Реле напряжение со звуковой сигнализацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Допустимые колебания переменного напряжения в бытовой электрической сети 220 В - ±5 %. Более же значительное повышение напряжения может привести к выходу из строя потребителей электрической энергии. В городах, по сравнению с селами, электрическая сеть более стабильна, что обеспечивается наличием многочисленных компенсационных подстанций, мощные трансформаторы которых выравниваю" напряжения при изменениях потребляемой энергии Однако, несмотря на это. в вечерние и ночные часы, особенно летом (когда не используются обогревательные электрические приборы) из-за естественного понижения потребления электроэнергии (все спят), напряжение в сети может возрастать до 245 - 250 В.

Зная об этом, можно обеспечить безопасность электрических устройств в своем доме. Постоянно визуально "следить" за электрической сетью (например, считывая показания вольтметра, включенного в розетку 220 В) практически невозможно. Предлагаю для этих целей использовать звуковой сигнализатор, схема которого представлена на рисунке.

Принципиальная электрическая схема звукового сигнализатора повышенного напряжения в бытовой электросети (нажмите для увеличения)

При превышении напряжения в сети более 230 В зазвучит громкий мелодичный звуковой сигнал. Далее следует немедленно отключить электрические устройства от сети, оставив только осветительные лампы (с их выходом из строя - "перегоранием", еще можно смириться). Простота устройства, схема которого представлена на рисунке, делает его доступным для лов горения, а умелые руки радиолюбителя могут создать эффективный прибор, сигнализирующий о недопустимом напряжении в домашней электросети и принятии мер по отключению от нее потребителей.

Устройство реализовано на микросхеме КР1436АП1 (зарубежный аналог КА2410), Сегодня в магазинах радиодеталей ее можно приобрести сравнительно недорого (7 - 8 руб. за экземпляр). По функциональным возможностям, себестоимости и универсальности применения она напоминает популярную микросхему КР1006ВИ1 они обе имеют компактный корпус из прессованной пластмассы DIР-8 с двухрядным расположением выводов. Это делает ее удобным для печатного монтажа электронных узлов.

В составе микросхемы КР1436АП1, функционально разработанной для зуммера аналогового телефонного аппарата. входят несколько электронных узлов. Это триггер Шмитта - формирователь сигнала, два генератора импульсов с соотношением частот 1:25 (параметры корректируются внешними RС-элементами). выходной усилитель и источник опорного напряжения. Последний узел обеспечивает режимы по питанию и стабилизирует работу генераторов и выходного усилителя. Напряжение внешнего питания схемы может колебаться в диапазоне от 5 до 29 В. причем оно может быть нестабилизированным.

Рассмотрим электрические параметры микросхемы КР1436АП1. Выходное напряжение (при внешнем источнике питания с максимальным напряжением 29 В составляет 17 - 21 В. Максимально допустимый ток нагрузки не более 35 мА, что позволяет подключать к выходу микросхемы даже маломощное электромагнитное реле типа РЭС-15. Выходное сопротивление (импеданс) 200 300 Ом. Мощность рассеяния 0,4 Вт.

Гак как основное назначение данной микросхемы -- это работа в аналоговой телефонной линии, внутри "черного ящика" - корпуса DIР-8, размещен триггер Шмитта с гистерезисом. Порог включения внутренних узлов микросхемы зависит от внешнего приложенного постоянного напряжения. В классическом варианте запускающее напряжение колеблется от 17 до 21 В, при том, что удерживающее напряжение (порог, при котором внутренние узлы микросхемы оказываются обесточенными) составляет 9,7 12 В. Этот режим включения КР1436АП1 рекомендован разработчиками. Вывод 2 микросхемы при этом остается свободным.

Рассмотрим схему устройства сигнализатора. Переменное напряжение 220 В постоянно поступает через oгpaничительные резисторы R1 и R2 на выпрямительный диодный мост, состоящий из диодов VD1 - VD4 Относительно высокое сопротивление ограничительных резисторов на входе схемы объясняется малым током потребления узла (2 мА и 5 мА в режимах покоя и звуковой сигнализации соответственно). Незначительный потребляемый ток в режиме звуковой сигнализации объясняется применением пьезоэлектрического излучателя ЗП-18 (можно применять ЗП-З, ЗП-25 и аналогичные).

Выпрямленное диодным мостом напряжение сглаживается оксидным конденсатором С1 (К50-12, К50-20, К50-35 и аналогичные) и стабилизируется стабилитроном VD5.

При поступлении на микросхему DA1 напряжения меньше порогового значения внутренний стабилизатор не выдает напряжение питания для остальных узлов микросхемы, поскольку пороговое значение срабатывания 17-21 В, а максимальное питающее напряжение в соответствии с паспортными электрическими характеристиками составляет 29 В.

При увеличении напряжения сети выше 230 В на вывод 1 DA1 поступит постоянное напряжение 17 В и более, вследствие этого излучатель В1 будет генерировать звуковой сигнал. Значительное превышение напряжения в сети 220 В для узла не опасно, так как на входе микросхемы установлен стабилитрон VD5, который включается при превышении постоянного напряжения выше 27 В и стабилизирует это напряжение, защищая микросхему. Вместо стабилитрона КС529А, в крайнем случае, можно применить стабилитрон Д816В. По правилам включения стабилитронов. VD5 можно составить из двух последовательно соединенных приборов типа Д814Д или КС213Ж. Тогда напряжение стабилизации стабилитронов складывается.

