Предохранитель от повышения напряжения в сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

К сожалению, во многих населенных пунктах напряжение в электросети может колебаться в достаточно широких пределах, чтобы при очередном повышении вывести аппаратуру из строя.

Здесь описывается схема электронного предохранителя, отключающего нагрузку от электросети при превышении сетевым напряжением некоторого определенного уровня. Нагрузка подключается к сети только через одну минуту, после того как напряжение в сети восстановится. Минутная задержка нужна чтобы не было прерывистого или импульсного подключения нагрузки в случае, когда происходят частые колебания в сети, сопровождающиеся выбросами напряжения.

Схема показана на рисунке.

(нажмите для увеличения)

Датчиком величины сетевого напряжения является схема на двух стабилитронах VD2-VD3 и резисторах R1-R2-R3 А так же, играет роль пороговое значение логического уровня микросхемы D1. На данную цепь поступают положительные полуволны от сети через диод VD7. Резистор R2 подстраивают так. чтобы когда сетевое напряжение находится в допустимых пределах стабилитроны VD2 и VD3 были закрыты, так как напряжение на них меньше их суммарного напряжения стабилизации. Но при повышении напряжения выше допустимого предела, эти стабилитроны открывались, так как напряжение на них в этом случае должно быть больше суммарного их напряжения стабилизации.

Таким образом, при нормальном напряжении в сети на выводе 12 D1 логический ноль, а при повышенном - единица. Стабилитрон VD8 защищает вход счетчика от повышения напряжения на нем выше напряжения питания счетчика (для данной микросхемы это фатально). Конденсатор С2 с резистором R4 образует ФНЧ, подавляющий помехи и короткие импульсы, например, от работы электроинструмента.

На счетчике D1 сделан таймер времени в одну минуту.

Это счетчик CD4060B, он уже широко известен радиолюбителям. Напомню что в нем двоичный счетчик и инверторы для построения схемы мультивибратора. Детали R6-R7-C3 как раз и работают в этом мультивибраторе. Диод VD4 установлен для автоматической блокировки мультивибратора, когда счетчик переходит в "8192". Этот диод подключен к входу первого инвертора мультивибратора.

После включения, при условии нормального сетевого напряжения, счетчик D1 сразу начинает работать, и через минуту оказывается в положении "8192". На его выводе 3 устанавливается единица. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и подключается нагрузку к сети. Диод VD4 открывается и блокирует мультивибратор. Схема останавливается в таком состоянии.

Если напряжение в сети повышается выше допустимого, то на выводе 12 D1 возникает напряжения единицы. Счетчик обнуляется. На его выводе 3 - ноль, транзисторы VT1 и VT2 закрыты, нагрузка выключена. Пока напряжение неизменно выше допустимого на выводе 12 D1 единица, и D1 зафиксирован в нулевом состоянии.

После понижения напряжения до безопасной величины счетчик запускается и через минуту на его выводе 3 будет единица. Ключи VT1 и VT2 открываются и подключают нагрузку. Если в течение этой минуты опять был скачок напряжения, то счетчик сбрасывается, и отсчет минутной задержки начинается снова. Таким образом, нагрузка подключается только после того как напряжение в сети установилось в допустимых пределах и все переходные процессы, например, связанные с аварией на станции, завершились. Логическая схема питается от электросети через выпрямитель на VD7 и параметрический стабилизатор R6-VD1. Диоды VD6, VD7 совместно с резистором R8 исключают сбои счетчика из-за слишком большой емкости затворов ключевых транзисторов (зарядка этих емкостей создает импульс тока, перегружающий выход счетчика, из-за этого счетчик может обнулиться или установиться в произвольное состояние). При мощности нагрузки до 400W никаких радиаторов для VT1 и VT2 не требуется. Максимальная мощность нагрузки 1000W, но это уже с радиаторами.

Практически все собрано на печатной плате с односторонними дорожками. Стабилитроны КС551А можно заменить другими. Важно чтобы суммарное напряжение стабилизации этих стабилитронов было около 90...110 В. Например, вместо двух КС551А можно поставить три КС533А или один КС591А. Стабилитроны Д814Д можно заменить другими на 10...15 В, например, КС213Б, КС512А. или импортными. На месте VD1 желательно использовать стабилитрон Д814Д в металлическом корпусе или КС512А, так как на нем рассеивается значительная мощность.

На месте VD8 можно применить любой стабилитрон, но на такое же напряжение как и VD1. Диод КД105Б можно заменить на КД105, КД105Г КД127А, КД209, КД236, КД243Г, КД243Е КД243Ж КД247В, КД247Г, КД247Д, КД247Е, КД248, КД258В, КД258Г КД258Д, КД281Д, КД281Е, КД281Ж, КД281И, КД281К КД281Л, КД281М, 1N4004, 1N4005, 1N4006, 1N4007, 1N5404, 1N5405, 1 N5406, 1 N5407, 1N5408. Диоды КД521А можно заменить на КД521Б, КД522 КД503 КД510. 1N4148. Резисторы R1 и R6 должны быть мощностью не менее 0,5 Вт.

Подстроечный резистор R2 типа СПЗ-19.

Конденсаторы С1 и С2 должны быть на напряжение не ниже 12 В.Настраивают предохранитель на максимально допустимое напряжение резистором R2, подавая на него напряжение от ЛАТРа. Нужно к выводу 9 D1 подключить осциллограф или логический пробник, который может показать наличие импульсов. Диод VD4 временно отпаять. Сначала устанавливают нормальное напряжение и подстройкой R2 добиваются чтобы на выводе 9 D1 были импульсы. Затем, устанавливают напряжение на верхнем пределе, например, 250 В и подстройкой R2 добиваются такого положения, чтобы, импульсы исчезали на пороге напряжения 250 В, а если меньше - появлялись снова.

