Актуальная защита электронных схем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети

 Комментарии к статье

Электронные устройства на базе микропроцессоров и на менее интегрированных микросхемах чувствительны к параметрам питающего напряжения. Поскольку импульсные источники питания иногда выходят из строя, проблема сохранения (подчас очень дорогих) электронных ресурсов (печатных плат, устройств микропроцессорного управления) весьма остра и актуальна.

Чтобы обеспечить безопасную работу таких устройств, применяют стабилизаторы напряжения с защитой. Защита в импульсных источниках питания сводится к прекращению подачи питания на схему при коротком замыкании в ней или резком увеличении тока нагрузки.

"Минус" таких стабилизаторов в том, что они достаточно инертны в режиме защиты. Срабатывание защиты (прекращение подачи питания) происходит через 200-500 мс и сильно зависит от характера изменения тока в нагрузке на скачкообразное увеличение тока простые узлы стабилизаторов реагируют, а плавное часто не воспринимают. Инертность включения защиты в 200 мс может стоить владельцу очень дорого. В литературе публиковались схемы устройств защиты, реагирующие на изменение тока нагрузки быстрее 100 нс, это очень хороший показатель. Однако такие схемы содержат много элементов и сложны для радиолюбителей.

Простая схема защиты, срабатывающая при изменении тока нагрузки, представлена на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Электрическая схема узла защиты

Повторить ее сможет любой радиолюбитель. Узел содержит только одну микросборку КМП201УП1А, не требует настройки и адаптируется с любым источником питания с общим минусовым проводом.

Я рекомендую встраивать узел в каждый домашний источник питания (не только импульсный), обеспечивающий радиотехнические эксперименты, и особенно в те источники напряжения, которые обеспечивают работу дорогих узлов электронных приборов.

Питается устройство постоянным стабилизированным напряжением 4...6 В, в "нормальном" режиме ожидания потребляет от источника напряжения ток 0,8 мА. Через нормально замкнутые контакты реле К1 питание от БП поступает к защищаемой электронной схеме.

Принцип работы устройства

Пока напряжение на входе схемы не превышает установленного делителем на резисторе R1 предела, на выводе 6 микросборки напряжение близко к нулю. Как только установленный предел превышен с вывода 6 на управляющий электрод тиристора поступает напряжение 2...3 В. Тиристор открывается и остается в открытом состоянии, пока на схему подано питание или не разорваны его цепи анода или катода.

Реле включено, следовательно, подача питания на защищаемую схему прекращена.

В качестве резистора R6 применяется проволочный резистор, который в блоке питания подключается последовательно с одним из полюсов так, чтобы при увеличении тока в нагрузке на этом резисторе оказывалось падение напряжения. Это падение напряжение и воспринимается узлом защиты.

Чувствительный узел можно использовать в других случаях, когда требуется немедленная реакция на увеличение напряжения на резисторе R1 в несколько микровольт. К примеру, применяя узел в качестве управляющей схемы для УНЧ, получаем усилитель с акустикой, автоматически включающийся при появлении сигнала на входе. Для такого варианта применения маломощное реле следует подключить непосредственно между выводом 6 DA1 и общим проводом. Для коммутации нагрузки использовать контакты на замыкание. Чувствительность входного сигнала регулируется резистором R1.

Импульсные источники питания весьма чувствительны к выходному напряжению и порой скапливающему заряду статического электричества во входных цепях подключаемого к ним устройства нагрузки.

Нередки случаи в практике ремонта, когда импульсный "адаптер" выводят из строя при подключении "разъем в разъем" нагрузки. Такие случаи часто происходят при включении принтеров (и другой компьютерной периферии), имеющих свой отдельный импульсный источник питания - адаптер, сотовых телефонов при подключении их к зарядному устройству, в том числе автомобильному), цифровых фотоаппаратов, видеокамер, портативных телевизоров и других устройств - всего, что обеспечивает наш быт и комфорт в современном мире.

Поэтому включать такие устройства, содержащие сетевые адаптеры в виде импульсных источников питания, следует "по правилам" - сначала соедините разъем источника питания с устройством нагрузки, а только потом включайте сетевую вилку адаптера в розетку к напряжению 220 В. Рассмотренное же выше устройство защиты вполне способно сохранить ваши деньги и время, затрачиваемые нерадивым хозяином на ремонт вышедшего из строя устройства бытовой техники.

