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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Гибридные смарт-карты вместо загранпаспартов 29.12.2014 Рост туристических потоков между государствами в ближайшие четыре года приведет к активизации рынка электронных загранпаспортов и виз, считают в TechNavio. Электронные загранпаспорта и визы используются для установления личности человека, пересекающего границу. Как правило, информация о личности хранится на чипе смарт-карты и включает в себя уникальный идентификационный номер и цифровую подпись. Данные, хранящиеся на чипе, защищаются ключом PKI, при помощи которого производится аутентификация, что сильно снижает вероятность подделки паспорта. Для этой же цели на чипе хранятся биометрические данные владельца - цифровое фото и отпечаток пальца или изображение радужки глаза. Среднегодовой прирост рынка е-загранпаспортов и е-виз с 2015 по 2019 г. составит 30,17%. Чем больше людей путешествуют за границу в деловые и туристические поездки, тем больше становится потребность в эффективном контроле границ. Для того чтобы повысить безопасность туристов и снизить риск террористических атак, Международная организация гражданской авиации (ICAO) обязала своих членов внедрять электронные загранпаспорта, напоминают аналитики. Это не в последнюю очередь влияет на темпы роста рынка. Основным трендом на глобальном рынке е-загранпаспортов станет популяризация гибридных (контактно-бесконтактных) смарт-карт, утверждают эксперты. Гибридные карты позволяют передавать одну и ту же хранимую информацию по различным интерфейсам, тем самым интегрируясь с разными видами считывателей и систем обработки паспортных данных. Это избавляет от необходимости вводить несколько разных карт для разных типов документов и обеспечивает простоту взаимодействия карты с системами контроля границ различных государств. Основными поставщиками е-загранпаспортов и виз, в том числе с гибридным интерфейсом, станут гиганты рынка смарт-карт - Gemalto, Giesecke and Devrient, Morpho и Oberthur Technologies. Также успехов на этом поприще добьются такие вендоры как 4G Identity Solutions, ASK, CardLogic, DataCard, Eastcompeace, HID Global, Infineon Technologies, IRIS и Muhlbauer Group. Кроме того, по словам Файзала Гауса (Faisal Ghaus), вице-президента TechNavio, особой ценностью будут обладать гибридные смарт-карты семейства MIFARE от NXP Semiconductors. Этот продукт, по мнению аналитиков, станет лидером на рынке гибридные е-загранпаспортов. "Карты MIFARE обладают функциональностью, которая повышает скорость транзакций, поддерживают продвинутые технологии защиты данных, надежны, просты в использовании, и мы ожидаем, что именно они будут двигать рынок электронных загранпаспортов и виз в ближайшие годы", - заявил он.

Другие интересные новости:

▪ Плата видеозахвата Area Ragno GRABBER 2

▪ Тонкая гибкая батарея NEC заряжается за 30 секунд

▪ Новые 8-разрядные флэш-микроконтроллеры

▪ Оптоволоконная сеть как предсказатель землетрясений

▪ SAMSUNG представила линейку гигантских телевизоров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Гаусс Карл. Биография ученого

▪ статья Кто такие кентавры? Подробный ответ

▪ статья Повар школы. Должностная инструкция

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA7056, 3 ватта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ручная настройка в сканирующем приемнике. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025