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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Геймерский OLED-телевизор LG OLED 48CX TV 10.03.2021 Корейская компания LG презентовала новый телевизор OLED 48CX TV, который позиционируется как идеальное решение для работы в составе игровых систем. Новинка получила 48-дюймовую матрицу на органических светодиодах (OLED) разрешением 4К 3840 х 2160 пикселей с поддержкой расширенного динамического диапазона HDR. Новинка поддерживает адаптивную технологию синхронизации Nvidia G-Sync, позволяющую избавиться от разрывов и сделать игровой процесс максимально плавным и динамичным. В основе телевизора лежит фирменный процессор Alpha 9 Gen 3, обеспечивающий работу новейших игровых технологий и функций улучшения картинки, включая повышенную частоту кадров, переменную частоту обновления изображения (VRR), автоматический режим низкой задержки (ALLM) и улучшенный канал возврата звука (eARC). Время отклика матрицы составляет 1 мс. LG OLED 48CX поддерживает Dolby Vision IQ, Dolby Atmos, Apple AirPlay 2 и HomeKit, а также голосовые ассистенты Google Assistant и Alexa.

Другие интересные новости:

▪ USB-ручка от PNY

▪ Датчик для биометрической аутентификации по дыханию

▪ Новый материал меняет форму

▪ Музыкальный камуфляж светлячков

▪ Зубр из пробирки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Гром победы раздавайся. Крылатое выражение

▪ статья Какие новорожденные самые крохотные? Подробный ответ

▪ статья Работа на круглильном станке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Прокладка проводов на роликах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой телефон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025