Сигнализатор КЗ на микросхеме UTC1240A. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Если в блоке питания (БП) защита от короткого замыкания (КЗ) в цепи нагрузки работает по принципу ограничения максимального выходного тока, то некоторые элементы блока при продолжительном нахождении его в режиме защиты могут перегреться и выйти из строя. Чтобы этого не случилось, такой источник питания желательно дополнить сигнализатором, подающим, например, звуковой сигнал при КЗ в его выходной цепи [1].

Рис. 1

Схема предлагаемого звукового и светового сигнализатора КЗ представлена на рис. 1. Устройство предназначено для встраивания в БП, в которых напряжение на фильтрующем конденсаторе, подключенном к выходу мостового выпрямителя, не менее 18 В (таков, например, БП, описанный в [2]). Сигнализатор выполнен на основе интегральной микросхемы UTC1240A, представляющей собой генератор сигналов двух переключаемых частот и применяемой в вызывных устройствах проводных телефонных аппаратов и квартирных звонках с питанием от сети 220 В. Микросхема содержит диодный мостовой выпрямитель, стабилитрон, триггер Шмитта, тактовый и тональный генераторы, стабилизатор напряжения и выходной усилитель ЗЧ.

Если напряжение на входе устройства (т. е. на выходе стабилизатора БП) больше 0,7 В, транзистор VT1 открыт, а VT3 и VT2 закрыты, поэтому светодиод HL1 не светится и напряжение питания микросхемы DA1 отсутствует. При КЗ на выходе БП транзистор VT1 закрывается, VT3 открывается, зажигается светодиод HL1 и открывается транзистор VT2. В результате на микросхему DA1 поступает напряжение питания, собранный на ней генератор начинает работать и пьезокерамический звукоизлучатель HA1 издает двухтональный звук. Резистор R7 определяет частоту колебаний генератора, конденсатор С3 задает частоту переключения тональных звуковых частот. Конденсатор C2 подключен к выходу встроенного диодного мостового выпрямителя микросхемы параллельно защитному стабилитрону. Резистор R6 - токоограничивающий в цепи питания микросхемы.

Рис. 2

Сигнализатор подключают к БП по схеме, показанной на рис. 2. Здесь A1 - стабилизатор напряжения БП, A2 - описываемый сигнализатор, C1 - конденсатор фильтра БП. Включается сигнализатор при напряжении на этом конденсаторе, равном 16 В, а выключается, когда оно понижается до 11 В. При перегрузке БП напряжение на конденсаторе C1 может упасть ниже 16 В, в этом случае при КЗ сигнализатор может не сработать. Чтобы этого не случилось, в сигнализаторе установлены развязывающий диод VD1 и накопительный конденсатор C1. Последний обеспечивает работу устройства в течение примерно 2 с после полного пропадания напряжения питания.

От источника напряжения 18 В устройство потребляет ток около 4 мА при работающем генераторе и 0,18 мА при заторможенном. Амплитуда напряжения на выводах звукоизлучателя HA1 примерно на 3 В меньше входного напряжения питания, пока оно не превышает напряжения стабилизации встроенного в микросхему защитного стабилитрона.

Рис. 3

Все детали устройства, кроме звукоизлучателя и светодиода, размещены на печатной плате, чертеж которой показан на рис. 3. Резисторы - С1-4, С1-14, МЛТ, РПМ, конденсатор C3 - малогабаритный пленочный, остальные - оксидные импортные (C1 монтируют параллельно плате и приклеивают к ней клеем "Момент"). Диод КД208А заменим любым из серий КД209, КД243, КД247, 1N4001 - 1 N4007, UF4001-UF4007. Вместо транзисторов 2SC3199 подойдут SS9011, BC547, 2SC1815, 2SC1845 и любые из серий КТ6111, КТ6117, а вместо 2SA1015 - 2SA992, 2SA1175, BC557, MPSA43, а также любой из серий КТ6112, КТ668. Выбирая замену, следует учесть, что заменяющий транзистор может иметь цоколевку, отличающуюся от показанной на рис. 3. При относительно небольшом напряжении на входе стабилизатора БП можно применить транзисторы с меньшим допустимым напряжением коллектор-эмиттер и коллектор-база.

