Устройство защиты от перенапряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети

 Комментарии к статье

В [1] описано устройство, отключающее первичную обмотку сетевого трансформатора за счет нагрева термодатчика при повышении напряжения сети. На мой взгляд, данная конструкция имеет ряд недостатков: - ограниченность применения. С его помощью нельзя защитить такие дорогостоящие бытовые приборы как холодильник, стиральная машина, телевизор; - большая инерционность датчика, зависящая от расстояния от места его крепления до корпуса трансформатора.

Предлагаю свой вариант устройства, защищающего сеть во всем помещении. Устройство, структурная схема которого приведена на рис.1, состоит из выпрямителя; схемы сравнения, регистрирующей повышение напряжения в сети; устройства управления и ключа.

Принципиальная схема устройства показана на рис.2. Датчиком служит нестабилизированный источник постоянного напряжения, состоящий из трансформатора Т1, диодного моста VD4 и конденсатора С4.

(нажмите для увеличения)

При повышении напряжения в сети увеличивается напряжение на выходе моста VD4. При определенном значении этого напряжения срабатывает компаратор DA1. Выходной сигнал компаратора подается на вход генератора (DD1.1, DD1.2) устройства управления, подробно описанного в [3]. Из устройства исключен RS-триггер, т.к. генератором управляет компаратор DA1. Коммутирующий элемент (ключ) - симистор VS1, подключенный к генератору.

Генератор вырабатывает импульсы частотой 10 кГц со скважностью 10. Максимальная скважность импульсов ограничивается лишь временем включения симистора. Для КУ208Г длительность управляющего импульса должна быть не менее 10 мкс. В узел управления входит источник питания, собранный на элементах VD1, VD2, С1, R1, R2. Транзистор VT2 - усилитель мощности импульсов генератора. Высокий уровень с выхода компаратора запускает генератор импульсов. В момент запуска устройство потребляет больший ток, который в первый момент поддерживается напряжением на конденсаторе С1.Затем открывается симистор VS1 и, через резистор R7 - транзистор VT1. Открытый транзистор VT1 шунтирует резистор R2, обеспечивая тем самым еще больший ток питания. Светодиод HL1 служит для индикации включения нагрузки. Работа компаратора DA1 подробно описана в [2]. Опорное напряжение, подаваемое на вывод 5, устанавливает верхний порог срабатывания.Величина гистерезиса передаточной характеристики

где R9' - сопротивление верхней по схеме части (до движка) резистора R9; R9" - сопротивление нижней по схеме части (от движка) резистора R9. Когда входной сигнал достигает верхнего порога срабатывания компаратора, т.е. Uоп. на выходе DA1 устанавливается напряжение логического "0". Генератор при этом выключается, тиристор VS1 остается закрытым, и нагрузка отключается от сети. Если после этого входное напряжение уменьшается относительно Uon на величину Uг, то на выходе вновь устанавливается уровень "1", и нагрузка подключается к сети. Величину гистерезиса, а следовательно, и нижний порог срабатывания компаратора регулируют резистором R9.

Детали и конструкция. Трансформатор Т1 должен быть рассчитан на напряжение первичной обмотки 380...400 В. Он может быть как готовым, так и доработанным. Доработка заключается в намотке дополнительного количества витков первичной обмотки, соответствующего 380 В. Вторичная обмотка трансформатора должна быть рассчитана на напряжение 4...5 В при номинальном напряжении сети (220 В).

Источником опорного напряжения Uo„ для компаратора DA1 может служить стабилизатор любой конструкции (на схеме он не показан). Конденсатор C3 подавляет возможные радиопомехи и улучшает форму выходного напряжения. Он должен иметь рабочее напряжение не ниже 500 В. Настройка устройства сводится к установке порога срабатывания компаратора DA1 и подбору номинала резистора R6 для надежного срабатывания симистора VS1.

Для установки порога срабатывания компаратора DA1 на вход устройства через ЛАТР подают напряжение в пределах допуска сети - обычно не выше 240...245 В. После этого измеряют значение напряжения на конденсаторе С4. Напряжение такой же величины подается на вывод 5 DA1 и является Uon. Затем, уменьшая входное напряжение, резистором R9 устанавливают желаемый порог включения компаратора.

В связи с относительной сложностью изготовления трансформатора Т1, можно применить бестрансформаторную схему компаратора, подробно описанную в [4].

В предложенных вариантах ИМС DD1 используется не полностью (есть свободные элементы). Чтобы устранить данный недостаток, предлагаю генератор на ИМС DD1 заменить генератором по схеме, показанной на рис.3 [5].

