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:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Водонепроницаемая электробритва Xiaomi Mijia Braun 03.10.2020 Компания Xiaomi объединила усилия с известным немецким производителем Braun, представив новую электробритву Xiaomi Mijia Braun. На стадии коллективного финансирования электробритва Xiaomi Mijia Braun будет доступна по цене всего 29 долларов, после выхода цена увеличится до 36 долларов. Новинка имеет очень компактный корпус, поэтому ее удобно носить с собой. Устройство получило немецкие ножи и сетку с 899 отверстиями. Бритва получила две независимые режущие головки, которые подстраиваются под контур лица. Двигатель вращается с частотой 7200 оборотов в минуту. Что касается времени автономной работы, то электробритва Xiaomi Mijia Braun позволяет бриться в течение 40 минут без подзарядки, то есть одного заряда вполне будет хватать на несколько сеансов. 5-минутной зарядки хватит, чтобы бритва проработала несколько минут. Полная зарядка занимает 1 час. Электробритва Xiaomi Mijia Braun полностью водонепроницаема и поддерживает как сухое, так и влажное бритье с использованием пены или геля. Ее можно промывать прямо под проточной водой.

Другие интересные новости:

▪ Апельсиновые корки для переработки литиевых аккумуляторов

▪ Накопители Samsung SSD

▪ Биоразлагаемый стент для детей с дыхательными заболеваниями

▪ Альтернатива переливанию крови

▪ Слуховой аппарат ReSound LiNX Quattro

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Густав Климт. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как люди открыли законы наследственности? Подробный ответ

▪ статья Мастер участка. Должностная инструкция

▪ статья Имитатор звуков капели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Необыкновенный бокал. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025