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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива На Луне обнаружен источник тепла 13.07.2023 Под древним лунным вулканом Комптон-Белкович ученые обнаружили огромное гранитное образование, которое свидетельствует о вулканической активности, освещавшей обратную сторону Луны в прошлом. Гранит был обнаружен под вулканической структурой на Луне, известной как Комптон-Белкович. Это образование, скорее всего, возникло в результате остывания магмы, которая питала вулканические извержения на Луне около 3,5 миллиардов лет назад. Наличие остатков вулканической активности в этом регионе Луны не является сюрпризом, поскольку исследователи давно предполагали, что это древний комплекс вулканов. Однако ученых удивил огромный размер этой охлажденной магмы, простирающейся на примерно 50 километров. Обнаружение этого обширного гранитного тела под вулканическим комплексом Комптон-Белкович может помочь ученым разъяснить процесс формирования лунной коры в ранней истории Луны. "Крупные гранитные образования, которые мы находим на Земле, питали большие вулканы, подобно тому, как сегодня большая система питает каскадные вулканы на северо-западе Тихого океана", - отметили ученые. - "Батолиты намного больше вулканов, которые они питают на поверхности. Например, Сьерра-Невада - это батолит, остаток вулканической цепи на западе Соединенных Штатов, существовавший давным-давно". Образование гранита на Земле обычно связано с тектонической активностью и перемещением плит, что приводит к образованию обширных пластов плавленых пород, известных как плутоны. На Луне граниты гораздо реже встречаются из-за отсутствия воды и тектоники плит. Это означает, что данное открытие может указывать на специфические или глобальные условия, присутствовавшие на Луне во время вулканической активности.

Другие интересные новости:

▪ Кондиционер без сквозняков

▪ Кофе вредит шопингу

▪ Акулы ориентируются по магнитному полю Земли

▪ Алмазные детекторы для поиска темной материи

▪ Беспилотные автомобили Volvo на дорогах Швеции

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Фельдфебеля в Вольтеры дать. Крылатое выражение

▪ В чем заключалась уникальность развития культуры ХIХ в.? Подробный ответ

▪ статья Станочник деревообрабатывающих станков, занятый поперечным раскроем пиломатериалов и обработкой деталей в размер. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Управление люстрой по двум проводам. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Правила зарядки щелочных никелево-кадмиевых и никелево-металлогидратных аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025