Сигнализатор повышенного напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Повышение напряжения в сети (220 В) может привести к выходу из строя электрических устройств. Допустимые колебания переменного напряжения - 220 В±10%. Но в вечерние и ночные часы, особенно летом (не используются обогревательные приборы), из-за естественного снижения потребления тока (все ложатся спать) напряжение в сети может возрастать до 245 В. Обеспечить безопасность электрического оборудования квартиры можно, если постоянно контролировать напряжение в сети. Предлагаю для этих целей несложный звуковой сигнализатор.

Когда напряжение в сети превышает установленный порог (230 В), звучит громкий мелодичный звуковой сигнал. По нему следует отключить электрические устройства, которые "боятся" повышенного напряжения. Сигнализатор реализован на микросхеме КР1436АП1 (зарубежный аналог - КА2410), которая разрабатывалась для вызывных узлов телефонных аппаратов. В ее "начинку" входят:

• триггер Шмитта (формирователь сигнала);
• два генератора импульсов с соотношением частот 1:25 (параметры корректируются внешними RC-элементами);
• выходной усилитель и источник опорного напряжения.

Последний узел обеспечивает режимы по питанию и стабилизирует работу генераторов и выходного усилителя, поэтому запитывать микросхему можно от нестабилизированного источника питания.

Так как основное назначение данной микросхемы - работа в аналоговой телефонной линии, внутри нее спрятан триггер Шмитта (пороговое устройство с гистерезисом). Порог включения внутренних узлов микросхемы зависит от внешнего напряжения. В классическом варианте запускающее напряжение колеблется от 17 до21 В притом, что удерживающее напряжение (порог. при котором внутренние узлы микросхемы отключаются) составляет 9,7...12 В. Такой режим включения КР1436АП1 рекомендован разработчиками. Вывод 2 микросхемы при этом остается свободным.

Рассмотрим схему сигнализатора. Переменное напряжение 220 В поступает через ограничительные резисторы R1 и R2 на выпрямительный диодный мост VD1 ...VD4. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С1 (К50-12, К50-20, К50-35 и аналогичные) и стабилизируется стабилитроном VD5. Такой бестрансформаторный источник обеспечивает питание микросхемы DA1. Большое сопротивление ограничительных резисторов объясняется малым током потребления устройства. Он составляет в режимах покоя и звуковой сигнализации соответственно 2 и 5 мА. Для звуковой сигнализации применяется пьезоэлектрический излучатель ЗП-18 (можно применять ЗП-3, ЗП-25 и аналогичные).

При поступлении на микросхему DA1 напряжения меньше порогового внутренний стабилизатор не выдает питание для остальных узлов микросхемы. При увеличении напряжения сети выше 230 В на вывод 1 DA1 поступает постоянное напряжение 17 В и более. Это напряжение включает генераторы и другие узлы микросхемы, вследствие чего излучатель BF1 генерирует звуковой сигнал. Значительное повышение напряжения в сети для устройства не опасно, так как на входе микросхемы установлен стабилитрон VD5. который включается при увеличении постоянного напряжения выше 27 В и ограничивает это напряжение, защищая микросхему.

Узел питания КР1436АП1 имеет гистерезис. Это значит, что достаточно напряжению на входе DA1 единожды дойти до порогового значения, чтобы генераторы микросхемы включились. Они выключаются при уменьшении питающего напряжения на входе (выводе 1) до 9,7... 10 В. Это свойство микросхемы особенно ценно, поскольку позволяет зафиксировать даже однократный скачок напряжения в сети для того, чтобы принять соответствующие меры безопасности, При превышении порогового напряжения в микросхеме DA1 начинают работать два внутренних генератора, реализованные на триггерах Шмитта. Первый образован триггером Шмитта и цепью C2-R3. второй состоит также из триггера Шмитта и времязадающей цепи C4-R4. Импульсы инфранизкой частоты (0,5...1 Гц) с первого генератора управляют работой второго. Влияние первого генератора заключается в том, что на выводе 8 попеременно появляются импульсы двух генераторов. Такой смешанный сигнал является двухчастотным. Этот двухчастотный сигнал и подается на пьезоэлектрический излучатель BF1.

Для прекращения звучания необходимо кратковременно разорвать цепь питания устройства, отключив его от сети. Когда сигнализатор часто включается, это свидетельствует о частых скачках сетевого напряжения, и следует принимать соответствующие меры.

Настройка прибора сводится к точной установке порога срабатывания. Желательно это делать ночью, во время увеличения напряжения в сети, или включив сигнализатор через ЛАТР. К выходу диодного выпрямителя подключают вольтметр постоянного тока. Параллельно сетевой розетке - вольтметр переменного тока. Подбором R1 или R2 добиваются стабильного включения генераторов микросхемы при напряжении в сети более 230 В. Следует учитывать, что при уменьшении сопротивления одного из ограничительных резисторов сигнализатор становится более чувствительным к повышению сетевого напряжения, и наоборот.

Пьезоэлектрические излучатели типа ЗП имеют характерную зависимость мощности излучения (громкости звука) от частоты звуковых импульсов. При указанных на схеме значениях элементов громкость звука будет достаточной, чтобы ее услышать за несколько метров (в другой комнате). Изменением сопротивления R4 в пределах 22...47 кОм удается настроить внутренний генератор микросхемы на резонансную частоту излучателя BF1, при этом громкость звука значительно возрастает.

Все постоянные резисторы - типа МЛТ. Диоды VD1.. .VD4 - типа КД105Б. КД243А-КД243Г. Можно применить диодные сборки КЦ402А. КЦ407А, КЦ405А. Конденсаторы С1, С2 -оксидные (К50-35). Остальные конденсаторы - керамические (КМ или аналогичные).

Так как в устройстве используется бестрансформаторный источник питания, общий провод устройства заземлять нельзя.

Автор: А.Кашкаров, г.С.-Петербург

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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Суши стало больше 29.08.2016 В нидерландском Институте Дельтарес подсчитали, что площадь суши на планете Земля за последние 30 лет выросла на 58 000 кв. км. Таким образом, заключают исследователи, с помощью искусственного осушения удалось "отвоевать" больше суши, чем ее было поглощено таянием ледников и сооружением плотин. Как удалось установить научным работникам, всего за 30 лет под воду ушло 115 000 кв. км суши, зато осушено примерно 173 000 кв. км территорий, ранее бывших под водой. Чтобы в деталях проследить все перипетии глобальной борьбы осушения с наводнением, нидерландским ученым пришлось проанализировать снимки со спутников NASA. Оказалось, что наиболее масштабное естественное обводнение произошло на Тибете, где вода из растаявших ледников образовала новые огромные озера. Зато самое большое осушение произошло на Аральском море, когда-то бывшем четвертым по величине озером на планете. Теперь оно распалось на два озера, да и те практически полностью высохли.

Другие интересные новости:

▪ Balluga Bed: умная кровать

▪ Видеокарта Radeon RX 7900M

▪ Первые американцы были японцами

▪ Зрительная память голубя

▪ Лифт в космос

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Что такое RIAA, MM и MC. Искусство аудио

▪ статья Почему датский инженер Карл Кройлер, впервые предложивший при подъеме затонувшего судна закачивать в его корпус не воздух, а пенополистирол (пенопласт), не смог получить патент на свое изобретение? Подробный ответ

▪ статья Замена баллонов со сжиженными и растворенными газами. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Реле времени для светильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматическое зарядно-пусковое устройство для автомобильного аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025