Конструкция винтового насоса». Уильям Дж. Бауэр, 16 декабря 1980 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Предположим, вы хотите переместить твердый металлический блок. Мало выбор в том, как это сделать: вы должны поднять его и нести. Но если вы хотите переместить жидкости или газы, это очень много. Полегче.Это потому, что они двигаются с небольшим немного помощи от нас. Мы называем жидкости и газы жидкостями потому что они текут по каналам и трубам из одного места в другое. Они Однако не двигайтесь без посторонней помощи. Требуется энергия перемещать вещи, и обычно мы сами должны это обеспечивать. Иногда жидкости и газы имеют запасенную потенциальную энергию, которую они могут использовать передвигаться (например, речки текут спускаться от истока к морю, используя силу тяжести), но часто мы хотят переместить их в места, куда они обычно не попадают, и для что нам нужны насосы и компрессоры.(Вы можете узнать больше о твердых телах, жидкостях и газах в нашей статье о состояния вещества.)

В чем разница между насосом и компрессором?

Иногда используются слова «насос» и «компрессор». взаимозаменяемо, но есть разница:

  • Насос - это машина, которая перемещает жидкость (жидкость или газ) из одно место в другое.
  • Компрессор - это машина, которая сжимает газ в меньший объем и (часто) одновременно закачивает его в другое место.

Фото: Насос или компрессор? Если на нем есть манометр и давление увеличивается по мере того, как вы качаете, технически он также работает как компрессор. С помощью этого ножного насоса, накачивая автомобильные шины, вы накачиваете и сжатие одновременно. Даже в этом случае вы бы не стали называть это воздушным компрессором, потому что его работа действительно заключается в перемещении воздуха из атмосферу в ваших шинах. Компрессор обычно предназначен для использования сжатого воздуха каким-либо образом, например, для работы отбойного молотка (пневматической дрели).

Насосы могут работать как с жидкостями, так и с газами, но компрессоры обычно работают. только по газам. Это потому, что жидкости очень трудно сжимать. Атомы и молекулы, из которых состоят жидкости made, настолько плотно упакованы, что вы не можете сжать их ближе друг к другу (важный часть науки, которая очень хорошо используется в гидравлических машинах). Мойки высокого давления, которые делают мощная струя воды для чистящие вещи, являются исключением: они работают путем отжима жидкости до более высокие давления и скорости.Кофемашины также выжимают воду под высоким давлением, чтобы напитки были крепче и вкуснее.

Сжатые газы имеют встроенные насосы

Когда вы сжимаете газ в меньшее пространство, вы увеличиваете его давление и сохраняете энергию внутри него, который вы можете использовать спустя некоторое время. Мы называем это потенциальной энергией, потому что она имеет умение делать что-то полезное в будущем. Сжатый газ хранится в плотно закрытой контейнер снова расширится и потечет, если вы позволите ему, например, открыв клапан.Вот что происходит, когда вы надуваете воздушный шар и завязываете узел на шее: вы сжимаете воздух и сохраняете его внутри. Когда вы развязываете воздушный шар, это похоже на открытие клапана. Газ под давлением внутри выпускается и выходит под собственным давлением. Давление и запасенная потенциальная энергия сжатого газа позволяют ему течь сам по себе без помощи насоса. Другими словами, сжатый газ чем-то похож на газ с собственным встроенным насосом.

Как работают насосы?

Насосы бывают двух разных типов: поршневые насосы (которые перекачивают попеременное движение вперед-назад) и роторные насосы (вращающиеся).

Поршневые насосы

Фото: Ножные насосы - это знакомые примеры поршневых насосов: они перемещают воздух, когда вы толкаете ногу вверх и вниз. С помощью этого насоса вы ставите ногу на черный рычаг вверху и качаете ногой вверх и вниз, заставляя красный цилиндр двигаться вперед и назад. Клапан внутри цилиндра пропускает воздух (когда вы поднимаете ногу), который затем выкачивается через черный шланг справа (когда вы опускаете ногу). Манометр в верхней части насоса (справа) показывает давление воздуха в шине в британских единицах (барах и фунтах на квадратный дюйм или фунт / кв. Дюйм).

Велосипедные насосы, пожалуй, самые известные примеры поршневых насосов. У них есть поршень который движется вперед и назад внутри цилиндра, попеременно втягивая воздух снаружи (когда вы вытаскиваете ручку) и вдавливаете в резиновая шина (когда вы нажимаете ручку обратно снова). Один или несколько клапанов гарантируют, что воздух, который вы втягиваете в насос, не иди прямо обратно, как он пришел. Кстати, стоит отметить, что велосипедные насосы на самом деле воздушные. компрессоры , потому что они нагнетают воздух из атмосферы в замкнутое пространство резиновой шины, уменьшая его объем и увеличивая давление.

Роторные насосы

Фото: Типичный роторный насос, используемый при тушении пожаров. Крыльчатка находится внутри серебряного корпуса под черным круглым корпусом. Фото Мелроуз Афас любезно предоставлено ВМС США.

Ротационные насосы работают совершенно иначе, используя прядение. колесо для перемещения жидкости от входа к выходу. Такие устройства, как их иногда называют центробежными насосами. потому что они выбрасывают жидкость наружу, заставляя ее вращаться (немного похоже на то, как стиральная машина сушит ваши джинсы вращая их на большой скорости).Роторные насосы работают прямо противоположно турбинам. Где турбина улавливает энергию из жидкости или газа, которые движутся сами по себе аккорд (например, ветер в воздухе вокруг нас или вода течет в реке), насос использует энергию (обычно электродвигатель или компактный бензиновый двигатель или дизельный двигатель) для перемещения жидкости с места на место.