Период колебаний генератора

Т=R2 • С1 • /п2.

Управление генератором осуществляется по входу блокировки (вывод 4) с' вывода 7 компаратора DA1 (рис.2). При уровне логической "1" на входе блокировки (вывод 4), блокировка таймера отключена. При подаче логического "0" блокировка включается, и таймер из любого активного состояния переходит в пассивное (выключенное), т.е. прерывается генерация.

Предохранители FU1, FU2 на рис.1 и рис.2 - квартирные предохранители ("пробки"). Симистор КУ208 желательно установить на теплоотвод. Вместо симистора можно применить два тиристора КУ202, включив их встречно-параллельно для увеличения коммутируемой мощности. Конденсатор С1 должен иметь минимальный ток утечки. При необходимости увеличения мощности, отдаваемой блоком питания, номиналы резисторов R1 и R2 уменьшают, а номинал конденсатора С1 - увеличивают.

Литература

1. Милюшин А. Устройство тепловой защиты электронных часов. - Радиолюбитель, 1998, №4, С.30.
2. Алексенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем. - М.: Радио и связь, 1985, 186 с.
3. Иванов А. Электронный рубильник. - Радио, 1992, №5, С.17.
4. Леонтьев А. Сигнальное устройство на двухпороговом компараторе. - Радио, 1992, №2.C.36.
5. Найдеров В.3. Функциональные устройства на микросхемах. - М.: Радио и связь, 1985.

Автор: А.Ильин, г.С.-Петербург; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива GPS-маячки для бутылок из-под наркотиков 21.05.2014 Для поимки наркотически зависимых грабителей аптек полиция США применяет все доступные на сегодня методы. Теперь вместо бутылки из под Оксиконтина - опиоидного анальгетика на основе оксикодона, который имеет очень сильный болеутоляющий эффект и часто нелегально используется наркозависимыми людьми - в точках продажи будут иметься пустышки со встроенным "подарком" от полиции. Для борьбы и последующей скорой поимки грабителей аптек Департамент полиции Нью-Йорка (NYPD) решил снабдить фармацевтические магазины штата приманками - фиктивными бутылками с Оксиконтином, в крышку которых монтируется миниатюрное GPS-устройство. Тем самым, во время ограбления аптек наркозависимыми преступниками вместо настоящей бутылки с препаратом грабитель получит имитацию, которая, хоть и не содержит таблетки, но по виду ничем не отличается от упаковки с реальным препаратом и даже издает аналогичное звучание при тряске условных таблеток. А ничего не подозревающий злоумышленник сам же и выдаст текущее месторасположение для прибытия в обозначенное место полицейской группы. Одним из последних описанных случаев успешной практики данной технологии стал инцидент в фармацевтическом магазине HealthSource в Нью-Йорке. Тогда грабитель потребовал у продавцов деньги и бутылку с Оксиконтином. Вместо последнего он получил аналог с возможностью GPS-слежения за емкостью. Полиция смогла разыскать ограбившего аптеку 45-летнего Скотта Като (Scott Kato) в 30 кварталах от места преступления, однако тот был застрелен при оказании сопротивления при задержании. Использование подобных приманок оказалось чрезвычайно эффективным, несмотря на кажущуюся простоту идеи. С момента их внедрения было поймано уже 111 подозреваемых в аптечных кражах. Подобные меры с учетом чрезвычайной остроты проблемы незаконного оборота наркотических препаратов являются вынужденным и вполне оправданным шагом, который отпугнет грабителей от попытки завладеть ОксиКонтином для употребления или продажи содержимого бутылки по $80 за таблетку. Издание The New York Times отметило, что это первый подобный случай, когда полицейский департамент открыто проинформировал о применении подобного рода устройств в качестве средства поимки злодея. Данный факт, по мнению комиссара NYPD Раймонда Келли (Raymond Kelly), должен сдерживать рвение преступников от идеи легкой наживы или употребления запрещенного препарата. Производством бутылок-приманок займется та же компания, которая разрабатывает и настоящий Оксиконтин.

Другие интересные новости:

▪ Спин-транзисторы увеличат быстродействие компьютеров в миллион раз

▪ Математика собачьей красоты

▪ Система очистки воды на основе плазмы

▪ Электрическая батарея из бетона

▪ Физический эталон килограмма заменят квантовой формулой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Обвести вокруг пальца. Крылатое выражение

▪ статья Что такое инфляция? Подробный ответ

▪ статья Вывихи. Медицинская помощь

▪ статья Металлоискатель по принципу электронного частотомера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный стабилизатор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025