Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Бывают случаи, когда трансиверы выходят из строя из-за не-правильного подключения к источнику питания или внезапного повышения напряжения. Защитить аппаратуру в этих случаях поможет предлагаемое устройство.

Статистика ремонтов приемопередающей аппаратуры показывает, что до 30 % отказов вызваны авариями по питанию. К числу типичных аварийных ситуаций относятся превышение питающего напряжения (перенапряжение) и несоблюдение его полярности (переполюсовка). Некоторые пользователи умудряются каким-то загадочно-непонятным способом сотворить еще и сочетание этих ситуаций. Следует особо подчеркнуть, что уязвимость радиостанции резко возрастает, если применяется нетиповой (в том числе самодельный) предохранитель и источник питания с неоправданно большим запасом по току.

В таких случаях внутренняя защита трансивера оказывается неэффективной и последствия аварий принимают весьма серьезный, а порой и катастрофический характер. Неизбежный массовый отказ дорогостоящих и дефицитных компонентов делает восстановление "убитого" трансивера нерентабельным. При авариях прежде всего повреждаются различные полупроводниковые приборы - диоды, транзисторы, интегральные микросхемы. У них могут измениться характеристики, произойти пробой или обрыв переходов, термомеханическое разрушение корпуса. Выходят из строя резисторы, моточные изделия, лампы подсветки. Может происходить вспучивание или взрыв оксидных конденсаторов, отслоение и выгорание печатных проводников, обугливание участков платы, деформация деталей из термопластов. Вся коллекция отказов взята из практики.

Аварийные ситуации возникают при следующих обстоятельствах: неумелые действия начинающего пользователя, случайная ошибка или небрежность подготовленного оператора, умышленное причинение вреда посторонним лицом, техническая неисправность системы электропитания. К сожалению, от подобных рисков не застрахован ни один владелец радиостанции. Поэтому возникла идея разработать устройство для надежной защиты трансивера при аварийных ситуациях.

Устройство блокирует подачу питания радиостанции при поступлении аномального напряжения в интервале от -50 до +50 В. Оно обладает и другими полезными свойствами, например, не создает падения напряжения в цепи питания трансивера, а также не требует обязательного применения плавкого предохранителя. Что касается быстродействия защиты, то оно не хуже 2 мс и зависит от характера аварийной ситуации.

Схема устройства защиты показана на рис. 1.

При поступлении на вход устройства напряжения положительной полярности с уровнем менее 10 В по цепи VD1R1K1VT1 протекает ток, однако его недостаточно для срабатывания реле К1. При входном напряжении 10... 15 В реле срабатывает и подает питание на трансивер.

Если в процессе работы напряжение превысит 15 В, то стабилитрон VD2 начнет проводить ток, который откроет тиристор VS1. Напряжение на аноде тиристора упадет, транзистор VT1 закроется и обмотка реле К1 обесточится. Поскольку она ничем не зашунтирована, то отпускание контактов реле произойдет за минимальное время (реально 0,5...2 мс). В результате трансивер будет отключен от источника повышенного напряжения. Стабилитрон VD3, применение которого не обязательно, срезает короткий выброс, возможный при очень большой скорости нарастания напряжения.

В случае, если аварийно высокое напряжение поступит на вход устройства скачком от нулевого уровня, то оно вообще не попадет на трансивер, так как электронная "защелка" VD2VS1VT1 среагирует на несколько порядков быстрее, чем успеет сработать реле К1. В случае переполюсовки напряжение отрицательной полярности также не поступит на трансивер, поскольку реле не сработает благодаря диоду VD1, который будет закрыт обратным напряжением.

После аварийного срабатывания защиты возвращение в исходное состояние осуществляется путем кратковременного снятия входного напряжения.