Художественное произведение: роторный насос может использовать зацепляющиеся шестерни или винты для перемещения жидкости, подобно гидравлическому двигателю.

Роторные насосы, как правило, внешне выглядят одинаково: есть герметичный круглый или цилиндрический корпус. с входом с одной стороны и выходом с другой.Однако внутри они могут работать в разных способами. Пластинчатые насосы используют лопасти (плоские лопасти), которые скользят внутрь и наружу при вращении, перемещая жидкость из впускного отверстия. к розетке и выбросить на скорости. Импеллерные насосы используют колесо с изогнутыми лопастями, называемое рабочим колесом, которое немного похоже на многолопастной пропеллер, плотно установленный в середине замкнутой трубы. Рабочее колесо втягивает жидкость через впускное отверстие, вращает ее со скоростью, а затем выталкивает через выпускную трубу, обычно направленную в противоположном направлении.Иногда рабочие колеса изготавливаются из жесткого металла или пластика (например, на фото ниже), хотя они также могут иметь гибкие, эластичные лопасти, длина которых изменяется при вращении (аналогично скользящим лопастям лопастного насоса), поэтому они всегда делайте плотную печать. В еще одной конструкции лопатки и крыльчатки заменены двумя или более большими винтами или шестернями, которые входят в зацепление и вращаются в противоположных направлениях, вытягивая жидкость вокруг себя по мере движения. Шнековые насосы используют один длинный шнек, который транспортирует материал во время вращения, подобно шнеку, установленному внутри трубы.

Что лучше: вращательное или возвратно-поступательное?

Роторный насос намного быстрее поршневого насоса, потому что жидкость постоянно входит и выходит; в поршневом насосе он входит в половину времени и уходит вторую половину. Также легче запитать с электродвигатель, чем поршневой насос, потому что электродвигатель тоже вращается; легко управлять одним вращающимся машина с другой, и несколько сложнее использовать вращающуюся машину (двигатель) для привода возвратно-поступательного движения (насос, который должен двигаться вперед и назад).Как правило, роторные насосы механически проще и надежнее поршневых, поскольку у них нет движущихся клапанов, которые будут постепенно изнашиваться.

Анимация: Сравнение поршневых и ротационных насосов. Слева: простой возвратно-поступательный поршневой насос работает в двухступенчатом цикле. Во время впуска поршень (темно-синий) перемещается вправо. Впускной клапан (зеленый) открывается, а клапаны поршня (красный) закрываются. Поршень втягивает жидкость через впускное отверстие и проталкивает ее через выпускное отверстие.На обратном ходе поршень перемещается влево. Теперь впускной клапан закрывается, а клапаны в поршне открываются, поэтому жидкость проходит через поршень, готовая к перекачке к выпускному отверстию при следующем такте.

Справа: роторный насос перемещает жидкость от входа к выходу, как лопастное колесо. Наблюдая за тем, что происходит с отдельным сегментом, мы видим, что в один момент он наполняется жидкостью, а затем через некоторое время выталкивается к выпускному отверстию. Это очень упрощенный пример того, что называется лопастным насосом: лопасти - это «лопасти», которые вращают колесо.Вы можете видеть, что половина камер (верхние) будут все время пустыми, что снижает эффективность насоса. По этой причине в практических насосах, как правило, колесо устанавливается не по центру, что создает большую камеру в форме полумесяца внизу, позволяя перекачивать больше жидкости за одно и то же время.

Использование насосов и компрессоров

Насосы есть внутри практически любой машины, которая использует жидкости, от автомобильных двигателей (которые должны перекачивать топливо) до посудомоечных машин (где насос перекачивает горячую воду. вокруг ванны) и личных плавсредств (приводится в движение через воду струей воды под высоким давлением, толкающей назад).

Фото: Типичное рабочее колесо насоса. Фото любезно предоставлено NASA Marshall Image Gallery.

В отличие от машин на основе насосов, машины с компрессорами не работают, просто перемещая жидкость: они также используют энергию, которая была хранится внутри жидкости, когда она изначально была сжата. Требуется энергия, чтобы сжать газ, но эта энергия не исчезнет растворяется в воздухе, и он не теряется зря. Он хранится внутри газа, и вы можете использовать его позже, когда захотите, позволив газу двигаться в других местах (газовые пружины, используемые в офисных креслах и петли, которые держат двери багажника открытыми, - хороший тому пример).

Многие машины (например, отбойные молотки) сжатый воздух из компрессора для выполнения полезной работы - мы говорим, что они пневматический (слово, которое обычно означает Пневматическая машина ). В отбойный молоток, например, сжатый воздух отталкивает сверло назад и вперед, когда он выпущен через длинную трубу. (Ты можешь иметь заметил, что к большой воздушной компрессорной машине прикреплен отбойный молоток через большой воздушный шланг.) Сжатый воздух также используется для чистки вещей. как каменные блоки.Еще одно действительно важное применение - это питание пневматические тормоза в поездах, грузовиках и автобусах. К быстро остановить действительно большой автомобиль, нельзя полагаться на давление со стороны водителя нога, как в машине (где тормоза гидравлические). Вместо этого тормоза грузовиков и поездов приводятся в действие сжатым воздухом. отпускается, когда водитель нажимает на педаль. Возможно, вы слышали внезапный свистящий звук после внезапной остановки грузовиков. Это сжато воздух, выпущенный после того, как он прижимает тормоза к колесам, заставляет их отдых.

