Устройство защиты от превышения напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Как защитить конструкцию от превышения допустимого напряжения, поступающего с нестабилизированного блока питания? Для этого можно изготовить защитное устройство, о котором рассказывается в статье.

Нередко причиной выхода из строя различной радиоаппаратуры становится возрастание напряжения питания свыше допустимых пределов. Особенно оно опасно, если в конструкции используются микросхемы, а питание нестабилизированное. Правда, применение нестабилизированных блоков питания имеет свои преимущества - простота, сравнительно большая допустимая мощность нагрузки, поскольку отсутствуют регулирующие элементы с большим выделением тепла, и т.п. Однако самый главный недостаток подобных блоков - значительная зависимость выходного напряжения от напряжения сети. Поэтому при увеличении сетевого напряжения будет возрастать и выходное напряжение блока, что может привести к аварийной ситуации.

Чтобы исключить подобное, предлагаю дополнить блок питания несложным устройством, которое будет постоянно контролировать напряжение на его выходе и в случае превышения напряжения сверх нормы отключит нагрузку от блока.

Схема такого устройства изображена на рис. 1. В его состав входят цифровая микросхема DD1, транзистор VT1, управляющий включением реле К1, и интегральный стабилизатор DA1. При включении блока питания, если на его выходе напряжение находится в пределах нормы, цепь задержки R3C2 удержит пороговый элемент DD1.1 (триггер Шмитта) в состоянии высокого уровня на выходе (вывод 3). И тем самым не даст сработать реле во время переходных процессов, поскольку на выходах остальных триггеров (DD1.2-DD1.4) будет низкий уровень, который не позволит открыться транзистору. Нагрузка будет питаться через нормально-замкнутые контакты К1.1, К1.2 реле.

(нажмите для увеличения)

Контролируемое напряжение с блока питания поступает через резистор R2 и подстроенный R1 на вход триггера DD1.1. Подстроенным резистором устанавливают порог переключения триггера. Пока напряжение на выводе 1 триггера ниже порогового, он будет находиться в состоянии высокого уровня на выходе. Если же напряжение с блока питания превысит установленное значение, триггер переключится в другое состояние, на его выходе появится низкий уровень, а на выходах остальных триггеров - высокий. В результате откроется ключ на транзисторе VT1, реле сработает и контактами К1.1, К1.2 разомкнет цепь питания нагрузки.

В таком состоянии устройство будет находиться даже в случае понижения напряжения до прежнего значения. Для возврата устройства в исходное состояние нужно отключить блок питания от сети на некоторое время.

Если при повторном включении превышения напряжения не будет, устройство будет в исходном состоянии. В противном случае оно вновь отключит нагрузку, но через время задержки, определяемое номиналами деталей цепочки R3C2 (в данном случае около 0,1 с).

Таким образом, устройство реагирует даже на кратковременные броски напряжения, также опасные для нагрузки. Длительность реакции определяется в большей степени емкостью конденсатора С1, но влияние оказывает и суммарное сопротивление резистора R2 и рабочей части подстроечного резистора.

Конденсатор С1 выполняет еще одну роль - исключает срабатывание устройства от импульсных помех. Эта же роль отведена и конденсатору C3. Светодиод НИ, который зажигается одновременно со срабатыванием реле, индицирует аварийную ситуацию. Интегральный стабилизатор DA1 необходим для питания устройства стабилизированным напряжением +12 В.

Кроме указанной на схеме, в устройстве можно применить микросхему КР1561ТЛ1 либо импортный аналог 4093. Транзистор - любой маломощный кремниевый с допустимым током коллектора не ниже тока через обмотку реле, например, КТ3102, КТ315 или более мощный КТ503 с любым буквенным индексом, а также импортный BFP729, ВС182В, ВC318, KSC853R. Диод -любой из серий КД243, КД503, КД521, КД522, 1N4001 - 1N4007. Светодиод-любой отечественный или импортный, желательно красного цвета свечения.

