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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Protezione semiautomatica delle apparecchiature radio dalle sovratensioni. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protezione delle apparecchiature dal funzionamento di emergenza della rete La protezione delle apparecchiature radio domestiche da "salti" e forti deviazioni della tensione di rete dalla norma per molte regioni del nostro paese rimane un problema con conseguenze imprevedibili. L'autore dell'articolo analizza la situazione e condivide la sua esperienza personale di soluzione pratica di questo problema. Il dispositivo proposto protegge l'apparecchiatura radio disconnettendosi rapidamente dalla rete quando la sua tensione varia oltre i limiti consentiti. È rilevante, prima di tutto, in prossimità di linee elettriche aeree, dove la probabilità di cortocircuiti dei cavi, ad esempio durante forti raffiche di vento, è elevata. Particolarmente pericoloso è il cortocircuito di uno dei fili di fase a "zero". In questo caso, la tensione nella rete sale a 380 V. Di solito, in questi casi, i condensatori di ossido dell'alimentatore si interrompono e l'elettrolita fuoriesce, il che influisce negativamente sul funzionamento dell'uno o dell'altro dispositivo radio. È pericoloso anche ridurre la tensione di rete a 160 V, in particolare per gli alimentatori switching. In questi casi, funzionano con carichi di corrente lunghi attraverso il transistor di potenza, che può causarne il guasto a causa del surriscaldamento.
Un dispositivo semiautomatico, il cui schema è mostrato in Fig. 1, mi aiuta a risolvere i problemi descritti. 1996. Si differenzia da un dispositivo simile descritto nell'articolo di I. Nechaev "Dispositivo automatico per la protezione delle apparecchiature di rete dai picchi di tensione" ("Radio", 10, n. 48,49, p. 1), differisce principalmente solo per il fatto che quando La tensione "salta" scollega il carico dalla rete e può essere riaccesa solo dopo aver premuto il pulsante di avvio SBXNUMX. Nella macchina precedentemente descritta, quando la tensione di rete è "camminata", il carico viene alimentato in modo intermittente - e questa è una modalità di funzionamento molto sfavorevole per qualsiasi apparecchiatura radio, in particolare PC e TV. La base del dispositivo semiautomatico proposto è un potente relè elettromagnetico K1. Per alimentare il suo avvolgimento con corrente continua, viene utilizzato un raddrizzatore MOCTVD1-VD4, collegato alla rete tramite condensatori di spegnimento C1 e C2. Accendere il dispositivo premendo brevemente il pulsante SB1. In questo caso si attiva il relè K1 ed i suoi contatti di chiusura K 1.1 bloccano i contatti del pulsante di avviamento. Il condensatore C1 fornisce la corrente di avviamento necessaria per il relè quando acceso. Nella modalità operativa, il relè è trattenuto dalla corrente che scorre attraverso il condensatore C2, fino a una tensione di rete di almeno 160 V. Durante l'installazione del dispositivo, la capacità del condensatore C2 (e talvolta del condensatore C1) deve essere selezionata individualmente per ogni tipo di relè. Quando la tensione di rete sale a 240 V, i diodi zener VD7 e VD8 si aprono. Contemporaneamente si attiva l'accoppiatore ottico U1 e si apre il trinistor VS1, bloccando il circuito di alimentazione dell'avvolgimento del relè K1. Di conseguenza, lo sgancio del relè e i suoi contatti di apertura K1.1 scollegano il carico del dispositivo dalla rete CA. Il condensatore C3, un resistore shunt R3 nel circuito di controllo del trinistor VS1, impedisce l'intervento della protezione contro le sovratensioni. I resistori R1, R2 limitano i picchi di corrente attraverso i contatti del pulsante di avvio SB1, essendo allo stesso tempo "fusibili" in caso di guasto del condensatore C1 o C2. Il diodo VD5 migliora le prestazioni del dispositivo, che è determinato principalmente dal tipo di relè utilizzato ed è di una frazione di secondo. Il tempo di rilascio del relè RENZZ utilizzato nel dispositivo descritto non supera i 4 ms, il che è abbastanza per un funzionamento affidabile della protezione. La resistenza R5 limita la corrente che scorre attraverso il LED U1 dell'accoppiatore ottico. Selezionandolo (entro 8 ... 25 kOhm), è possibile regolare a piccoli valori (5 ... 10 V) la soglia di protezione per il superamento della tensione di ingresso. Strutturalmente, il dispositivo semiautomatico è realizzato sotto forma di una prolunga portatile. Sulla sua copertura frontale è presente una presa di corrente X2, un interruttore a pulsante SB1 (KM2-1 o P2K senza fissaggio) e un indicatore VL1. Il relè elettromagnetico (RENZZ), il trinistore VS1 e tutte le altre parti sono montati su una scheda a circuito stampato realizzata con un materiale a foglio unilaterale, che è collocata in una custodia di plastica. Il relè K1 può essere di qualsiasi tipo, per una tensione di esercizio di 12 ... 