Заявка на патент США

на патентную заявку на систему резервного нагнетательного насоса (Заявка № 20130027120 от 31 января 2013 г.)

ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ

В данной заявке испрашиваются преимущества предварительной заявки на патент США № 61/511 387, поданной 25 июля 2011 г., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

Уровень техники

1. Область изобретения

Эта технология относится к системам нагнетания заряда.

2.Описание предшествующего уровня техники

В массивах памяти высокой плотности и ячейках памяти наноразмеров требование к конструкции состоит в том, чтобы в режиме ожидания были готовы напряжения словарной шины (WL) и разрядной шины (BL) для выполнения быстрой и точной операции чтения. Однако это конструктивное требование увеличивает потребление тока в режиме ожидания, что влияет на требования к питанию мобильных устройств с ограниченным зарядом батареи.

Целью проектирования примерной системы резервного насоса является создание стабильного напряжения считывания VRD, которое превышает напряжение питания VDD в режиме ожидания.Однако генерируемое напряжение чтения нестабильно по причинам, описанным ниже.

Система накачки включает детектор и схему накачки заряда. RDPWR - это большой узел, который подключается ко многим устройствам и страдает от сильной утечки тока и большой нагрузки. Однако для точной операции чтения требуется стабильное напряжение чтения.

Схема подкачки заряда включает более слабую подкачку заряда, периодически включаемую сигналом ENPMP. Более слабая подкачка заряда активна, когда обнаруженное напряжение на узле RDPWR меньше целевого напряжения чтения VRD.В режиме ожидания при ожидании команды чтения изменение напряжения на узле RDPWR велико из-за точности детектора напряжения, описанного ниже, и импульса тока от зарядного насоса.

Схема зарядового насоса также включает более мощный зарядный насос. Оба зарядных насоса включены для поддержки тока чтения из узла RDPWR во время операции чтения. Сигнал ENRD включает зарядные насосы, когда интегральная схема принимает команду чтения.

Детектор напряжения определяет напряжение на узле RDPWR.Когда узел RDPWR имеет напряжение меньше, чем желаемое напряжение чтения VRD из-за утечки заряда из узла RDPWR, тогда сигнал ENPMP позволяет более слабой подкачке заряда восполнить утечку заряда в узле RDPWR.

Узел RDPWR - это пример обнаружения и обновления. Во время фазы обновления узел RDPWR подключается к нерегулируемому выходу насоса заряда и постоянно наращивает мощность. Если напряжение узла RDPWR нарастает слишком быстро или детектор напряжения имеет медленное время отклика, то ширина импульса ENPMP может быть слишком длинной.Тогда напряжение узла RDPWR серьезно перескакивает. Форма волны будет иметь большую пилообразную форму.

В детекторе напряжения используется стабилитрон или резистивный делитель напряжения для преобразования напряжения VRDPWR на узле RDPWR в напряжение VDIV, которое меньше напряжения питания VDD. Компаратор в детекторе напряжения сравнивает напряжения VDIV и VREF, чтобы определить, включить ли более слабую накачку заряда. Однако как стабилитрон, так и резистивный делитель напряжения потребляют постоянный ток из уровней напряжения, генерируемых зарядовой накачкой.Этот сток постоянного тока серьезно влияет на ток в режиме ожидания интегральной схемы, поскольку многократное генерирование высокого напряжения с помощью зарядного насоса является большим потреблением мощности.

Дополнительные недостатки детектора напряжения заключаются в том, что стабилитрон увеличивает стоимость процесса, а большие резисторы резистивного делителя напряжения влекут за собой большую площадь схемы, большую паразитную емкость и медленное время отклика.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Одним из аспектов технологии является устройство, содержащее накачку заряда, переключатель напряжения и логику управления накачкой.Зарядный насос имеет выход подкачивающего насоса. Сдвигатель напряжения включает в себя конденсатор, первый вывод которого соединен с выходом накачки заряда, и второй вывод. Конденсатор сдвигает первый уровень напряжения на первом выводе на второй уровень напряжения на втором выводе. Логика управления насосом позволяет зарядному насосу реагировать на второй уровень напряжения.

В одном варианте осуществления устройство сдвига напряжения блокирует постоянный ток с выхода зарядового насоса через устройство сдвига напряжения.

В одном варианте осуществления разность напряжений между первым уровнем напряжения и вторым уровнем напряжения на конденсаторе задается целевым напряжением на выходе накачки заряда.

В одном варианте осуществления разность напряжений между первым уровнем напряжения и вторым уровнем напряжения на конденсаторе обновляется с первой частотой обновления, определяемой второй частотой обновления выходного сигнала накачки заряда.

Другим аспектом технологии является способ, включающий:

сдвиг первого уровня напряжения на первом выводе конденсатора конденсатора, подключенного к выходу накачки заряда, на второй уровень напряжения на втором выводе конденсатора конденсатора. ; и

, активируя зарядный насос, реагирующий на второй уровень напряжения.

В одном варианте осуществления устройство сдвига напряжения, включающее в себя конденсатор, блокирует постоянный ток от выхода накачки заряда через устройство сдвига напряжения.

В одном варианте осуществления разность напряжений между первым уровнем напряжения и вторым уровнем напряжения на конденсаторе задается целевым напряжением на выходе накачки заряда.

