Экономичное устройство защиты аппаратуры от колебаний напряжения сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

Устройство защиты бытовой аппаратуры от перепадов напряжения в электросети, схема которого показана на рисунке, потребляет мощность всего 2,2 Вт, даже меньше мощности срабатывания примененного здесь реле РПУ-2. Кроме того, оно, в отличие от устройств защиты на тиристорах, обеспечивает гальваническую развязку нагрузки от питающей сети.

Включают устройство защиты выключателем SA1, при этом загорается светодиод HL1, сигнализируя о переходе в дежурный режим и готовности устройства к подключению нагрузки.

Затем нажимают на кнопку SB1 "Пуск", и напряжение с вторичной обмотки трансформатора Т1 поступает на стабилизатор VT4VD9R14, питающий узел управления. По цепи K1C8R18R19 на базу транзистора VT5 поступает импульс высокого уровня, кратковременно его открывающий. Реле КЗ срабатывает, его контакты К3.1 размыкаются, а контакты КЗ.2 переключаются. Конденсаторы С5 и С6 начинают заряжаться через резистор R15 до напряжения на конденсаторе C3, равного примерно 14 В. Время нахождения реле КЗ во включенном состоянии больше постоянной времени зарядки конденсаторов С5 и С6. После этого реле К3 отпускает, его контакты возвращаются в исходное состояние. В результате к обмотке реле К2 оказывается приложена сумма напряжения на конденсаторах С5, С6 и на выходе стабилизатора, равная приблизительно 20 В. Реле К2 срабатывает и удерживается в этом состоянии током, протекающим по цепи VD11R17K1.1, его контакты К2.3-К2.6 подключают нагрузку к сети, а контакты К2.1 блокируют кнопку SB1 "Пуск".

Диоды VD10 и VD11 выбраны разные: VD10 - кремниевый, a VD11 - германиевый, чтобы к оксидным конденсаторам С5 и С6 было приложено напряжение правильной полярности.

После срабатывания реле К2 его контакты К2.2 и К2.7 разомкнутся, светодиод HL1 погаснет. Через диод VD10 протекает ток, ограниченный сопротивлением резисторов R15 и R16. Сопротивление резистора R16 выбирают в пределах 20-100 кОм. Подбирая резистор R17, устанавливают ток, на 15...20 мА превышающий ток отпускания реле К2.

Если напряжение в сети превысит установленный предел (в нашем случае 255 В), ток, проходящий по цепи VD3- VD5R2R3, резко увеличивается, соответственно, увеличивается и ток управляющего электрода тринистора VS1. Он открывается, реле К1 срабатывает. Его контакты К1.1 переключаются, размыкая цепь питания обмотки реле К2, которое своими контактами К2.3-К2.6 отключает нагрузку, а контактами К2.2 подключает светодиод HL1, сигнализирующий о срабатывании устройства защиты. Цепь VD1R1 ограничивает ток через светодиод HL1.

Для защиты аппаратуры от пониженного напряжения в сети (в нашем случае 180 В и меньше) служит триггер Шмитта, собранный на транзисторах VT2 и VT3. Резистивный делитель R12R13 уменьшает напряжение на его входе, а конденсатор С2 выполняет функцию сглаживающего фильтра. Если напряжение в электросети стало меньше установленного уровня, триггер Шмитта переключается (транзистор VT3 закрывается, a VT2 - открывается), транзистор VT1 открывается и включает реле К1.

Конденсатор С8 подключен к точке соединения анода тринистора VS1 и коллектора транзистора VT1 для того, чтобы не произошло временного переключения контактов реле К2 при нажатой кнопке SB1 "Пуск", если напряжение в сети не соответствует установленным нормам. В этом случае либо тринистор, либо транзистор открыт и шунтирует цепь C8R18R19, в результате чего транзистор VT5 не открывается и, соответственно, реле К2 не срабатывает. Если напряжение в сети не соответствует норме, при нажатии на кнопку "Пуск" переключаются контакты реле К1 и загорается светодиод HL2, сигнализируя о выходе сетевого напряжения за установленные пределы.

