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:

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Наноразмерная FM-радиостанция 02.12.2013 Группа физиков и инженеров из США и Республики Корея создала наноразмерное устройство для частотной модуляции сигналов с частотой около 100 МГц. Это соответствует FM-диапазону. Добиться резкого уменьшения габаритов устройства удалось за счет замены кварцевого кристалла на графеновый лист. Авторы новой разработки указывают на то, что традиционно используемые для генерации сигналов с частотой около 100 МГц кварцевые резонаторы занимают достаточно много места и уменьшить их размеры в принципе невозможно. Принцип работы кварцевого генератора основан на механических колебаниях кристалла, а частота таких колебаний зависит от размеров: если кристалл сделать меньше, его частота увеличится выше желаемого значения. В новом устройстве используется графеновый лист размером около микрометра. Он является основой колебательной системы, которая обеспечивает генерацию сигнала заданной (несущей) частоты. Под действием другого, модулирующего, сигнала (например, звука) частота несущих колебаний меняется пропорционально поданному напряжению и за счет этого осуществляется передача сигнала на частоте намного больше исходной. Ученые продемонстрировали работоспособность схемы при комнатной температуре, а также показали возможность модуляции графенового колебательного контура сигналом звуковой частоты. В настоящее время графен привлекает внимание множества исследовательских групп по всему миру. В начале ноября, например, инженеры из Технологического университета Кванджу в Корее представили основанный на графене ионистор, почти не уступающий литий-ионным батареям. Главным препятствием на пути повсеместного внедрения нового материала является отсутствие отработанной технологии получения его в достаточно чистом виде.

Другие интересные новости:

▪ Откуда слух

▪ Во время игры мозг родителей и младенцев синхронизируется

▪ На Солнце не осталось пятен

▪ В Гренландии нашли иголку

▪ Быстрозаряжаемая квантовая батарея

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Когда еще я не пил слез из чаши бытия. Крылатое выражение

▪ статья Зачем американцы в 1963 году вывели на орбиту около 500 миллионов иголок? Подробный ответ

▪ статья Полынь таврическая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Анализатор концентрации угарного газа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Талышские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026