В одном варианте осуществления разность напряжений между первым уровнем напряжения и вторым уровнем напряжения на конденсаторе имеет первую частоту обновления, определяемую второй частотой обновления выходного сигнала накачки заряда.

Другой аспект технологии - устройство, состоящее из транзистора и схемы накачки заряда. Транзистор имеет первую токоведущую клемму, вторую токоведущую клемму и управляющую клемму. Первый токоведущий вывод соединен с выходным узлом, обеспечивающим напряжение чтения словарной шины. Второй токоведущий вывод подключен к выходу зарядового насоса схемы зарядового насоса. Схема накачки заряда имеет выход накачки заряда и обеспечивает питание выходного узла через транзистор.

В одном варианте осуществления транзистор является полевым транзистором, первый токопроводящий контакт является истоком, второй токопроводящий контакт является стоком, а управляющий контакт является затвором.

В одном варианте транзистор работает в области насыщения. В одном варианте осуществления колебания напряжения на выходе зарядового насоса уменьшаются в выходном узле.

В одном варианте осуществления утечке заряда из выходного узла противодействует ток, протекающий через транзистор между вторым токонесущим контактом и первым токонесущим контактом.

В одном варианте осуществления схема накачки заряда включает в себя второй выход накачки заряда, связанный с управляющим выводом транзистора. В одном варианте осуществления регулятор напряжения поддерживает напряжение управляющего вывода на контрольном выводе.

В одном варианте осуществления первая частота обновления напряжения управляющего вывода на управляющем выводе определяется второй частотой обновления выходного сигнала подкачки заряда.

Другим аспектом технологии является способ, содержащий:

транзистор работает в режиме насыщения, транзистор имеет первый токоведущий вывод, подключенный к выходному узлу, обеспечивающий напряжение считывания словарной шины, и второй токоведущий вывод, подключенный к зарядному насосу. выход, так что колебания напряжения на выходе зарядового насоса уменьшаются в выходном узле.

В одном варианте осуществления транзистор является полевым транзистором, первый токопроводящий контакт является истоком, второй токопроводящий контакт является стоком, а управляющий контакт является затвором.

В одном варианте осуществления утечке заряда из выходного узла противодействует ток, протекающий через транзистор от второго токоведущего вывода к первому токоведущему выводу.

Один вариант осуществления дополнительно содержит:

поддержание напряжения управляющего вывода на контрольном выводе посредством подкачки заряда.

Один вариант осуществления дополнительно содержит:

обновление напряжения управляющего вывода на управляющем выводе транзистора со скоростью, определяемой частотой обновления выходного сигнала подкачки заряда.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой блок-схему системы накачки заряда, обеспечивающей мощность чтения для массива памяти.

РИС. 2 - принципиальная схема детектора напряжения для системы накачки заряда по фиг. 1.

РИС. 3 - принципиальная схема управляющей логики, генерирующей управляющие сигналы на фиг.1 и 2.

РИС. 4 - временная диаграмма сигналов на фиг. 1-3.

РИС. 5 - принципиальная схема детектора 2 для системы накачки заряда по фиг. 1.

РИС. 6 - принципиальная схема регулятора напряжения для системы накачки заряда по фиг. 1.

РИС. 7 - временная диаграмма, показывающая обновление напряжения за счет регулирования напряжения.

РИС. 8 - принципиальная схема другого варианта осуществления управляющей логики, генерирующей управляющие сигналы на фиг. 1 и 2.

РИС.9 - временная диаграмма сигналов на фиг. 1-2 и 8 .

РИС. 10 - блок-схема интегральной схемы с описанной здесь системой питания считывания.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В описанной системе реализованы конденсаторы для уменьшения потребления постоянного постоянного тока на зарядных насосах. Такие конденсаторы периодически обновляются.

РИС. 1 представляет собой блок-схему системы накачки заряда, обеспечивающей мощность чтения для массива памяти.

Детекторы напряжения, детектор 1 и детектор 2 , не определяют напряжение узла RDPWR.Вместо этого детекторы напряжения определяют напряжение узла частичных разрядов. Узел PD и узел RDPWR представляют собой соответственно напряжение на выводах стока и напряжение на выводах истока транзистора M 41 . В показанном варианте транзистор М 41 является полевым транзистором. В другом варианте осуществления транзистор представляет собой транзистор с биполярным переходом.

Напряжение в узле RDPWR относительно не зависит от изменения напряжения в узле PD, пока транзистор M 41 остается в рабочей области насыщения.В режиме насыщения напряжение стока превышает напряжение стока насыщения для определенного напряжения затвора. С физической точки зрения, в области насыщения канал между выводами истока и стока перекрыт, по крайней мере, выводом стока.

Напряжение на узле RDPWR можно рассчитать приблизительно как VRDPWR˜VVG-VTN (M 41 ), где VTN - пороговое напряжение включения для конкретного транзистора. Узел VG поддерживается постоянным напряжением. Стабильность напряжения в узле VG поддерживает устойчивые характеристики области насыщения транзистора M 41 .Напряжение в узле VG регулируется, а не обнаруживается и обновляется, что решает проблемы с точностью детектора напряжения в альтернативном подходе обнаружения и обновления.

Конденсатор C 1 , который подключен к узлу VG, большую часть времени находится в плавающем состоянии. Узел VG имеет несколько соединений, и ток утечки от узла VG (показанный как I_Leak 1 ) контролируется как небольшой. Поэтому изменение напряжения узла VG невелико.

