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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Телефон-микроскоп 21.07.2011 В Англии начат выпуск насадки, превращающей почти любую современную модель сотового телефона в микроскоп. Изображение, увеличенное до 60 раз, появляется на экране телефона. Объект освещают три светодиода: два - с белым светом и один - с ультрафиолетовым, для проверки банкнот на подлинность.

Другие интересные новости:

▪ Полет на Марс изменит человеческий организм

▪ Электрон изучает наноструктуру

▪ Африка кормит Бразилию

▪ Навигационный модуль TESEO-LIV3F

▪ Электрический самокат Bugatti 9.0

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Труды и дни. Крылатое выражение

▪ статья Кто отбил нос у Сфинкса? Подробный ответ

▪ статья Термопсис ланцетовидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Вызывное устройство для концентраторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Несложный панорамный индикатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026