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:

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 ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Билл Гейтс создаст суперкорову 26.01.2018 Миллиардер Билл Гейтс хочет создать суперкорову. Фонд Билла и Мелинды Гейтс пожертвовал британским ученым около 28 миллионов фунтов стерлингов, а это 40 миллионов долларов или больше миллиарда гривен. Идеальная корова должна в среднем производить молока не меньше, чем коровы европейской породы, но при этом лучше за них переносить жару. Для успешного результата специалисты хотят скрестить европейских особей с африканскими. Ожидается, что новая порода при прежней выносливости произведет в четыре раза больше молока. Занимается выведением суперкоровы некоммерческая организация GALVmed, которая расположена в Эдинбургском университете. Она продолжительное время занимается исследованиями в области генетики. Великобританию Билл Гейтс считает лидером в области инноваций. Подробнее про новую генетическую программу миллиардер расскажет на встрече в Эдинбурге. Основатель американской компании Microsoft надеется, что развитие в области скотоводства поможет победить на планете бедность и голод. При этом климатологи отрицают настолько позитивный эффект от увеличения производства молока. Два месяца назад Билл Гейтс объявил о намерении пожертвовать 100 миллионов долларов на борьбу с болезнью Альцгеймера, а все его состояние составляет 72,5 миллиарда долларов. Если бы Гейтс не занимался благотворительностью, он был бы вдвое богаче.

Другие интересные новости:

▪ Самозаряжающийся аккумулятор

▪ SAMSUNG: у жестких дисков нет перспективы

▪ ZL50233/4/5 - микросхема подавителя эхо

▪ Электроприводная поливная катушка AP Machinebouw

▪ Разорительное топливо из зелени

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Флюгер Карлсон. Советы домашнему мастеру

▪ статья Имеет ли еж иммунитет к змеиному яду? Подробный ответ

▪ статья Аккумуляторы, технология dryfit. Справочник

▪ статья Мультивибратор - мигалка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Nokia 3410. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026