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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон Nokia Lumia 1520 26.11.2013 Новый смартфон Nokia Lumia 1520 оснащен 6-дюймовым IPS-дисплеем с разрешением Full HD (1920 x 1080 пикселей, плотность пикселей 368 ppi), 4-ядерным процессором семейства Qualcomm Snapdragon 800 с частотой 2,2 ГГц и графикой Adreno 330 и аккумулятором емкостью 3400 мАч, который обеспечивает до 27,4 часа разговоров в сетях 2G, до 124 часов работы в режиме воспроизведения музыки, до 10,8 часа в режиме воспроизведения видео или до 32 суток в режиме ожидания. Устройство оснащено камерой на 20 МП с технологией PureView. Размер датчика - 1/2,5 дюйма. Объектив - Carl Zeiss с 6 элементами. Камера оснащена технологией PureView и функцией оптической стабилизации. В плане съемки новинка унаследовала возможности, реализованные во флагманском смартфоне Nokia Lumia 1020 (возможности зума, центрирования и кадрирования фото, а также одновременной съемки в режимах высокого и низкого разрешений). Также в Nokia Lumia 1520 есть приложение "Камера Nokia", которое позволяет управлять экспозицией, выдержкой, ISO, балансом белого и фокусировкой. Lumia 1520 работает под управлением Windows Phone 8 GDR3 с надстройкой Nokia Black. Объем встроенной памяти составляет 32 ГБ, присутствует поддержка карт памяти microSD. Устройство поддерживает беспроводную зарядку.

Другие интересные новости:

▪ Портативный DVD-плейер SAMSUNG DVD-L100

▪ Ткань, охлаждающая в жару

▪ Мы чувствуем запахи не только носом, но и языком

▪ Телефон с самоподзарядкой

▪ Microsoft записала в ДНК 200 МБ данных

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Как протопить дом обычным чайником. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какая группа распалась, воссоединилась в другом проекте и вернула бывшее название? Подробный ответ

▪ статья Самая простая парусная лодка. Личный транспорт

▪ статья Лампы прослужат дольше. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Платок из голубого становится белым и обратно. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025