Внутри микросхемы КР1436АГП есть узел питания с гистерезисом. Это значит, что достаточно напряжению хоть единожды вырасти до порогового значения на входе DA1. чтобы генераторы микросхемы включились. И они выключатся, как и все остальные узлы, при уменьшении питающего напряжения на входе (вывод 1) до 9.7 - 10 В. Это свойство микросхемы особенно ценно, поскольку оно позволяет фиксировать даже однократный скачок напряжения в сети для того, чтобы принять соответствующие меры безопасности. "Предупрежденный - защищен".

При превышении порогового напряжения в микросхеме DA1 начинают работать два внутренних генератора, реализованных на триггерах Шмитта. Первый образован триггером и цепью C2R3, второй состоит также из триггера и времязадающей цепи C4R4. Импульсы инфранизкой частоты (0,5 - 1 Гц) с первого генератора управляют работой второго. Влияние первого генератора заключается в том, что на выводе 6 попеременно появляются импульсы двух генераторов. Такой смешанный сигнал является двухчастотным. Этот двухчастотный сигнал и озвучит пьезоэлектрический излучатель В1 при превышении напряжения в сети переменного тока свыше 230 В.

Для прекращения звучания необходимо на короткое время разорвать цель питания устройства, отключив его от сети.

Когда сигнализатор на КР1436АП1 часто включается в режим звукового предупреждения свидетельство повторяющихся скачков сетевою напряжения, необходимо задуматься об устранении самих причин нестабильности сетевого напряжения. Последствием промедления и бездействия в этом случае может стать выход из строя дорогостоящих приборов: холодильника, телевизора, музыкального центра и т.п.

Налаживание устройства сводится к точной установке порога срабатывания электронного узла, собранного по приведенной схеме. Желательно это делать в позднее вечернее время или ночью, когда увеличивается напряжение в сети.

К выходу диодного выпрямителя, собранного по мостовой схеме, подключают вольтметр постоянного тока. Параллельно сетевой розетке - вольтметр переменного тока. Изменением сопротивлений резисторов R1 или R2 добиваются стабильного включения генераторов микросхемы при напряжении в сети 230 В и более.

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. Поэтому есть возможность в одном и том же устройстве добиться увеличения или уменьшения громкости излучения звукового сигнала При указанных на схеме значениях элементов громкость звука будет достаточной, чтобы ее услышать за несколько метров (в другой комнате). Изменением в пределах 22 - 47 кОм сопротивления резистора R4 удается настроить внутренний генератор микросхемы на резонансную частоту излучателя В1. 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, типа К50-35. Остальные конденсаторы керамические, типа КМ или аналогичные.

Корпус устройства пластмассовый; в авторском варианте используется корпус сетевого адаптера, в котором ранее был размещен понижающий трансформатор вместе со стабилизирующим узлом Монтаж элементов - произвольный.

Использование такого устройства, реагирующего даже на кратковременные скачки напряжения в сети, поможет предотвратить выход из строя дорогостоящей электронной техники, оставляемой круглосуточно включенной в сеть.

Внимание, важно!

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

Автор: А.Кашкаров

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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Преобразователи питания Analog Devices ADuM5x2x и ADuM6x2x 30.05.2021 Компания Analog Devices (ADI) выпустила обновленное поколение DC/DC с усиленной изоляцией ADuM5x2x и ADuM6x2x. Эти серии демонстрируют минимальный для компонентов данного типа уровень излучений, что позволяет системам соответствовать требованиям стандарта EN 55022/CISPR 22 (класс B) по электромагнитным помехам (EMI). Особенно интересны эти решения для разработок с двухслойными печатными платами (PCB). Прежняя серия изоляторов ADuM5x0x и ADuM6x0x позволяла избавиться от затратных методов уменьшения EMI на уровне приложений и упрощала их сертификацию, сокращая затраты на проектирование печатных плат, однако была недостаточно эффективна для двухслойной PCB. Для снижения уровня излучений разработчикам требовалось реализовать многослойную плату с перекрывающимися внутренними слоями. Новые изделия позволят достичь целевых показателей эмиссии на двухслойной PCB, что уменьшит размеры разработки в среднем на 70% и снизит ее стоимость на 30% по сравнению с четырехслойным решением. Новая серия DC/DC-преобразователей мощностью 500 мВт основана на микросхемных трансформаторах ADI iCoupler и isoPower в миниатюрном 8-выводном корпусе, способных работать при температурах до 125°C. Если кроме изолированного питания нужны изолированные каналы данных, решением станут 28-выводные ADuM642х - первые четырехканальные устройства в этой серии. Устройства ADuM6420A/ADuM6421A/ADuM6422A объединяют четыре канала цифровой развязки iCoupler on-off keying (OOK) и технологию масштабирования микросхемы iCoupler isoPower. Основные технические характеристики серии ADuM642xA: Максимальная скорость передачи данных: 100 Мбит/с; Максимальная скорость передачи данных для двухслойной PCB: 5 Мбит/с; Напряжение питания: 3,3... 5 В; Диэлектрическая прочность: 5 кВ; Температурный диапазон: -40...125°С. Доступные конфигурации питания преобразователя постоянного тока и максимальная доступная мощность при повышенных температурах окружающей среды указаны в технических данных ADuM642xA.

Другие интересные новости:

▪ Стеклянное лекарство

▪ Эффективный аккумулятор с литиевым анодом

▪ Будущее телевизоров - квантовые точки и изогнутые экраны

▪ Город опускается под грузом человека

▪ Планшет ASUS Eee Slate B121

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Каменное сердце. Крылатое выражение

▪ статья Что такое радий? Подробный ответ

▪ статья Инструктирование по охране труда

▪ статья Отбелка воска светом. Простые рецепты и советы

▪ статья Бестрансформаторные преобразователи напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026