Вместо светодиода RL50-SR113 можно применить любой другой непрерывного свечения, например, из серий КИПД21, КИПД40. Если световая индикация срабатывания сигнализатора не нужна, светодиод можно исключить, установив вместо него на плате перемычку. Возможная замена микросхемы UTC1240A - импортные L3240, LS1240, LS1240A, LS1241, PSB6520-2, PSB6521 -2, PSB6523T или отечественные КР1064ПП1, КР1091ГП1, КР1085ПП1. Пьезокерамический излучатель звука HA1 - 4FE-610-09 от импортного телефонного аппарата. Можно применить отечественные ЗП-1, ЗП-22, HPA22A и др. При использовании в сигнализаторе отечественной микросхемы пьезокерамический звукоизлучатель можно подключить к противофазным выходам УЗЧ - выводам 5 и 6 DA1.

Безошибочно изготовленное из исправных деталей устройство работоспособно сразу после подключения к БП. Если напряжение питания больше 25...30 В, сопротивление резистора R6 желательно увеличить до 1,2. 2,4 кОм. При избыточной громкости сигнала последовательно со звукоизлучателем можно включить резистор.

Устройство нетрудно превратить в датчик перегревания элементов БП. Для этого верхний (по схеме) вывод резистора R1 подключают к плюсовому выводу конденсатора C1, а резистор R2 заменяют терморезистором с отрицательным ТКС номиналом 4,7. 10к0м. Порог срабатывания устройства устанавливают подбором резистора R1.

Литература

1. Бутов А. Звуковой сигнализатор короткого замыкания. - Радио, 2001, № 10, с. 58.
2. Бутов А. Лабораторный импульсный БП на микросхеме L4960. - Радио, 2011, № 11, с. 27, 28.

Автор: А. Бутов

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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Китайских детей ограничат в пользовании гаджетами 28.07.2023 Правительство Китайской Народной Республики продолжает ввводить меры по строгим ограниченияи на использование цифровых устройств среди подростков. Если в 2021 году страна ограничила время игр для молодежи до 18 лет всего лишь 3 часами в неделю, то сейчас обсуждается новая инициатива, касающаяся даже более жестких ограничений на использование смартфонов, исходя из информации, полученной от Mezha Media. Управление киберпространства Китая выдвинуло на обсуждение проект правил, в соответствии с которыми подросткам до 18 лет рекомендуется ограничивать время использования смартфонов всего двумя часами в день. Для возрастной группы от 8 до 15 лет ограничение составляет один час в день, в то время как для детей до восьми лет предполагается ограничение в 40 минут. Помимо этого, новые правила также предлагают запрет на использование смартфонов в промежуток с 22:00 до 6:00. Каждый мобильный телефон должен быть оснащен режимом родительского контроля, который будет позволять родителям регулировать доступ детей к определенному контенту, а также давать провайдерам интернет-услуг возможность предоставлять контент, соответствующий возрасту пользователя. На самых младших - детей до трех лет, будет распространяться ограничение на аудиоконтент, такой как песни и другие аудиоформаты, в то время как дети в возрасте от 12 лет и старше смогут получать доступ к образовательному и новостному контенту. Несмотря на то что проект находится в стадии обсуждения и его окончательное утверждение еще неизвестно, следует помнить, что это касается КНР, и вероятность внедрения этих мер довольно высока. Возникают вопросы относительно механизмов реализации данных ограничений. Пока неясно, будет ли ответственность за обеспечение детского режима лежать на производителях оборудования или на разработчиках операционных систем. Если эти ограничения будут введены, то китайским разработчикам программного обеспечения, таким как ByteDance (создатели TikTok и его китайской версии Douyin) и Tencent (WeChat и многие другие популярные игры), придется адаптировать свои приложения и контент под новые стандарты.

Другие интересные новости:

▪ Планшет Oregon Scientific MEEP! для детей от шести лет

▪ Новый изолированный AC/DC-преобразователь 125 Вт с двумя выходами

▪ Робот с рукой-щеткой для волос

▪ 8 ГБ модули мобильной памяти LPDDR4 от Samsung

▪ Снижение выбросов металлургических предприятий

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Кухаркины дети. Крылатое выражение

▪ статья Где родина канареек? Подробный ответ

▪ статья Повышение надежности снегохода Буран. Личный транспорт

▪ статья Мелодичный звонок на микросхеме УМС8. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Экономичный преобразователь кода для семиэлементного индикатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026