О деталях

Тиристор VS1 можно заменить. КУ101Б. Реле К1 любое маломощное, срабатывающее при напряжении 3...4 В. Для этой цели удобны герконовые реле. Если в наличии такого нет, реле можно изготовить самостоятельно.

Для этого на маломощный геркон с нормально разомкнутыми контактами наматывают внавал 200 витков трансформаторного провода ПЭЛ диаметром 0,1 мм. Эта обмотка служит самодельной катушкой реле, а коммутирующие контакты - это штатные контакты геркона. Такое реле срабатывает при низком напряжении питания 2...4 В и потребляет ток до 50 мА. Поэтому оно предназначено для работы в импульсном режиме и для замены К1 в нашей схеме вполне подходит.

Постоянные резисторы типа МЛТ-0,5. Конденсаторы С2, С3 типа КМ или аналогичные. Электролитический конденсатор типа К50-6.

Цепочка, показанная на схеме пунктиром, служит для проверки узла и принудительного включения защиты. Для отключения защиты необходимо кратковременно разорвать цепь питания этой схемы, нажав на кнопку S1.

Теперь устройство снова тестирует входное напряжение и готово к включению защиты.

Авторы: Кашкаров А. П., Колдунов А. С.

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Миниатюрный модуль сбора данных Diamond Systems DS-MPE-DAQ0804 29.06.2014 Компания Diamond Systems, специализирующаяся на выпуске компактных встраиваемых решений в усиленном исполнении, представила миниатюрный модуль сбора данных DS-MPE-DAQ0804. Изделие, выполненное в виде карты PCI Express Mini Card (50,95 x 30 мм), позволяет добавить средства ввода-вывода цифровых и аналоговых данных в конфигурацию встраиваемой системы. Особенно в условиях, где важна невысокая стоимость, маленькие размеры и масса. Карточка рассчитана на работу в расширенном температурном диапазоне - от -40°C до +85°C. Оснащение DS-MPE-DAQ0804 включает восемь 16-разрядных каналов аналогового ввода, четыре 16-разрядных каналов аналогового вывода и 21 конфигурируемую линию цифрового ввода-вывода. Аналоговые входы могут работать как несимметричные и симметричные. Предусмотрено программирование диапазона входного сигнала (выбор из четырех значений: +10 В, +5 В, 0-10 В, 0-5 В). Частота оцифровки достигает 100 кГц. Цепи аналогового входа DS-MPE-DAQ0804 включают программируемый таймер для автоматического управления частотой оцифровки, за счет чего обеспечивается высокая точность дискретизации и снижение нагрузки на процессор по сравнению со случаем программного опроса. До 2048 отсчетов можно накапливать в очереди FIFO, чтобы дополнительно снизить нагрузку на процессор, уменьшив частоту прерываний, используемых для передачи данных. Диапазон сигнала в каналах вывода тоже программируется (два значения: 0-5 В и 0-2,5 В). Встроенный источник опорного напряжения обеспечивает высокую точность преобразований во всем диапазоне температур в течение в течение всего срока службы. Генератор сигналов имеет выходной буфер объемом 2048 значений. Направление линий цифрового ввода-вывода можно программировать группами по 4, 6 и 8 бит. Их можно сконфигурировать как выходы 24-разрядных генераторов ШИМ или 32-разрядных таймеров/счетчиков, работающих от встроенного генератора тактовой частоты 50 МГц. Все сигналы ввода-вывода сведены в два разъема с защелками: один - для аналоговых сигналов, второй - для цифровых. В комплект входит драйвер Diamond Universal Driver для Windows Embedded Standard 7, XP, CE и Linux 2.6.xx Продажи DS-MPE-DAQ0804 уже начались по цене $270. Доступна и более дешевая версия без средств аналогового ввода-вывода.

Другие интересные новости:

▪ Суперионный лед

▪ Застывание сыпучих веществ

▪ Год компьютерного вируса

▪ SNSPD-камера для исследования фотонов

▪ Высочайшая башня мира

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Основы бизнеса. Шпаргалка

▪ статья Что такое лицензия? Подробный ответ

▪ статья Актинидия амурская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Низковольтная мигалка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Три варианта самодельных Анти-АОН. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026