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:

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 Квантовая телепортация при помощи обычного оборудования 15.12.2020 Исследователи из лаборатории Fermilab в ходе эксперимента смогли обеспечить мгновенную передачу квантового состояния по оптическим сетям. Дистанция при этом составила 44 км. Квантовая телепортация (передача квантового состояния на расстояние при помощи разъединенной в пространстве запутанной пары и классического канала связи, при которой состояние разрушается в точке отправления при проведении измерения и воссоздается в точке приема) осуществляется методом разнесения на определенное расстояние так называемых запутанных кубитов (когда на кубиты наложена ненаблюдаемая связь, выражающаяся в том, что при всяком изменении над одним из нескольких кубитов остальные меняются согласованно с ним). В ходе испытаний в Fermilab использовали обыкновенные однофотонные датчики, оптические сети и новое лабораторное оборудование. Передать квантовый кубит к связанному с ним и удаленному на 44 км другому кубиту удалось с точностью в 90%, что считается весьма хорошим показателем. В будущем ученые собираются увеличить дистанцию. Если им это удастся, то в перспективе квантовые вычисления можно будет организовать по типу кластерных, однако без преграды в виде ограничений пропускной способности сети. "Мы очень довольны результатами. Это большое достижение на пути к созданию технологии, которая изменит наши представления о глобальных коммуникациях", - прокомментировал Панайотис Спенцурис, руководитель программы квантовой науки Fermilab.

Другие интересные новости:

▪ Статины против депрессии

▪ Оптоволоконные решения 40/100 Гбит от Siemon

▪ Адаптер цифрового тахографа

▪ Получение энергии для аккумуляторов из геотермальной воды

▪ Нейроморфные чипы для искусственного интеллекта

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Выбор правильного калибра. Искусство аудио

▪ статья Как игрушечные утки помогают программистам в отладке кода? Подробный ответ

▪ статья Необычные методы. Шпионские штучки

▪ статья Никелирование меди, железа и стали. Простые рецепты и советы

▪ статья Автоматика и телемеханика. Телемеханика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026