Тип интегрального стабилизатора DA1 зависит, как и тип транзистора, от рабочего тока через обмотку реле. Так, при токе около 45 мА можно установить КР1157ЕН12А, КР1157ЕН12Б, КР1168ЕН12, а при токе более 90 мА - более мощный, например, КР142ЕН8Б, КР142ЕН8Д, КР1162ЕН12А, КР1162ЕН12Б, 78М12.

Реле использовано импортное с рабочим напряжением 12 В и током около 45 мА. Но подойдет любое другое с таким же рабочим напряжением. Контакты реле должны выдерживать максимальный ток потребления конструкции, на которую нагружен блок питания.

Собрано устройство защиты на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Реле и светодиод расположены вне платы.

Налаживание устройства сводится к установке порога срабатывания подстроенным резистором при подаче на вход (правый по схеме вывод резистора R2) напряжения с регулируемого блока питания. Возможно, придется подобрать конденсатор С1 и резистор R3.

Это устройство в исходном варианте было разработано для защиты от превышения напряжения питания стереоусилителя на микросхеме TDA8560Q. Ее максимальное рабочее напряжение +18 В. С нестабилизированного блока питания на усилитель поступало напряжение в пределах 15...17 В (в зависимости от выходной мощности и напряжения сети в данный момент) Порог срабатывания защиты был установлен 18 В. При имитации аварийной ситуации, в виде повышения напряжения сети до 230...240 В с помощью ЛАТРа, происходило четкое срабатывание устройства защиты и отключение усилителя.

Автор: И.Потачин, г.Фокино Брянской обл.

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 Лифт на солнечных батареях с накопителем энергии 09.12.2021 В итальянском городе Кунео, расположенном в северном регионе Пьемонта, итальянский производитель фотоэлектрических модулей FuturaSun установил солнечную систему с накоплением энергии для питания панорамного лифта. Пилотный проект является частью программы Store4HUC, финансируемой Европейским фондом регионального развития, и является первым из четырех проектов, разработанных в Австрии, Хорватии, Словении и Италии. Целью является разработка систем производства возобновляемой энергии с устойчивым хранением в исторических центрах городов по всей Европе. В Кунео недавно оборудованный лифт представляет собой наклонную систему, которая поднимается на высоту 28 метров и соединяет автостоянку с центром города. Лифт питается не только от солнечной установки и батарей, но и от энергии, производимой самим лифтом во время его движения за счет гравитационного накопителя. Фотоэлектрическая установка с пиковой мощностью 8,84 кВт была подключена к сети в октябре и развернута вдоль пути подъемника. Он состоит из 26 монокристаллических фотоэлектрических панелей FuturaSun Next Pro мощностью 340 Вт размером 1 684 ? 1 002 мм со 120 ячеек PERC с полусрезанными шинами, общая площадь которых составляет 45 квадратных метров. Согласно пресс-релизу FuturaSun, эта инициатива является одной из первых на национальном и европейском уровне, "направленной на оптимизацию использования энергетических ресурсов в фиксированной транспортной системе". Ожидается, что завод получит определенное вознаграждение от итальянского энергетического агентства Gestore dei Servizi Energetici. Новая система, "экологичная общественная мобильность", снижает потребление энергии лифтом, обеспечивая как сокращение государственных расходов, так и снижение выбросов углекислого газа.

Другие интересные новости:

▪ Разблокировка Knock смартфонов LG

▪ Опасность городского смога

▪ Найдена взаимосвязь между вниманием к ребенку и его интеллектом

▪ Клей - не оторвешь

▪ LT5522 - смеситель для переноса частоты сигнала

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Я был, я мыслил, я прошел как дым. Крылатое выражение

▪ статья Какой медицинский материал использовался советскими изготовителями кустарных пластинок? Подробный ответ

▪ статья Организация контроля за состоянием охраны труда в организации

▪ статья Усилитель Hi-Fi на комплементарных транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированный VIPER-коммутируемый ИИП - из зарядного устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026