Если сигнал ENVG выключен, выключатель S 41 и отключение узлов PG и VG, то узел VG не подключается к какому-либо определенному напряжению и оставляет узел VG плавающим.Напряжение в узле VG, VVG, поддерживается остаточным зарядом в конденсаторе C 1 и постепенно уменьшается из-за источника тока I_leak 1 . Предполагая, что I_leak 1 является постоянным, VVG = VVG (в момент времени t = 0) - (I_leak 1 / C 1 * t), где время t = 0 - это время, когда сигнал ENVG выключен, выключая переключатель S 41 и отключение узлов PG и VG, а t - плавающий интервал от t = 0. ВВГ (в момент времени t = 0) = ВПГ.

Минимальное напряжение VVG возникает на каждом нарастающем фронте сигнала ENVG.Вариация VVG ΔVVG = VVG (max) −VVG (min) = I_leak 1 / C 1 * t 121 . Время t 121 показано на фиг. 7. Примеры значений: I_leak 1 <1 нА, C 1 = 10 пФ, t 121 = 200 мкс. ΔVVG <20 мВ, что очень мало. (Форма волны VG на фиг. 4 и 9 преувеличена по шкале напряжения.) Примерное напряжение VG составляет около 6 В с отклонением только около 0,33%.

Источники тока I_Leak 1 и I_Leak 2 представляют собой паразитные переходы и / или утечку выключенного устройства.Величина утечки из узла RDPWR, I_Leak 2 , намного больше, чем утечка из узла VG, I_Leak 1 . Утечка заряда, представленная I_Leak 2 , заменяется зарядом от конденсатора C 2 , который подключен между узлом PD и землей. I_Leak 1 можно хорошо контролировать, чтобы он был маленьким, за счет ограниченных узловых соединений узла VG. I_Leak 2 может быть больше, чем I_Leak 1 на 3 или более порядка, потому что узел RDPWR подключается к тысячам X-декодеров для чтения словарных строк WL.

Напряжение узла RDPWR поддерживается постоянным за счет этой замены заряда и отделения узла RDPWR от узла PD, который выдерживает повторяющиеся циклы утечки и накачки заряда.

Оба конденсатора C 1 и C 2 периодически обновляются. Два нагнетательных насоса выполняют функцию обновления. Зарядный насос Насос 1 (через регулятор 1 ) обновляет узел VG и конденсатор C 1 , подключенный к узлу VG. Зарядный насос Pump 2 обновляет узел PD и конденсатор C 2 , подключенный к узлу PD.В другом варианте осуществления один нагнетательный насос выполняет функции как насоса 1 , так и насоса 2 .

Детектор напряжения Detector 1 определяет напряжение на узле PD. В ответ на выходной сигнал DET 1 от детектора напряжения Detector 1 , накачка заряда Pump 2 обновляет узел PD. Также в ответ на выходной сигнал DET 1 от детектора напряжения 1 , счетчик увеличивает счетчик обновляющего узла PD и конденсатора C 2 .В одном варианте осуществления конденсатор C 1 обновляется зарядным насосом Pump 1 один раз после каждого восьмого обновления конденсатора C 2 . После каждого восьмого обновления конденсатора C 2 счетчик счетчика достигает 7, после чего из счетчика генерируется сигнал CNT 8 для обновления конденсатора C 1 , и счетчик счетчика сбрасывается до 0. В другом случае В вариантах осуществления используется какое-то другое число, кроме 8, или какой-либо таймер, не зависящий от конденсатора C 2 .После того, как сгенерирован сигнал счетчика CNT 8 , управляющая логика генерирует сигнал включения насоса ENPMP 1 для включения насоса 1 и генерирует сигнал ENVG для включения переключателя S 41 .

Заправочные насосы Насос 1 и Насос 2 активируются соответствующими сигналами ENPMP 1 и ENPMP 2 .

Транзистор M 42 включается, когда схема готова к выполнению операции чтения. Интегральная схема выходит из режима ожидания, и включается сигнал ENRD.Транзистор M 42 , который имеет большую мощность возбуждения, чем транзистор M 41 , подает ток чтения, потребляемый в RDPWR.

РИС. 2 - принципиальная схема детектора напряжения, детектора 1 , для системы накачки заряда по фиг. 1.

Детектор напряжения, Детектор 1 , использует конденсатор C 3 для преобразования напряжения из напряжения в узле RDPWR в напряжение в узле DIV. Конденсатор не потребляет постоянного тока.Характеристики схемы детектора напряжения на фиг. 2 обсуждаются с учетом временной диаграммы на фиг. 4, которые были временными окнами с t 1 по t 4 . Временные окна t 1 и t 2 намного длиннее, чем временные окна t 3 и t 4 .

В основном t 1 , t 4 и t 5 имеют одинаковую цель обновления конденсаторов C 1 и C 3 . Однако у них разные источники запуска и разные временные интервалы.Конденсатор C 2 также заряжается в фазе t 4 .

Ширина импульса t 1 и t 4 в некоторых вариантах осуществления постоянна. Ширина импульса t 5 зависит от того, сколько команд чтения выдается извне.

Время t 1 - это фаза инициализации, которая может заряжать конденсаторы C 1 и C 3 от нулевого напряжения. Он запускается сигналом включения или сброса. В течение времени t 1 на фиг.4 конденсатор С 3 обновляется. Узел DIV подключается к земле, поскольку переключатель S 53 замыкается в ответ на сигнал RFSH 3 , а узел N 2 подключается к RDPWR, поскольку коммутатор S 53 замыкается в ответ на сигнал RFSH 3 . Конденсатор C 3 заряжается до заданного напряжения чтения VRD.

