Dispositivo per la protezione degli elettrodomestici dalle fluttuazioni della tensione di rete. Schema, descrizione

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La diffusione di nuove apparecchiature domestiche ed elettroniche complesse e costose richiede mezzi affidabili per proteggerle dalle fluttuazioni di tensione nella rete. Sulle pagine della rivista sono state pubblicate molte descrizioni di dispositivi a tale scopo, ma la maggior parte di esse sono realizzate su microcircuiti ancora inaccessibili ai residenti delle zone rurali lontane dalle grandi città. E sono loro che soffrono maggiormente delle forti fluttuazioni della tensione di rete. L'autore propone di assemblare un dispositivo di protezione su elementi discreti ampiamente utilizzati.

Quando la tensione di rete supera i limiti impostati durante la regolazione, il dispositivo, il cui schema è riportato in fig. 1, disconnette il carico dalla rete e lo riaccende dopo un minuto dal ripristino della normale tensione. La potenza del carico non deve superare i 2 kW.

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Con l'ausilio di un raddrizzatore sui diodi VD1, VD5 con un condensatore di "spegnimento" C1 si ottiene una tensione costante, proporzionale alla rete alternata. La tensione di uscita del secondo raddrizzatore (condensatore "spegnimento" C2, diodi VD2 e VD3), stabilizzata dal diodo zener VD4, alimenta tutti i nodi del dispositivo.

I motori dei resistori sintonizzati R6 e R9 sono installati in modo tale che quando la tensione nella rete non supera i 180 ... 240 V, la tensione prelevata dal primo di essi è maggiore della tensione di stabilizzazione dello zener diodo VD6, e da quest'ultimo è inferiore alla tensione di stabilizzazione del diodo zener VD7 . Di conseguenza, il transistor VT1 è aperto e VT2-VT4 sono chiusi e nessuna corrente scorre attraverso il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico U1.

Se la tensione di rete scende al di sotto di 180 V, il transistor VT1 è chiuso e VT2 è aperto. A tensioni superiori a 240 V, i transistor VT3 e VT4 sono aperti. In entrambe le situazioni, la corrente scorre attraverso il diodo emettitore dell'optoaccoppiatore U1.

L'elemento di attuazione che collega e scollega il carico è il triac VS1. Il dinistor dell'accoppiatore ottico U16 è collegato al circuito del suo elettrodo di controllo attraverso il resistore R8 e il ponte a diodi VD2, che si apre sotto l'azione di impulsi con una frequenza di circa 4 kHz, generati da un generatore basato su un transistor unigiunzione VT6 , nel circuito di base di cui è presente un diodo emettitore dell'optoaccoppiatore U2. Il generatore funziona se il transistor VT5 è chiuso. Triac VS1 riceve impulsi di apertura e il carico riceve la tensione di rete. A segnalarlo è accesa la lampada al neon HL2.

Il transistor aperto VT5, deviando il transistor unigiunzione VT6, interrompe la generazione. In questo stato, il dinistor dell'accoppiatore ottico U2 e il triac VS1 rimangono chiusi, quindi il carico è disconnesso dalla rete e la lampada HL2 è spenta.

La lampada al neon HL1 indica la presenza di tensione nella rete e lo stato di salute del fusibile FU1

Quando la tensione di rete viene applicata al dispositivo di protezione, un breve impulso di corrente scorre attraverso il diodo emettitore dell'optoaccoppiatore U1. Il dinistor dell'accoppiatore ottico U1, essendosi aperto sotto l'azione di un impulso, rimane in questo stato fino a quando la corrente di carica del condensatore C5 diventa inferiore alla corrente di chiusura del dinistor. Il transistor VT5 è aperto a causa della corrente di scarica del condensatore C5 attraverso il resistore R12. Il processo di scarica richiede 65 ... 75 s, dopodiché il transistor VT5 si chiude, il generatore di impulsi sul transistor VT6 inizia a funzionare e la tensione di rete viene fornita al carico. Questa è la normale modalità operativa del dispositivo.

