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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Двухъядерный Atom для нетбуков 26.05.2010 По сообщению главного исполнительного директора компании Intel Пола Отеллини, в настоящее время к выпуску готовятся новые экономичные процессоры Atom. О том, что в разработке находятся чипы с интегрированным контроллером памяти стандарта DDR3, упоминалось и ранее, однако на сей раз стало известно, что Intel намерена представить двухъядерные Atom, ориентированные на нетбуки и прочие портативные устройства. До того они применялись лишь в неттопах, а для нужд нетбуков использовались одноядерные чипы.

Другие интересные новости:

▪ Lightyear 0 - серийный автомобиль на солнечных батареях

▪ Электрическая машинка для стрижки волос в носу и ушах

▪ Самый быстрый робот

▪ Сердце для биороботов

▪ Растительный миноискатель

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

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

▪ статья Человек простой. Крылатое выражение

▪ статья Когда начал действовать Красный Крест? Подробный ответ

▪ статья Фасоль-лима. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Детекторы напряженности поля. Справочник

▪ статья Чернение меди. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026