Protezione 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

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Se i regolatori di tensione CC lineari e di commutazione realizzati su transistor o microcircuiti si guastano, la tensione di uscita può diventare quasi uguale alla tensione di ingresso (raddrizzata), solitamente prelevata dal condensatore del filtro di potenza installato all'uscita del ponte a diodi. Ad esempio, quando KR142EN5A, che viene solitamente utilizzato nei circuiti di alimentazione dei dispositivi digitali, si brucia, è possibile fornire una tensione di 7 ... 15 V ai bus di alimentazione invece dei 5 V prescritti. Questo è già pericoloso per la stragrande maggioranza dei dispositivi.

 A volte, per proteggere i nodi delle apparecchiature radio sensibili alla sovratensione, viene utilizzato un potente diodo zener con una tensione di stabilizzazione leggermente superiore alla tensione di alimentazione nominale. Lo svantaggio di questo metodo di protezione è che molti diodi zener hanno una resistenza differenziale sufficientemente grande e il dispositivo protetto può continuare a funzionare per qualche tempo, ricevendo una tensione di 0,5 ... 1,5 V in più rispetto a quella nominale. Un diodo zener molto caldo in questo momento può "fare una pausa" e la protezione in quanto tale non funzionerà.

 Per proteggere singoli componenti e blocchi di apparecchiature radio dall'aumento di tensione se lo stabilizzatore è danneggiato o collegato in modo errato alla fonte di alimentazione, è possibile assemblare una semplice unità di protezione regolabile (Fig. 1). È collegato al circuito aperto tra l'uscita della fonte di alimentazione e il carico.

Riso. 1. Schema schematico di una semplice unità di protezione

Questo blocco funziona come segue. Con un aumento della tensione di ingresso, la corrente attraverso il diodo zener VD1 aumenta bruscamente, rispettivamente, aumenta anche la corrente nel circuito dell'elettrodo di controllo del tiristore VS1, il tiristore si apre e devia la potenza del carico fino allo scatto del fusibile FU1. Un potente resistore a filo R3 impedisce la rottura del tiristore a causa di una forte corrente di spunto che si verifica se nel circuito di alimentazione sono installati condensatori di ossido ad alta capacità. Il diodo zener VD1 è selezionato per una tensione di circa 0,3 ... 1,5 V inferiore alla tensione di alimentazione nominale. La scelta del suo tipo dipende da una serie di fattori, quindi è meglio determinare sperimentalmente l'opzione migliore per ogni caso specifico. Regolando il resistore R1, è possibile impostare con precisione la tensione alla quale si aprirà il tiristore. Il condensatore C1 impedisce il falso funzionamento dell'unità di protezione durante i brevi disturbi impulsivi che possono apparire nel circuito di alimentazione. La resistenza R2 protegge il diodo zener e il tiristore quando il cursore del trimmer è nella posizione superiore. Al momento dell'installazione di questa unità, è consigliabile sostituire il fusibile con una lampada a incandescenza, mediante l'accensione della quale si può giudicare nel momento in cui il tiristore viene acceso.

 Un gruppo di protezione più avanzato può essere assemblato secondo lo schema riportato in Fig. 2.

Riso. 2. Schema schematico dell'unità di protezione con relè

Con un aumento della tensione di ingresso, la potenza del carico viene interrotta a causa dell'apertura dei contatti del relè K1. Il circuito R3-VD2 è progettato per ridurre un picco di tensione a breve termine all'uscita dell'unità, che può verificarsi a causa dell'inerzia della commutazione dei contatti del relè.

 Per proteggere i dispositivi radioelettronici installati a bordo di un'auto, ad esempio un'autoradio o un sistema di allarme, dalla sovratensione nella rete di bordo, è possibile assemblare un'unità di protezione secondo lo schema mostrato in Fig. 3.

Riso. 3. Schema schematico dell'unità di protezione dei dispositivi radioelettronici automobilistici

Qui, il cursore del resistore R1 è impostato su una posizione in cui la protezione viene attivata con una tensione di ingresso di 15 ... 16 V. Quando il tiristore viene aperto, i contatti del relè si aprono, il carico viene spento, il lampeggiamento Il LED HL1 inizia a lampeggiare. I condensatori C1...C3 aumentano l'immunità ai disturbi. Premendo il pulsante SB1 (senza fissazione), è possibile riportare l'unità di protezione in modalità standby.

 I resistori trimmer possono essere presi con una resistenza di 150 ... 470 Ohm tipi SPZ-38, RP1-63M, SP5-16VA, SP4-1 o, meglio, multigiro - tipo SPZ-39. Resistori a filo - tipo C5-16MV o autocostruiti da un pezzo corto di filo spesso ad alta resistenza Condensatori - tipi K10-17, KM-5. I tiristori si adattano a qualsiasi serie KU228, KU201, KU202, T122. Il diodo KD213A è sostituito da un potente diodo della serie KD202, D242, KD2999. Il LED lampeggiante è rosso. Può essere sostituito da qualsiasi serie L56, L36, L799, L816 e altre simili. Un relè elettromagnetico del tipo RMU (certificato ChP4.523.332) può essere sostituito da uno qualsiasi che funzioni in modo affidabile a una tensione di ingresso nominale e abbia contatti normalmente chiusi sufficientemente potenti.

 Nei nodi secondo gli schemi di Fig. 2 e 3 è possibile installare relè del tipo REK29 dai sistemi di controllo remoto dei vecchi televisori domestici svolgendo il numero di spire richiesto dalla sua bobina. È inoltre possibile adattare relè automobilistici adatti nel design.

 Per proteggere le apparecchiature automobilistiche nel circuito del sensore di tensione, è possibile utilizzare diodi zener KS297V, D814D, KS213Zh, KS508A, 1N6003B. Per i progetti su microcircuiti digitali a bassa tensione, sono adatti diodi zener di tipo KS126G, KS126D, KS139A, KS147A, KS407B, KS439A, 1 N5991 V. , 561N564B, 1561N215A.

Letteratura

1. P.Horowitz, W.Hill. L'arte dei circuiti. - M.: Mir, 2001, p.335.

Autore: A.Butov, s.Kurba; Pubblicazione: cxem.net

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