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:

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 Семейство 75 и 100 в MOSFET-транзисторов пополнилось 24.06.2005 Фирма INTERNATIONAL RECTIFIER расширила семейство 75 и 100 В MOSFET-транзисторов, добавив транзистор IRF2907ZS, рассчитанный на ток до 160 А. Поскольку стандартные 3-выводные корпуса D2Pak не позволяют пропускать ток свыше 100 А, новый транзистор выпускается в 7-выводном корпусе. Во включенном состоянии транзистор имеет сопротивление всего 3,8 миллиОм, что является наиболее низким в промышленности. Транзистор выпускается по бессвинцовой технологии.

Другие интересные новости:

▪ Легчайшие 16-дюймовые ультрабуки Schenker Vision 16 и Vision 16 Pro

▪ F-15 оснастят лазерными пушками

▪ Самая большая рыба

▪ Создание суперкартофеля

▪ Angry Birds принесла $67,6 млн. дохода

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта И тут появился изобретатель (ТРИЗ). Подборка статей

▪ статья Морис Утрилло. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько времени цыпленок может прожить без головы? Подробный ответ

▪ статья Электротравма. Медицинская помощь

▪ статья Регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Странная сигарета. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026