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:

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 Пластырь, измеряющий уровень сахара в крови без проколов 21.04.2018 Ежедневно миллионы людей с диабетом вынуждены прокалывать кожу, чтобы измерить уровень глюкозы в крови. В будущем с этой неприятной процедурой будет покончено: умные контактные линзы и пластырь на основе графена - прямое тому подтверждение. Разработанный учеными из Университета Бата (Великобритания) пластырь накладывается на кожу, не травмируя ее поверхности. Он оснащен миниатюрными датчиками, которые используют слабый электрический ток для выведения глюкозы из интерстициальной жидкости, окружающей клетки нашего организма. Добытая глюкоза собирается в крошечных резервуарах, где измеряется ее концентрация. Это позволяет получать точные показания уровня сахара в крови с заданной частотой: от одного раза в 10-15 минут до нескольких часов. Недорогое одноразовое устройство может передавать эти показания приложению на смартфоне пользователя, оповещая об отклонениях от нормы. В лабораторных тестах пластырь успешно испытали на здоровых добровольцах и на свиньях с повышенным уровнем глюкозы. Следующие шаги - оптимизировать количество датчиков, увеличить время работы устройства до 24 часов и провести клинические испытания на пациентах с сахарным диабетом.

Другие интересные новости:

▪ Автоматические считыватели для биометрических паспортов

▪ Рождаются долгожители

▪ Новые методы идентификации пользователей

▪ В недрах Земли гелий поможет удержать железо и кислород

▪ Ультразвук лечит перелом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Спешите делать добро. Крылатое выражение

▪ статья Где можно послушать орган, на котором играют волны и ветер? Подробный ответ

▪ статья Богородская трава. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья ИК линия связи в охранной сигнализации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про предметы обихода

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026