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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Суперконденсатор из цемента и сажи 16.09.2023 Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) представили новый подход к хранению энергии, используя цемент и сажу. Эта технология обещает быть доступным и эффективным методом накопления электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников, таких как солнечные, ветровые и приливные электростанции. Ключевым параметром для эффективности конденсатора является его площадь поверхности пластин. Инженеры разработали материал на основе цемента с уникальной внутренней структурой, обеспечивающей значительную площадь поверхности. Процесс создания этого материала включает введение высокопроводящей сажи в цементную смесь, которая затем высыхает. Реакция между водой и цементом создает сложную сеть микропоров в материале, в которых углерод образует проводящие структуры. Эти структуры напоминают фракталы, с большими ветвями, ветвями среднего размера и мельчайшими деталями на микроскопическом уровне. Эти "деревья" обеспечивают огромную площадь поверхности внутри относительно компактного объема. Получившийся материал затем насыщается обычным электролитом, таким как хлорид калия. Исследователи обнаружили, что два электрода из этого материала, разделенные тонким изолятором, образуют мощный суперконденсатор. Инженеры предполагают, что такой бетонный суперконденсатор может быть интегрирован, например, в фундамент дома, где он способен хранить энергию, накопленную солнечными панелями на крыше, для использования в ночное время. При этом затраты на строительство фундамента останутся незначительными. Другим потенциальным применением являются бетонные дороги, которые могут заряжать электрические автомобили.

Другие интересные новости:

▪ Технология создания 3D-моделей автомобилей от BMW

▪ Молоко против кариеса

▪ Планшет Dell Venue 7 на Intel Merrifield

▪ Первые войны в истории человечества

▪ Термопаста Xigmatek Xi-3 HDT

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Корпоративное право. Шпаргалка

▪ статья Что такое Мертвое море? Подробный ответ

▪ статья Ольха серая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Оценка толщины лакокрасочного покрытия. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Талышские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026