В устройстве защиты применен самодельный сетевой трансформатор. Он выполнен на кольцевом магнитопроводе, навитом из пермаллоевой ленты шириной 32 и толщиной 0,2 мм. Наружный диаметр магнитопровода - 40 мм, внутренний - 25 мм. Снаружи магнитопровод изолируют слоем лакоткани, поверх которой равномерно по всей длине слой за слоем наматывают первичную обмотку, содержащую 3000 витков провода ПЭВ-2 0,15. Ее также обматывают слоем лакоткани, а затем наматывают вторичную обмотку, которая содержит 160 витков провода ПЭЛ 0,51. Готовый трансформатор также изолируют слоем лакоткани или другого изолирующего материала.

Диоды КД105В (VD1, VD2) можно заменить на КД105Г, диоды Д7А и Д226Г - на любые из этих серий. Транзистор КТ342В (VT3) заменим на КТ3102Г или КТ3102Е, а КТ829А (VT5) - любым из этой серии. Транзистор КТ815Б (VT4) следует установить на алюминиевую пластину-теплоотвод толщиной 6 мм и площадью не менее 6 см . Светодиоды допустимо применить любые. Постоянные резисторы - МЛТ, которые можно заменить аналогичными мощностью 0,25 и 0,5 Вт, подстроечные - СП5-1В. Оксидные конденсаторы С5, С6 допустимо заменить одним, емкостью 1000 мкФ на соответствующее напряжение.

В устройстве можно использовать реле К1 РЭС55А исполнений РС4.569.600-03, РС4.569.600-08, РС4.569.600-11, РС4.569.600-16, К2 РПУ-2 исполнения 620 (шесть замыкающих и два размыкающих контакта) на номинальное напряжение 12 В или ПЭ-6 исполнений 2ПР.309.023.923, 2ПР.309.013.923, КЗ - РЭС9 исполнений РС4.529.029-03, РС4.529.029-10, РС4.529.029-12, РС4.529.029-16, РС4.529.029-19 или РЭС60 исполнений РС4.569.435-03, РС4.569.435-08.

Защитное устройство налаживают с помощью автотрансформатора или подходящего трансформатора, имеющего несколько вторичных обмоток на разное напряжение. Например, подойдет трансформатор ТАН2-127/220-50. Соединяя вторичные обмотки с первичной согласно или встречно, на выходе трансформатора устанавливают необходимые значения напряжения 255 и 180 В. Затем резистором R3 при напряжении 255 В, а резистором R11 при напряжении 180 В добиваются отключения устройства.

В процессе монтажа и налаживания следует соблюдать осторожность, поскольку устройство не имеет гальванической развязки от сети.

Автор: В.Аксенов, г.Пенза

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Открыто суперпрочное золото 01.08.2019 Золото часто используется для экспериментов с высоким давлением и считается "золотым стандартом" для расчета давления в экспериментах со статическими алмазными наковальнями. Во время медленного сжатия при комнатной температуре золото предпочитает быть гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой при давлениях, в три раза превышающих давление в центре Земли. Однако исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) и Института Карнеги обнаружили, что при быстром сжатии повышение давления и температуры изменяет кристаллическую структуру золота до новой фазы - объемно-центрированной кубической (ОЦК) решетки. По словам ученых, новая структура золота существует в экстремальных состояниях (две трети давления в центре Земли). Эксперименты проводились в синхротроне APS (Advanced Photon Source), источнике синхротронного излучения третьего поколения в Аргоннской национальной лаборатории (США). Золото было идеальным объектом для изучения из-за его сильного сигнала рассеяния рентгеновского излучения и мало изученной фазовой диаграммы при высоких температурах. Результаты исследовательской группы демонстрируют, что золото подвергается фазовому переходу до того, как оно расплавится. Будущие эксперименты, сфокусированные на механизме перехода, могут помочь прояснить ключевые детали этого процесса для производства прочной стали.

Другие интересные новости:

▪ Свинец прочнее, чем сталь

▪ Пчелиная слепота

▪ Чем дышат компьютеры

▪ Космический робот-разведчик с микробным питанием

▪ 200-мегапиксельный датчик Samsung ISOCELL HP3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Цифровая фотокамера. История изобретения и производства

▪ статья Какое изобретение 20 века японцы считают самым важным? Подробный ответ

▪ статья Консультант по налогам и сборам. Должностная инструкция

▪ статья Реле указателя поворотов на базе коммутатора нагрузки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дигорские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026