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:

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 Микросхема IR25750L для измерения тока 27.12.2014 IR25750L - новое решение от International Rectifier для измерения тока без использования дополнительных датчиков. Микросхема измеряет падение напряжения на сопротивлении открытого канала MOSFET или напряжение насыщения IGBT транзистора, выполняющего роль ключевого элемента для управления мощностью в нагрузке. IR25750L позволяет избавиться от токоизмерительного резистора или других дорогостоящих датчиков, при этом повышается общий КПД системы и экономится место на печатной плате. Микросхема может применяться для построения токовой защиты в системах электропривода, индукционного нагрева и других промышленных системах. IR25750L не требует дополнительного внешнего питания - вход затвора (GATE) не только обеспечивает синхронизацию моментов измерения падения напряжения на силовом транзисторе с его открытым состоянием, но и обеспечивает необходимое питание микросхемы. Благодаря применению передовых высоковольтных технологий International Rectifier, микросхема обеспечивает блокировку высоковольтного входного напряжения транзистора (до 600 В) от низковольтной части схемы в периоды закрытого состояния транзистора. Другими преимуществами новой микросхемы являются низкая емкость входа GATE и встроенная цепочка формирования внутренней временной задержки (порядка 200 нс) после появления активного сигнала на входе GATE - для обеспечения полного открытия силового транзистора перед началом измерения напряжения на нем. Выводы GATE и CS защищены внутренними ограничительными диодами с напряжением 20,8 В. При построении силовых систем, требующих более точного измерения тока, возможна установка внешней программируемой цепи температурной компенсации. Встроенная ESD-защита и отличный иммунитет к эффекту защелкивания на всех выводах обеспечивают промышленной микросхеме IR25750L высокую степень интегрированной защиты.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Nokia X7

▪ Вечная флэш-память

▪ Микропроцессор INTEL PXA800F

▪ Самый дешевый планшетник

▪ Найден гормон, восстанавливающий ткани сердца

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Городские сточные воды. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как называется столица Бразилии? Подробный ответ

▪ статья Эвкалипт шаровидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Светодиодный маячок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026