Блок защиты от колебаний напряжения в электросети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Современная электронная аппаратура с импульсными источниками питания может работать в очень широких пределах нестабильности сетевого напряжения. В то же время такие приборы, как холодильник, кондиционер, стиральная машина более требовательны к электросети. Отклонение напряжение сети от нормы даже на 10% для некоторых из них крайне нежелательно. Причем это касается не только повышения напряжения, но и понижения. Например, при пониженном напряжении питания электродвигатель компрессора холодильника может остановиться.

При этом ток через его обмотку резко возрастет, что может привести даже к возгоранию. Крайне нежелательно и превышение напряжения, а так же его резкие колебания.

На рисунке приводится схема защитного устройства, которое следит за уровнем напряжения в сети, и если его величина выходит за заданные при настройке пределы схема отключает нагрузку.

Примечательно то, что включение нагрузки происходит не сразу после прихода напряжения сети в норму, а через несколько секунд после этого. Такая задержка не дает переходным процессам, возникшим в сети, отрицательно повлиять на оборудование.

Схема постоянно питается от электросети, независимо от колебаний напряжения в ней. Включение и выключение нагрузки осуществляется посредством относительно мощного реле К1. Электроника и реле питаются от трансформаторного источника питания на Т1. Напряжение питания микросхемы D1 поддерживается стабильным на уровне 5 В с помощью стабилизатора А1. Датчиком величины сетевого напряжения служит выпрямитель на VD4 и С3, а так же R1...R4.

Может показаться странным что вся схема питается от трансформатора, а контрольное напряжение снимается непосредственно с сети. К такому решению пришлось придти после испытания первоначального варианта схемы, в котором контрольное напряжение снималось с вторичной обмотки трансформатора.

Причиной неудачи стало то, что при включении и выключении реле происходит существенное изменение напряжения на выходе маломощного трансформатора и выпрямителя. Связанно это с относительно большим током потребления данного типа репе. Когда реле включается происходит снижение напряжение на выходе Т1, а при выключении репе - повышение.

Даже если питать реле через стабилизатор сути дела это не меняет, так как стабильным будет напряжение на реле, а напряжение на вторичном выпрямителе будет изменяться. Поэтому датчик уровня напряжения подключен непосредственно к сети.

Работает датчик следующим образом. VD4-С3 представляет собой выпрямитель. На его выходе будет постоянное напряжение, пропорциональное переменному напряжению в сети. Резисторы R1-R4 представляют собой два подстраиваемых делителя напряжения. Элементы микросхемы D2 образуют своеобразные усилители сигналов датчика.

Элементы микросхемы К561ЛА7 не содержат триггеров Шмитта, поэтому их пороговые уровни - верх нуля и низ единицы практически на уровне одного напряжения. Элементы же микросхемы К561ТЛ1 с триггерами Шмитта. и пороги нуля и единицы у них сильно различаются. Резистором R4 выставляют нижний порог напряжения сети, а резистором R3 - верхний. Когда в сети напряжение ниже установленного порога напряжение на входе D2.1 сползает в сторону логического нуля. Напряжение на выходе D2.1 начинает повышаться и элемент D1.1 переключается в нулевое состояние на выходе. Это приводит к переключению элемента D1.2 в единичное состояние. Конденсатор С4 быстро заряжается через VD5 и R5. На выходе D1.3 возникает ноль. Транзисторы VT1, VT2 выключаются и реле К1 отключает нагрузку. При входе напряжения в норму происходит обратный процесс и на выходе D1.2 устанавливается ноль. При этом разрядка конденсатора С4 происходит через относительное большое сопротивление R8, поэтому на включение нагрузки уходит несколько секунд (пока С4 разряжается до порога логического нуля).

Если напряжение в сети превышает установленный резистором R3 максимальный предел, то срабатывает элемент D2.2. На его выходе напряжение снижается и это приводит к переключению элемента D1.2 в состояние единицы на выходе. Дальше все как и в случае с понижением напряжения.

При налаживании нужно пользоваться автотрансформатором типа ЛАТР или аналогичным, позволяющим регулировать переменное напряжение. С его помощью напряжение понижают и повышают до необходимых предельных значений, и соответственно регулируют точки срабатывания резисторами R3 и R4.

Детали. Конденсатор С4 должен быть на напряжение не ниже 360 В. Остальные конденсаторы - на напряжение не ниже 16 В. Трансформатор Т1 - китайский с первичной обмоткой 220/110 В (отвод не используется) и вторичной обмоткой 9+9 В, и током 300 мА.

Тип реле К1 зависит от максимальной мощности нагрузки. При мощности до 200 Вт можно использовать реле КУЦ-1 от старых отечественных телевизоров. В данной схеме используется реле HJQ-13F с обмоткой на 12 В. С таким реле максимальная мощность нагрузки 2600 Вт.

Автор: Мерзляков А.К.

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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Искусственная мышца 08.08.2022 Ученые из Университета Аджу в Южной Корее и специалисты из Samsung Electronics смогли создать мощный мышечный привод, который поможет создавать более сильных роботов. Устройство имеет массу всего в 0,22 грамма. Оно может поднимать предметы в 800 раз тяжелее себя. Примечательно то, что новый привод можно легко изготовить. Экспериментальный образец имеет максимальное усилие срабатывания 300% при внешней полезной нагрузке в 80 килограмм. Этот привод уже планируют начать использовать в различных приложениях дополненной реальности, а также в робототехнике. К примеру, с его помощью можно улучшить AR-очки. А вот целое объединение нескольких приводов можно использовать для улучшения сенсорных ощущений в пространстве виртуальной реальности.

Другие интересные новости:

▪ Телефон узнает хозяина в лицо

▪ Термопаста Xigmatek Xi-3 HDT

▪ Почки остронавта могут не перенести полет на Марс

▪ Биотопливо: больше и дешевле

▪ Компьютер сковывает фантазию конструктора

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Учебная кордовая авиамодель. Советы моделисту

▪ статья Кто первый использовал лекарства? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту паропроводов и теплоиспользующего оборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Бесконтактный индикатор фазы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026