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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Процессор для Интернета вещей TZ1041MBG с поддержкой Bluetooth v4.1 17.09.2015 Toshiba добавляет в серию ApP Lite процессор для Интернета вещей TZ1041MBG с поддержкой Bluetooth v4.1. Развитие интернета вещей и носимых устройств увеличивает потребность в соответствующей элементной базе. Важными чертами процессоров приложений для указанной области применения можно считать низкое энергопотребление и поддержку передовых беспроводных интерфейсов. Оба эти качества свойственны процессору TZ1041MBG, который компания Toshiba добавила в серию ApP Lite. По словам производителя, новинка подходит для использования в носимых устройствах, включая мониторы физической активности, умные часы и другие устройства в виде браслетов и очков. Она соответствует спецификации Bluetooth v4.1 и, поддерживая функции концентратора Bluetooth, формирует универсальную среду обмена данными для устройств интернета вещей и носимых устройств. Другими словами, Toshiba TZ1041MBG подходит на роль концентратора датчиков. Помимо контроллера Bluetooth, в конфигурацию TZ1041MBG входит процессорное ядро ARM Cortex-M4F, цифровой процессор сигналов и блок вычислений с плавающей запятой. Список интерфейсов ввода-вывода включает I2C, UART и SPI. Есть 24-разрядный сигма-дельта АЦП высокого разрешения с быстродействующим коммутатором для подключения трех входных каналов, 256 КБ оперативной памяти типа SRAM и 8 Мбит флэш-памяти типа NOR. В TZ1041MBG применена технология снижения энергопотребления, уже опробованная в других устройствах серии TZ1000, которая позволяет менять напряжение питания в зависимости от тактовой частоты. Размеры TZ1041MBG - 6,70 x 8,00 x 1,59 мм. Ознакомительные образцы новинки должны появиться в октябре этого года, а запуск серийного производства запланирован на начало следующего года.

Другие интересные новости:

▪ Надувные зеркала

▪ Одночиповые решения Texas Instruments для мобильных телефонов

▪ Радиомаяки отслеживают Android и iOS-устройства

▪ Беспроводная клавиатура Logitech Wireless Solar Keyboard K750 for Mac

▪ Костюм для Робинзона

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

▪ статья Фонарик с узким пучком света. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где обитают самые медленные акулы и на кого они охотятся? Подробный ответ

▪ статья Инженер-электроник отдела главного инженера. Должностная инструкция

▪ статья Индикатор бета- и гамма-излучения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Эффектные фокусы и их разгадки. Энциклопедия

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026