Затем, после того как отключите питание, припаяйте наместо VD4, подключите нагрузку (например, электролампочку) и проверьте работу схемы. Лампочка включится не сразу после подачи питания. После того как лампочка включилась, сначала установите нормальное напряжение (220 В), затем повышайте его. На пороговом значении (250 В) лампа должна погаснуть.

Автор: Савичев Д.А.

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:

Видеоигры, образ жизни и масса тела 24.01.2026

Видеоигры давно стали неотъемлемой частью повседневной жизни миллионов людей и перестали восприниматься исключительно как форма досуга. Однако по мере роста времени, проводимого за экраном, все чаще возникает вопрос о том, как подобные привычки отражаются на здоровье. Новое исследование позволило по-новому взглянуть на связь между увлечением видеоиграми, образом жизни и риском набора лишнего веса. Ученые обратили внимание на то, что избыточная масса тела чаще встречается среди людей, активно играющих в компьютерные игры, по сравнению с теми, кто либо вовсе не играет, либо делает это эпизодически. Особенно заметной эта тенденция оказалась у игроков, которые посвящают видеоиграм более 10 часов в неделю. Именно в этой группе чаще фиксировались неблагоприятные поведенческие факторы, включая нарушения питания, сна и недостаток физической активности. Ранее исследователи уже связывали активное пользование компьютером и распространение скоростного интернета с ростом риска избыточного вес ...>>

Игровой смартфон RedMagic 11 Air 24.01.2026

Игровые смартфоны давно перестали быть нишевыми устройствами и превратились в самостоятельный класс мобильной электроники, где на первый план выходят производительность, экран и система охлаждения. Бренд RedMagic, специализирующийся именно на таких решениях, продолжает развивать свою философию и представил новую модель RedMagic 11 Air, в которой сделан акцент на сочетание высокой мощности и сравнительно тонкого корпуса. Внешне RedMagic 11 Air сохраняет узнаваемый фирменный стиль с прозрачной задней панелью, сквозь которую просматриваются внутренние компоненты устройства. В компании отмечают, что дизайн вдохновлен эстетикой виниловых пластинок, гоночных трасс и геометрического искусства. Центральным визуальным и функциональным элементом остается активный охлаждающий вентилятор с RGB-подсветкой, подчеркивающий игровую направленность смартфона. Одной из ключевых особенностей модели стал 6,85-дюймовый AMOLED-дисплей с разрешением 1.5K и частотой обновления 144 Гц. Производитель назыв ...>>

Зеленый чай и метаболическое здоровье 23.01.2026

Зеленый чай на протяжении многих лет остается объектом пристального внимания ученых, поскольку его регулярно связывают с профилактикой различных хронических заболеваний. Этот напиток давно вышел за рамки повседневной традиции и стал предметом серьезных биомедицинских исследований. Недавняя научная работа показала, что полезные свойства зеленого чая могут быть гораздо шире, чем считалось ранее, особенно в контексте обмена веществ и здоровья кишечника. В рамках исследования ученые наблюдали за 40 добровольцами, среди которых 21 человек имел диагностированный метаболический синдром, а 19 участников были здоровыми взрослыми. В течение 28 дней одной группе испытуемых давали экстракт зеленого чая, тогда как другая группа получала плацебо. Такой подход позволил сравнить влияние активных компонентов напитка на разные показатели здоровья. Результаты показали, что у участников, принимавших экстракт зеленого чая, уровень глюкозы в крови оказался ниже, чем у тех, кто получал плацебо. Этот эф ...>>

Случайная новость из Архива Преобразователи уровня Texas Instruments SN74AXC 27.10.2018 Компания Texas Instruments выпустила новые преобразователи уровня серии AXC. В качестве примера, один из представителей серии - SN74AXCH8T245 - 8 битный преобразователь уровня между низковольтными компонентами, работающими от напряжений 0,7 В - 0,9 В и компонентами работающими от стандартных шин питания 1,8 В - 3,3 В. Преобразователь имеет два управляющих вывода установки направления передачи DIR1 и DIR2, которые управляют направлениями передачи групп выводов 1-4 и 5-8, что совместно с выводом разрешения работы выходного драйвера (ОЕ), позволяет гибко реализовывать синхронную или асинхронную передачу информации. Особенности преобразователей семейства AXC: широкий диапазон питающих напряжений Vcc: 0,65...3,3 В (для каждого канала); совместимость с устройствами с частичным отключением блоков; автоматическое отключение выходов при выключении питания; подавление переходных процессов при включении питания; контроль уровня напряжения питания; на 50% снижены потери мощности (по сравнению с другими семействами); невысокая стоимость.

Другие интересные новости:

▪ Беспилотный космический корабль-фабрика

▪ Бытовой сканер пищевых продуктов

▪ Прошивка мультимедийной системы повышает уровень шумоизоляции автомобиля

▪ Ноутбуки с HDD исчезнут из магазинов Западной Европы

▪ Адаптер для передачи 4K-видео через USB 3.0

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Применение микросхем. Подборка статей

▪ статья В воздухе пахнет грозой. Крылатое выражение

▪ статья Сколько человек в мире не имеют никакого гражданства или подданства? Подробный ответ

▪ статья Горец почечуйный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Arduino. Подключение простейших датчиков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простейшая модель ветряного двигателя. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026