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:

Загрязнение воздуха ослабляет ледники Гималаев 13.09.2026

Ледники высокогорных районов долгое время считались одними из наиболее удаленных от человеческой деятельности природных объектов. Однако даже эти гигантские массивы льда не защищены от загрязнения атмосферы. Частицы сажи, минеральной пыли и других веществ переносятся на большие расстояния, оседают на снегу и льду и изменяют их способность отражать солнечную энергию. На фоне глобального потепления подобное воздействие способно ускорять таяние ледников и усиливать связанные с ним природные риски. Особое внимание специалистов привлекают Гималаи, где ледники играют важную роль в формировании речного стока и поддержании водных ресурсов. Один из наиболее показательных регионов - Лангтанг в Непале. Несмотря на удаленность и живописный высокогорный ландшафт, он расположен по направлению переноса воздушных масс от одних из наиболее загрязненных промышленных районов Южной Азии. Недавний обвал ледника в этой местности сопровождался разрушительными внезапными паводками. При этом точная причина ...>>

Монитор AOC Q27U4D 13.09.2026

Компания AOC вывела на рынок свою новую модель компьютерного монитора - Q27U4D. Основой новинки стала 26,5-дюймовая панель QD-OLED с разрешением QHD. Технология квантовых точек позволяет расширить цветовой охват, а органические светодиоды обеспечивают высокую контрастность и глубокий черный цвет. Частота обновления экрана достигает 144 Гц, благодаря чему движения в играх и динамических сценах видео выглядят плавнее. Дополнительный комфорт при работе с изображением обеспечивает покрытие AGLR, предназначенное для уменьшения бликов и отражений окружающего пространства. Важным преимуществом монитора специалисты называют его цветовые характеристики. AOC Q27U4D охватывает 100% пространства sRGB и 99% DCI-P3. При работе в диапазоне sRGB заявленная цветовая погрешность ?E составляет менее 1, что свидетельствует о высокой точности воспроизведения оттенков. Такие параметры особенно востребованы у дизайнеров, фотографов и других специалистов, которым необходимо контролировать соответствие ...>>

Связь между кофе, жиром и половыми гормонами 12.09.2026

Кофе давно стал привычной частью повседневной жизни миллионов людей. Его чаще всего связывают с повышением бодрости и улучшением концентрации, однако воздействие этого напитка на организм значительно сложнее. В последние годы специалисты все чаще изучают возможные связи между употреблением кофе, обменом веществ и гормональной регуляцией. Новое исследование ученых из Финляндии позволило обнаружить несколько любопытных закономерностей, касающихся жировой ткани, мышечной массы и половых гормонов. Исследователи из Университета Оулу проанализировали данные 2264 человек в возрасте 46 лет. Участники отличались по привычному количеству потребляемого кофе, и ученые сопоставили эти сведения с показателями состава тела, обмена глюкозы и инсулина, а также концентрациями половых гормонов. Полученные результаты указывают на связь между более высоким употреблением кофе и некоторыми особенностями метаболического профиля. При этом специалисты подчеркивают, что обнаруженные закономерности еще не дока ...>>

Случайная новость из Архива SoC Snapdragon 690 16.06.2020 Компания Qualcomm расширила линейку своих мобильных чипсетов с поддержкой связи 5G на серию среднего уровня Snapdragon 600, представив новую платформу Snapdragon 690. Новый чип получил ряд улучшений не только в плане поддержки мобильной связи нового поколения, но и в других аспектах. Чипсет Qualcomm Snapdragon 690 сохранил конфигурацию больших (производительных) и малых (энергоэффективных) ядер 2+6. Вместе с тем, компания интегрировала в данную новинку ядра Cortex-A77, что позволило повысить производительность сразу на 20% только за счет микроархитектурных улучшений. При этом частота ядер осталась на том же уровне, что и у других представителей серии Snapdragon 600 и составляет 2 ГГц для больших ядер и 1,7 ГГц для малых ядер Cortex-A55. Графическая подсистема также подверглась значительной модернизации. Она выполнена на базе GPU Adreno 619L, благодаря чему удалось обеспечить прирост графической производительности на внушительные 60% по сравнению с предыдущим поколением в составе Snapdragon 675. Чипсет поддерживает оперативную память LPDDR4X в двухканальной конфигурации с 16-битным доступом. Этого достаточно для требований пропускной способности в этом сегменте производительности. Новая система-на-чипе изготавливается по нормам 8-нанометрового технологического процесса. Вместе с тем, Qualcomm предлагает некоторые из новых мультимедийных функций более высокого класса для серии Snapdragon 600. Например, новое поколение сигнального процессора Spectra iSP способно поддерживать съемку фотографий с разрешением до 192 Мп, или датчики с многокадровым шумоподавлением с разрешением до 48 Мп, или конфигурации из двух камер с датчиками до 32+16 Мп. Чип поддерживает 10 битные захват и отображение изображений, что позволяет записывать и демонстрировать изображения HDR 4K. Однако нет упоминаний о поддержке записи видео в разрешении 4K/60p. Ключевой особенностью процессора Snapdragon 690 является наличие встроенного 5G-модема - впервые в серии Snapdragon 600. Интегрированный модем X51 обеспечивает поддержку связи 5G в частотном диапазоне до 6 ГГц и поддержку глобальных частотных диапазонов. Устройство способно достигать скорости загрузки данных до 2500 Мбит/с и скорости отдачи до 1200 Мбит/с в сетях до 6 ГГц, используя до 100 МГц спектра.

Другие интересные новости:

▪ Bluetooth-лампочки и сенсоры для умного дома

▪ Внешние видеокарты Gigabyte Aorus RTX 3080/3090 Gaming Box

▪ Морские овцы

▪ Женские нейроны тоньше мужских

▪ Подводный Wi-Fi для наблюдения за океанами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Послушание трупа. Крылатое выражение

▪ статья Какому городу его жители дали прозвище Три шурупа? Подробный ответ

▪ статья Комитеты по охране труда. Кабинет охраны труда

▪ статья Музыкальный звонок на микросхемах серии УМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электросварочные установки. Требования к помещениям для электросварочных установок и сварочных постов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026