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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Жирная вода 15.07.2004 Английская фирма "Аквалидер" разработала новый состав для тушения пожаров. Это "Фок-Стоп" - гранулированный высокогигроскопичный полимер вроде того, какой используется в памперсах. Когда 0,1-0,2% полимера добавляют в воду, возникает прозрачная довольно вязкая масса, которая поддается перекачке по пожарному рукаву. Пожарные прозвали эту массу "жирной водой". В отличие от быстро стекающей воды, она прилипает к вертикальным горящим поверхностям и сравнительно долго остается на месте, удушая огонь. "Фок-Стоп" не опасен для живых организмов, не загрязняет окружающую среду (подобные полимеры применяются в сельском хозяйстве для удержания влаги в почве). Новый состав особенно эффективен при лесных пожарах, защищая стволы деревьев. В Англии его уже используют 55 пожарных команд. Интерес проявили Австралия, Гонконг; 15 европейских и 21 латиноамериканская страна.

Другие интересные новости:

▪ Золотой водоблоок

▪ Google Stadia

▪ Сверхзвуковые бипланы экономичнее обычных самолетов

▪ Откуда курятина и чем кормили кур

▪ Технология HDR10+ набирает популярность

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Ты записался добровольцем? Крылатое выражение

▪ статья У кого из позвоночных самые большие глаза? Подробный ответ

▪ статья Каменщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Дистанционное измерение электрического сопротивления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный источник питания с полумостовым преобразователем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026