В течение времени t 2 на РИС. 4, утечка происходит из узла PD. Узел N 2 подключается к PD (обозначенному как VPD), поскольку промежуточный коммутатор замыкается в ответ на дополнение RFSH, а в конце t 2 коммутатор S 51 замыкается в ответ на сигнал дополнения DETN, так что VN 2 = VPD˜VP 1 и VDIV˜VDET 1 .Затем сигналы DET 1 , ENPMP 2 и DETN переходят в высокий уровень и переключатель S 51 выключается. VN 2 затем переключается на ˜VPD-VTP. Соотношение VN 2 ˜VPD-VTP остается верным.

Узел DIV отключается от земли, когда переключатель S 53 размыкается в ответ на сигнал RFSH 3 , а узел N 2 отключается от RDPWR, когда переключатель S 53 размыкается в ответ на сигнал RFSH 3 .

В этой конфигурации напряжение VDIV узла DIV следующее, где VN 2 - это напряжение узла N 2 , а VRD - это целевое напряжение чтения, которое было установлено равным напряжению на конденсаторе C . 3 за время t 1 :


VDIV = VN 2 * ( C 3 / ( C 3 + C _паразитный)) - VRD

По сравнению с конденсатором C_паразитный к конденсатору C 3 , напряжение VDIV узла DIV можно приблизительно представить следующим образом:


VDIV˜VN 2 −VRD

Управляющий сигнал для нагнетательного насоса Pump 2 выключен, так что ENPMP 2 = 0.Из-за утечки заряда из узла PD напряжение узла PD уменьшается. Эта утечка заряда представлена ​​на фиг. 1 от источника тока I_Leak 2 на выводе истока транзистора M 41 .

Такая утечка заряда из узла PD продолжается до тех пор, пока напряжение узла DIV, VDIV не упадет ниже напряжения VDET 1 , как обнаружено компаратором напряжения, который имеет на входе как напряжение VDIV, так и напряжение VDET 1 . Другой способ выразить это: напряжение узла PD, VPD (которое равно напряжению узла N 2 , VN 2 ) падает ниже напряжения VP 1 , где VP 1 = VDET 1 + VRD.Напряжение VP 1 представляет собой сумму напряжений входа компаратора напряжения VDET 1 и целевого напряжения считывания VRD, которое было установлено равным напряжению на конденсаторе C 3 в течение времени t 1 .

В течение времени t 3 на РИС. 4 конденсатор С 2 обновляется. Управляющий сигнал для нагнетательного насоса Pump 2 включен, так что ENPMP 2 = 1. Переключатель S 51 выключается в ответ на сигнал дополнения DETN для отключения узла PD от узла N 2 .Переключатель S 52 включается в ответ на сигнал DETN, соединяя узел N 2 с источником тока, который может быть, например, токовым зеркалом, транзистором с затвором, подключенным к напряжению питания, или просто резистором. Напряжение в узле N 2 , VN 2 становится напряжением в узле PD, VPD-VTP (пороговое напряжение транзистора).

Между тем, в течение времени t 3 , когда включен подкачивающий насос Pump 2 , напряжение узла PD увеличивается, пока компаратор напряжения не определит, что VDIV> VDET 1 .Другой способ выразить это условие: напряжение узла PD, VPD = VN 2 (напряжение узла N 2 ) + VTN (пороговое напряжение транзистора) превышает напряжение VP 2 , где напряжение VP 2 = VDET 1 + VRD + VTN. Напряжение VP 2 представляет собой сумму напряжений входа компаратора напряжения VDET 1 , целевого напряжения считывания VRD, которое было установлено равным напряжению на конденсаторе C 3 в течение времени t 1 , и порогового напряжения транзистора.VDET 1 определяет минимальное напряжение узла PD (VP 1 ) на фиг. 4. В некоторых случаях VDET 1 находится в диапазоне 0,2–1,0 В. VDET 1 - опорное напряжение для компаратора. В одном варианте осуществления VDET 1 является выходом компаратора с входами узла DIV и пороговым значением VTN NMOS.

Когда это условие компаратора напряжения выполняется, время t 3 заканчивается. Управляющий сигнал для нагнетательного насоса Pump 2 выключен, так что ENPMP 2 = 0.Из-за утечки заряда напряжение узла PD снова постепенно уменьшается, пока датчик напряжения снова не активирует насос 2 . Транзистор P-типа M 51 помогает определить разность напряжений между VP 1 и VP 2 (фиг. 4). Напряжения VP 1 и VP 2 являются соответственно низким и высоким значениями напряжения в узле PD. После периода утечки на узле PD будет напряжение VP 1 , а после обновления зарядным насосом Pump 2 на узле PD будет напряжение VP 2 .

Управляющий сигнал для нагнетательного насоса Pump 2 выключен, так что ENPMP 2 = 0. Из-за утечки заряда напряжение узла PD снова постепенно уменьшается, пока датчик напряжения снова не активирует насос 2 . Транзистор P-типа M 51 определяет разность напряжений между VP 1 и VP 2 (фиг. 4). Транзистор M 51 можно заменить другим устройством для определения падения напряжения между VP 1 и VP 2 , например диодом или транзистором n-типа.

В конце t 3 , VN 2 ˜VP 1 ; VPD˜VN 2 + VTP˜VP 1 + VTP = VP 2 . Затем снова переключите шорт S 51 , и VN 2 резко возрастет до VPD = VP 1 + VTP.