Quando la tensione di rete supera i limiti stabiliti, una corrente fluirà attraverso il diodo emettitore dell'optoaccoppiatore U1 (come menzionato sopra) e il dinistor di questo optoisolatore verrà aperto. Il condensatore C5 si caricherà rapidamente. Questo aprirà il transistor VT5 e disconnetterà il carico dalla rete. Questa soluzione tecnica elimina il problema di molteplici false accensioni e spegnimenti del carico quando la tensione di rete oscilla vicino a uno dei valori limite. Il condensatore C5 è completamente carico alla prima brevissima uscita della tensione di rete oltre i limiti stabiliti. Ripetuti (fino al termine della scarica, che dura, come detto sopra, circa un minuto) superamenti di soglia portano solo alla ricarica del condensatore parzialmente scarico e al prolungamento dell'esposizione. Ciò garantisce una commutazione affidabile, senza "rimbalzi", del carico.

La copia dell'autore del dispositivo è montata incernierata su otto listelli di montaggio con dieci contatti a doppia foglia ciascuno. Può anche essere montato su un circuito stampato a singola faccia, mostrato in fig. 2.

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Il triac VS1 è dotato di un dissipatore di calore con pin 60x55 mm. I resistori R3 e R4 sono saldati direttamente ai terminali dei condensatori C1 e C2. L'intero dispositivo è alloggiato in un involucro di materiale isolante opportunamente dimensionato. I portalampada al neon HL1, HL2 e il portafusibile FU1 sono installati sul pannello frontale della custodia.

Condensatori C1 e C2 - MBGCH, C3 - K50-24, C4 e C5 - K50-6; C6 - MBM. Tutti i resistori fissi sono MLT, i resistori trim sono SPZ-38g. La sostituzione di KD105B sarà qualsiasi diodi raddrizzatori per una corrente di almeno 0,3 A e una tensione inversa superiore a 300 V (serie D226 KD20b, KD109). Il ponte a diodi KTs407A può essere sostituito da altri che gli sono vicini in termini di parametri, ad esempio le serie KTs402, KTs405 o assemblati da diodi KD105B separati Il diodo zener KS515A è sostituito da due D814A e D814B (VD6) e D814D (VD7) collegati in serie - altri di bassa potenza con tensione di stabilizzazione, rispettivamente 8...10 V e 12...14 V.

Invece dei transistor KT315V, qualsiasi serie KT503, KT3102, KT3117 andrà bene e KT3102B (VT5) sostituirà KT3102V, KT3102D, KT3117A o un composto di due KT315V. Gli optoaccoppiatori AOU103B possono essere sostituiti con AOU103V, o meglio, con AOU115G o AOU115D. Con una potenza di carico fino a 1,4 kW, il triac TC122-25 può essere sostituito con una classe di tensione TC112-10 o TC106-10 di almeno 4 ea 0,7 kW - con un KU208G.

Per configurare il dispositivo di protezione, avrai bisogno di un autotrasformatore regolabile (LATR), un voltmetro CA e un carico: una lampada a incandescenza da 220 V con una potenza di almeno 40 watt. Al momento della messa a punto, si consiglia di installare un condensatore con una capacità di 5 ... 1 microfarad come C2. Ciò ridurrà il ritardo di accensione del carico e faciliterà la regolazione delle soglie. Prima di iniziare la regolazione, spostare i cursori dei resistori R6, R9 nella posizione inferiore secondo lo schema. Questo disabiliterà il carico.

Dopo aver impostato la tensione di ingresso pari al limite inferiore (180 V) utilizzando LATR, spostare il cursore del resistore R6 fino all'accensione del carico. Solitamente è possibile trovare una posizione in cui il carico, senza interferenze esterne, si accende e si spegne periodicamente. Successivamente, la tensione di ingresso viene aumentata al limite superiore (240 V) e la protezione viene nuovamente attivata, questa volta utilizzando il resistore di sintonia R9. Resta da sostituire il condensatore C5 installato temporaneamente con una capacità standard di 200 microfarad e controllare la durata del ritardo di accensione del carico.

Poiché i circuiti del dispositivo sono sotto tensione di rete, durante la regolazione è necessario seguire le regole di sicurezza elettrica.

Autore: A.Kuzema, Gatchina, regione di Leningrado

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