Было изготовлено два варианта конструктивного исполнения устройства. В первом - детали устройства смонтированы внутри корпуса реле К1, в качестве которого использовано реле КУЦ-1 (паспорт РА.362.900) от цветных телевизоров отечественного производства. Оно имеет сопротивление обмотки 560 Ом и срабатывает при напряжении около 5 В. Габаритные размеры устройства (45x45x15мм) позволяют разместить его внутри трансивера либо снаружи на крышке.

Очень удобен и другой вариант - в пластиковом цилиндрическом контейнере от фотопленки. Контейнер имеет диаметр 30 и длину 50 мм. Готовое изделие заливается эпоксидным компаундом и устанавливается в разрыв шнура питания трансивера (аналогично фильтру от импульсных помех). Здесь использовано более компактное реле РЭС47 (паспорт РФ4.500.409) с сопротивлением обмотки 175 Ом. При этом резистор R1 должен иметь сопротивление 110 Ом. Подойдут также любые другие реле, срабатывающие при напряжении 5...6 В и способные коммутировать ток не менее 3 А (например, реле серии TRC фирмы TTI).

Транзистор VT1 можно заменить токовыми ключами серий КР1014, КР1064 с индексами А, В или их аналогами ZVN2120, VN2410. Вместо диода VD1 подойдет любой другой с прямым током не менее 0,3 А и обратным напряжением не менее 400 В, например, КД209А. Стабилитрон VD2 можно заменить на Д814 или КС515А. Тиристор VS1 может быть с индексами Е-И, причем желательно использовать экземпляры, отобранные по максимальной чувствительности.

Налаживание устройства начинают с подбора резистора R1, добиваясь срабатывания реле при напряжении на входе 9,5...10 В. Затем, медленно и плавно повышая напряжение, убеждаются, что реле отпускает при 14,5...15 В. Если потребуется, то напряжение отсечки можно изменить подбором стабилитрона VD2.

Автор провел испытания Си-Би трансивера ALAN-78 PLUS, оснащенного предлагаемым устройством защиты. Процедура испытаний имитировала серию наиболее опасных аварийных ситуаций, а именно, комбинацию переполюсовки и перенапряжения. Кроме этого, намеренно вводился фактор усугубления аварии - вместо штатного плавкого предохранителя номиналом 2 А была установлена перемычка из толстого провода. В обычных условиях такой, можно сказать, "беспредел" гарантирует обширное и необратимое разрушение электронных элементов любого трансивера.

В ходе испытаний аппарат многократно подключался к источникам тока (блоки питания PS-30, Б5-48, Б5-71, трансформатор ОСМ-220/36 В), которые имели следующие параметры: -13,8 В (32 А);+16 В (10 А);-16 В (10 А); + 30 В (10 А); -30 В (10 А); -36 В (50 Гц, 5 А); +50 В (2 А); -50 В (2 А). Подача на трансивер каждого испытательного напряжения осуществлялась автоматически с помощью программного устройства, работающего по циклограмме, отображенной в таблице.

Расширенный режим испытаний позволил моделировать аварийные ситуации различной продолжительности и попутно проверить устойчивость защиты к переходным процессам. Если каждый факт подачи на трансивер аномального напряжения рассматривать как аварийную ситуацию, то нетрудно подсчитать, что их суммарное число составило 688. Тем не менее столь сокрушающее воздействие не причинило радиостанции никакого вреда. При контрольной подаче номинального напряжения (+13,2 В) аппарат включился и показал полную работоспособность. Такой результат испытаний свидетельствует о надежности устройства и позволяет отнести его к категории "защиты от дурака".

Если несколько усложнить устройство, оно может обеспечить дополнительно защиту по току потребления и от аварийного повышения ВЧ напряжения на коллекторе выходного транзистора передатчика. Такое повышение возможно при рассогласовании антенно-фидерного тракта или возбуждении выходного каскада.

Схема этого варианта изображена на рис. 2.

Защита по току (перегрузка и короткое замыкание) осуществляется с помощью геркона SF1 с расположенной на нем катушкой L1. При увеличении тока, потребляемого трансивером, выше установленного значения, электромагнитное поле катушки становится достаточным для замыкания магнитоуправляемого контакта.