После окончания времени t 3 , затем повторяются времена t 2 и t 3 с периодической заменой t 3 на t 4 .

Время t 4 происходит периодически, когда запускается счетчиком на фиг.1. В некоторых вариантах реализации t 1 > t 4 . В течение t 4 нагнетательный насос Pump 1 активируется ENPMP 1 = 1. Ширина импульса ENPMP 1 определяется элементом задержки D 61 . Оба нагнетательных насоса Pump 1 и Pump 2 активируются для обновления конденсатора C 3 . Чтобы обновить конденсатор C 3 , переключатели S 53 и S 54 включаются, а переключатели S 51 и S 52 выключаются.В некоторых вариантах реализации t 4 << t 2 .

Время t 5 запускается внешней командой чтения. В течение времени t 5 схема готова к выполнению операции чтения и включен сигнал ENRD. После операции чтения схема возвращается в режим ожидания. После t 5 система возвращается к началу t 2 . Состояния ожидания системы: t 2 , t 3 и t 4 .

В других вариантах осуществления детектор напряжения представляет собой автономный детектор напряжения, не потребляющий постоянного тока.детектор напряжения может использоваться с системами, отличными от резервной системы накачки заряда.

В другом варианте осуществления достаточно одной точки обнаружения напряжения. Переключатели S 51 и S 52 можно снять.

РИС. 3 - принципиальная схема управляющей логики, генерирующей управляющие сигналы на фиг. 1 и 2.

Логика управления 310 генерирует сигналы RFSH 3 для обновления конденсатора C 3 на фиг. 2, ENPMP 1 для включения подкачки Pump 1 и ENDET 2 для включения детектора напряжения Detector 2 .Есть три отдельно достаточных условия.

Сначала сигнал CNT 8 от счетчика по фиг. 1 означает, что должен быть включен нагнетательный насос Pump 1 . Ширина импульса трех генерируемых сигналов определяется элементом задержки D 61 .

Во-вторых, имеется сигнал POR (сброс при включении питания).

В-третьих, интегральная схема готова к выполнению операции чтения. Интегральная схема выходит из режима ожидания, и включается сигнал ENRD.После операции чтения схема возвращается в режим ожидания.

В управляющей логике 320 сигнал ENVG для включения переключателя S 41 на РИС. 1 генерируется после задержки, создаваемой элементом задержки, после сигнала ENPMP 1 , который активировал нагнетательный насос Pump 1 .

В управляющей логике 330 мультиплексор 2-к-1 выбирает между сигналами DET 1 и DET 2 в ответ на сигнал выбора ENDET 2 .Выходным сигналом мультиплексора является сигнал ENPMP 2 . Включен ли подкачивающий насос Pump 2 , определяется либо выходом детектора напряжения 1 , либо выходом детектора напряжения 2 , как выбирается сигналом ENDET 2 , который включает детектор напряжения 2 .

В управляющей логике 340 сигнал DETN, который включает переключатель S 52 на фиг. 2 генерируется, когда сигнал ENPMP 2 включает подкачку заряда Pump 2 , а конденсатор C 3 на фиг.2 не обновляется.

РИС. 4 - временная диаграмма сигналов на фиг. 1-3, и обсуждается в связи с фиг. 2.

РИС. 5 - принципиальная схема другого детектора напряжения для системы накачки заряда, показанной на фиг. 1.

В частности, детектор напряжения, показанный на фиг. 5 - пример детектора напряжения Детектор 2 на фиг. 1.

Переключатель S 101 включается сигналом ENDET 2 . Коммутатор S 101 соединяет узел PD с делителем напряжения тока I 101 через последовательные резисторы R 102 и R 101 на землю.Промежуточный узел подключен к затвору транзистора, имеющему сток, подключенный к земле, и исток, подключенный к источнику тока, и усилитель, который выводит сигнал DET 2 .

Детектор напряжения Детектор 2 потребляет ток накачки заряда в то время, когда ENDET 2 включает детектор напряжения Детектор 2 . Это повлияет на потребление тока в режиме ожидания. Однако, поскольку разрешающий сигнал ENDET 2 ограничен коротким периодом t 4 << t 3 (например, t 4 и t 3 на фиг.4) среднее энергопотребление может быть небольшим. Это улучшение по сравнению с другими детекторами напряжения, которые постоянно потребляют ток накачки заряда.

По этим причинам ток, протекающий через цепь деления напряжения, может быть больше, что приводит к более быстрому времени отклика.

Ток цепи деления напряжения I 101 = VPD / (R 101 + R 102 ). Поскольку ток может быть больше, сопротивление R 101 и R 102 может быть меньше.Стоимость размещения резисторов может быть уменьшена. Паразитные емкости резистора могут быть меньше.

Уровень детектора детектора напряжения Детектор 2 - VDET 2 .

VDET 2 = VTN * (1+ ( 102 / 101 )). Если VPD 2 , то DET 2 = 1. В противном случае DET 2 = 0.

РИС. 6 - принципиальная схема регулятора напряжения для системы накачки заряда по фиг. 1.

Регулятор 1 - генератор напряжения.Узел PF напрямую выводится из нагнетательного насоса Pump 1 , поэтому напряжение узла PF нестабильно. Напряжение узла PF, VPF, имеет большую пульсацию и, кроме того, может изменяться с напряжением питания VCC и изменяться с температурой. Этот регулятор напряжения изменяет нестабильное напряжение в узле PF, VPF на стабильное напряжение в узле PG, VPG.