60 V, e i suoi contatti sono progettati per una corrente di almeno 2 ... 3 A con una tensione di rete di 220 V. In questo caso, il la tensione nominale del condensatore C4 dovrebbe essere corrispondente. Condensatori C1 e C2 - K73, MBM, MBGO per una tensione nominale di almeno 350 V (C2 è migliore di 400 V). I diodi Zener VD7 e VD8 sono intercambiabili con quelli simili, la cui tensione di stabilizzazione totale può variare da 310 a 340 V con una corrente di 10 ... 12 mA. Con una tensione di stabilizzazione totale inferiore di questi dispositivi (250 ... 300 V), il resistore R5 dovrebbe essere 30 ... 47 kOhm e più potenza dissipata. In questo caso sarà possibile aumentare l'instabilità della soglia di risposta della protezione. È consentito sostituire l'accoppiatore ottico a diodi AOD101A (U1) con un transistor della serie AOT110 o AOT127 collegando il resistore R4 all'emettitore del fototransistor, l'anodo del trinistor VS1 all'uscita del suo collettore e installare un resistore con un resistenza di 1 MΩ tra la base e l'emettitore. Allo stesso tempo, il trinistor può anche essere con una grande corrente di controllo, ad esempio la serie KU201 o KU202. La creazione del dispositivo si riduce principalmente alla selezione dei condensatori C2 e C1. Selezionando il primo, ottengono lo spegnimento del dispositivo quando la tensione di rete scende a 160 ... 170 V e il secondo: accensione affidabile con il pulsante di avvio SB1. È anche possibile selezionare il resistore R5 - per garantire un funzionamento affidabile del sistema di protezione a una tensione di rete superiore a 240 ... 250 V. Allo stesso tempo, non bisogna dimenticare le misure di sicurezza elettrica - dopotutto, tutti gli elementi di i dispositivi sono collegati galvanicamente alla rete elettrica ad alto rischio. In conclusione, alcuni consigli pratici relativi ad eventuali modifiche del dispositivo di protezione stesso. In caso di difficoltà nella selezione dei diodi zener ad alta tensione VD7 e VD8, è possibile utilizzare un diodo zener KS533A con un transistor KT940A aggiuntivo, come mostrato in Fig. 2a. Il resistore variabile R8 imposta la tensione di soglia del sistema di protezione.
Tuttavia, la sua affidabilità diminuirà leggermente, poiché il transistor VT1 può "andare in pausa" e il dispositivo non spegnerà il carico se viene superata la tensione CA in ingresso. I diodi Zener, di regola, non riescono a "cortocircuitare" e questo porta solo a una disconnessione del carico. Il dispositivo può essere semplificato sostituendo il trinistor VS1 e l'accoppiatore ottico U1 con un optotiristore della potenza appropriata, con una corrente di impulso di uscita di almeno 1 A, ad esempio la serie AOU160. Un dispositivo semiautomatico con un tale fotoaccoppiatore dovrebbe bloccare in modo affidabile l'alimentazione dell'avvolgimento del relè K1 scaricando rapidamente il condensatore C4. L'accoppiatore ottico più comune della serie AOU103 può sopportare una corrente pulsata fino a 0,5 A, che potrebbe non essere sufficiente per un funzionamento affidabile del dispositivo. In generale, l'accoppiatore ottico può essere sostituito da un trasformatore di impulsi a bassa potenza. Adatto, ad esempio, il trasformatore di adattamento dell'amplificatore 34 di una radio portatile a transistor o simile, i cui avvolgimenti contengono 150 ... 300 spire di filo PEV-2 0,15 ... 0,3. Un avvolgimento con un numero di giri inferiore è collegato al circuito di controllo del trinistor VS1 (Fig. 3, b) e un avvolgimento con un numero elevato di giri è collegato al posto del diodo emettitore dell'accoppiatore ottico U1. Le resistenze R3 e R4 in questo caso vengono rimosse dal dispositivo. Il funzionamento a lungo termine di diverse macchine semiautomatiche, comprese quelle con le modifiche apportate, ha dimostrato il loro funzionamento affidabile. Per un funzionamento affidabile del dispositivo, è necessario installare un pulsante come SB1, progettato per la piena corrente di avviamento del dispositivo protetto. È auspicabile installare un resistore di limitazione con una resistenza di circa 1 ohm nel circuito anodico del tiristore VS10, proteggerà il tiristore da possibili guasti dovuti alla corrente di scarica del condensatore C4. Autore: A. Zelenin, Kartaly, regione di Chelyabinsk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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