Поскольку геркон включен параллельно стабилитрону VD2, то происходит аварийное отключение устройства аналогично ситуации с перенапряжением. Элементы VT2, С1, R4, VD4 формируют зону временной нечувствительности защиты к броску тока, возникающему в момент включения трансивера. Для радиостанции ALAN-78PLUS это время равно 22 мс и может корректироваться подбором конденсатора С1.

При работе с устройством (рис. 2) необходимо сначала включить трансивер, а затем тумблер SA1.

Настройка токовой защиты на уровень 2...3 А сводится к подбору числа витков катушки L1, состоящей из 4-8 витков провода ПЭЛ 0,5 (грубо) и перемещению ее по геркону (точно) с последующим фиксированием термоплавким клеем.

При рассогласованной нагрузке (например, обрыв в антенно-фидерном тракте) ВЧ напряжение на коллекторе выходного транзистора передатчика увеличивается, что чревато пробоем его переходов. Однако в этом случае стабилитрон VD5 начинает проводить ток, который открывает транзистор VT3. Положительное напряжение с коллектора транзистора поступает на управляющий электрод тиристора VS1. Затем устройство отключается аналогично другим аварийным ситуациям.

Резистор R7 подбирают таким образом, чтобы трансивер отключался при работе передатчика на эквивалент антенны 150 Ом, что соответствует КСВ-3.

Эмиттерный переход транзистора VT2 (см. рис. 2) необходимо зашунтировать резистором сопротивлением около 10 кОм.

Автор: А.Соколов, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< 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 Старость - это болезнь 09.04.2021 Исследователи канадского университета Ватерлоо утверждают, что очень важно правильное время дня для приема антивозрастных добавок, а также, что это зависит от возраста человека. Ведь давно идут разговоры о том, что старение - это болезнь, которая длится на протяжении десятилетий Всемирная организация здравоохранения также привела аргументы, что биологическое старение - это болезнь с чрезвычайно разрушительным процессом, она связана со всеми видами проблем со здоровьем, что в конечном итоге приводит к страданию. Новейшие исследования показали, что вещества никотинамидмононуклеотид (NMN) и ресвератрол полезны для обмена веществ и увеличивают продолжительность жизни различных организмов. А теперь ученые выяснили, что эффективность этих добавок зависит от времени суток, когда они были приняты. То есть метаболизм и циркадные ритмы очень важны для их антивозрастной активности. Ученые обнаружили, что молодям людям нужно принимать NMN через шесть часов после пробуждения, а ресвератрол ночью. Что касается пожилых людей, то им рекомендуется принимать NMN утром, а ресвератрол в середине дня. Таким образом ученые пытались развенчать парадигму, согласно которой старение неизлечимо. Оно поддается лечению, как и любое другое заболевание. Проблема в том, что официально старение - это не болезнь, а "естественный процесс". Он приводит к страданиям и, в конечном итоге, к смерти. А как известно, возраст связан со всеми видами болезней. Если бы можно было прописывать лекарства, замедляющие старение, то люди б это делали и могли бы избежать многих изнурительных состояний. Попытки остановить старение уже предпринимаются - это рекомендации придерживаться здорового питания и заниматься спортом, потому что образ жизни помогает бороться с некоторыми процессами, связанными со старением. Следующий шаг - считать старость болезнью и прописывать лекарства для лечения.

Другие интересные новости:

▪ Применение кукол в медицине

▪ Металл с необычными оптическими свойствами

▪ Открыта наиболее удаленная от Земли звезда

▪ Гибель кораллов грозит большими волнами

▪ Добыча полезных ресурсов на Луне

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Мы почитаем всех нулями, а единицами - себя. Крылатое выражение

▪ статья Биотопливо - во вред или на пользу? Подробный ответ

▪ статья Пахиризус вырезной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Счетчик времени телефонных разговоров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Палочка-хамелеон. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026