Входное напряжение - VPF от узла PF на выходе нагнетательного насоса Pump 1 . Выходное напряжение VPG в узле PG составляет:

VPG = VREF 11 * (1+ (R 112 / R 111 )) в течение времени t 4 на фиг.4.

VREF 11 может генерироваться генератором опорного напряжения с запрещенной зоной.

Операционный усилитель имеет инвертирующий вход, подключенный к REF 11 , неинвертирующий вход, подключенный в петле обратной связи, и выход, подключенный к затвору транзистора p-типа. Транзистор p-типа имеет исток, подключенный к узлу PF, и сток, подключенный к узлу PG. Узел PG подключен к земле через последовательные резисторы R 112 и R 111 . Узел между последовательными резисторами R 112 и R 111 подключен к неинвертирующему входу ОУ.

РИС. 7 - временная диаграмма, показывающая обновление напряжения за счет регулирования напряжения. Напряжение узла PG, VPG, определяется, как описано. Таким образом, узел VG обновляется до напряжения VPG, пока ширина импульса ENPMP 1 достаточно велика. Сигнал ENVG, который включает переключатель S 41 между узлами PG и VG, должен включиться после того, как VPG будет установлен на желаемое напряжение.

Соответственно, конденсатор C 1 обновляется посредством регулирования, а конденсатор C 2 обновляется посредством обнаружения и обновления.Поскольку узел RDPWR приблизительно равен VVG-VTN, если транзистор M 41 поддерживается в состоянии насыщения, пилообразная форма волны VPD не важна.

РИС. 8 - принципиальная схема другого варианта осуществления управляющей логики, генерирующей управляющие сигналы на фиг. 1 и 2.

В этом варианте осуществления логики управления конденсатор C 3 обновляется каждый раз, когда обновляется конденсатор C 2 .

Управляющая логика 510 аналогична управляющей логике 310 .Однако управляющая логика 510 генерирует ENPMP 1 , чтобы включить подкачку заряда Pump 1 , но не генерирует ни сигналов RFSH 3 для обновления конденсатора C 3 на фиг. 2 или ENDET 2 для включения детектора напряжения Detector 2 .

Управляющая логика 520 генерирует сигнал ENDET 2 для включения детектора напряжения Детектор 2 . Управляющая логика , 520, реагирует на прием либо сигнала POR (сброс при включении питания), либо интегральная схема готова к выполнению операции чтения и принимает сигнал ENRD.

Управляющая логика 530 объединяет управляющую логику 330 с дополнительной логикой для генерации сигнала RFSH 3 . RFSH 3 реагирует на сигнал ENDET 2 , чтобы включить детектор напряжения Detector 2 . RFSH 3 также реагирует на сигнал DET 1 , указывающий, что детектор напряжения 1 обнаружил, что конденсатор C 2 должен быть обновлен; RFSH 3 задерживается, поэтому конденсатор C 3 обновляется вскоре после обновления конденсатора C 2 .

РИС. 9 - временная диаграмма сигналов на фиг. 1-2 и 8 .

РИС. 10 - блок-схема интегральной схемы с описанной здесь системой питания считывания.

Интегральная схема 750 включает в себя массив памяти 700 . Декодер , 701, числовой шины соединен и имеет электрическую связь с множеством числовых шин , 702 , расположенных вдоль строк в массиве памяти , 700, . Декодер 703 битовой линии (столбца) находится в электрическом соединении с множеством битовых линий 704 , расположенных вдоль столбцов в массиве , 700, .Адреса передаются по шине 705 в декодер словарной строки 701 и декодер битовой строки 703 . Схема считывания (усилители считывания) и структуры ввода данных в блоке 706 , включая источники напряжения и / или тока, подключены к декодеру 703 разрядной линии через шину данных 707 . Данные поступают через линию ввода данных 711 из портов ввода / вывода на интегральной схеме 750 или из других источников данных, внутренних или внешних в интегральную схему 750 , в структуры ввода данных в блоке 706 .В интегральную схему 750 могут быть включены другие схемы, такие как универсальный процессор или схемы специального назначения, или комбинация модулей, обеспечивающих функциональность системы на кристалле, поддерживаемую массивом 700 . Данные передаются через линию вывода данных 715 от усилителей считывания в блоке 706 на порты ввода / вывода на интегральной схеме 750 или в другие места назначения данных, внутренние или внешние по отношению к интегральной схеме 750 .

Контроллер 709 , реализованный в этом примере, с использованием конечного автомата схемы смещения, управляет применением схемы накачки заряда, напряжения схемы смещения и источников тока 708 для применения схем смещения, включая чтение, программирование, стирание, стирание проверять и программировать, проверять напряжения и / или токи для словарных и битовых линий. Контроллер , 709, может быть реализован с использованием специальной логической схемы, известной в данной области техники. В альтернативных вариантах осуществления контроллер , 709, содержит универсальный процессор, который может быть реализован на той же интегральной схеме для выполнения компьютерной программы для управления операциями устройства.В других вариантах осуществления комбинация логической схемы специального назначения и универсального процессора может использоваться для реализации контроллера , 709, .

Хотя настоящее изобретение раскрывается со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления и примеры, подробно описанные выше, следует понимать, что эти примеры предназначены в иллюстративном, а не ограничивающем смысле. Предполагается, что модификации и комбинации легко придут в голову специалистам в данной области техники, и эти модификации и комбинации будут находиться в пределах сущности изобретения и объема следующей формулы изобретения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *