Blocco della protezione contro le fluttuazioni di tensione nella rete. Schema, descrizione

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Unità di protezione contro le fluttuazioni di tensione nella rete elettrica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protezione delle apparecchiature dal funzionamento di emergenza della rete

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Le moderne apparecchiature elettroniche con alimentatori a commutazione possono funzionare in un intervallo molto ampio di instabilità della tensione di rete. Allo stesso tempo, elettrodomestici come il frigorifero, il condizionatore e la lavatrice richiedono più energia dalla rete elettrica. Per alcuni di loro, una deviazione della tensione di rete dalla norma anche del 10% è estremamente indesiderabile. Inoltre, ciò vale non solo per aumentare la tensione, ma anche per diminuirla. Ad esempio, quando la tensione di alimentazione è bassa, il motore elettrico del compressore del frigorifero potrebbe spegnersi.

In questo caso, la corrente attraverso il suo avvolgimento aumenterà notevolmente, il che può persino provocare un incendio. È estremamente indesiderabile superare la tensione, così come le sue forti fluttuazioni.

La figura mostra uno schema di un dispositivo di protezione che monitora il livello di tensione nella rete e se il suo valore supera i limiti specificati durante la configurazione, il circuito spegne il carico.

Unità di protezione contro le fluttuazioni di tensione nella rete

È interessante notare che il carico viene acceso non immediatamente dopo che la tensione di rete è tornata alla normalità, ma pochi secondi dopo. Questo ritardo impedisce ai transitori che si verificano nella rete di influenzare negativamente l'apparecchiatura.

Il circuito è costantemente alimentato dalla rete, indipendentemente dalle fluttuazioni di tensione al suo interno. Il carico viene acceso e spento utilizzando un relè K1 relativamente potente. L'elettronica e i relè sono alimentati da un trasformatore su T1. La tensione di alimentazione del chip D1 viene mantenuta stabile a 5 V utilizzando lo stabilizzatore A1. Il sensore della tensione di rete è il raddrizzatore su VD4 e C3, nonché su R1...R4.

Può sembrare strano che l'intero circuito sia alimentato da un trasformatore e la tensione di controllo sia prelevata direttamente dalla rete. Questa decisione è stata presa dopo aver testato la versione originale del circuito, in cui la tensione di controllo veniva rimossa dall'avvolgimento secondario del trasformatore.

Il motivo del guasto era che quando il relè viene acceso e spento, si verifica una variazione significativa di tensione all'uscita del trasformatore e del raddrizzatore a bassa potenza. Ciò è dovuto al consumo di corrente relativamente elevato di questo tipo di rapa. Quando il relè è acceso, la tensione sull'uscita T1 diminuisce e quando il relè è spento la tensione aumenta.

Anche se il relè è alimentato tramite uno stabilizzatore, ciò non cambia l'essenza della questione, poiché la tensione sul relè sarà stabile e la tensione sul raddrizzatore secondario cambierà. Pertanto, il sensore del livello di tensione è collegato direttamente alla rete.

Il sensore funziona come segue. VD4-C3 è un raddrizzatore. La sua uscita sarà una tensione costante proporzionale alla tensione alternata nella rete. I resistori R1-R4 sono due divisori di tensione regolabili. Gli elementi del microcircuito D2 formano una sorta di amplificatori di segnale del sensore.

Gli elementi del microcircuito K561LA7 non contengono trigger Schmitt, quindi i loro livelli di soglia sono la parte superiore dello zero e la parte inferiore di uno, quasi allo stesso livello di tensione. Gli elementi del microcircuito K561TL1 con trigger Schmitt. e le loro soglie di zero e uno sono molto diverse. Il resistore R4 imposta la soglia inferiore della tensione di rete e il resistore R3 imposta la soglia superiore. Quando la tensione di rete è inferiore alla soglia impostata, la tensione sull'ingresso D2.1 scivola verso lo zero logico. La tensione sull'uscita D2.1 inizia ad aumentare e l'elemento D1.1 passa allo stato di uscita zero. Ciò porta l'elemento D1.2 a passare allo stato singolo. Il condensatore C4 viene caricato rapidamente tramite VD5 e R5. Sull'uscita D1.3 appare uno zero. I transistor VT1, VT2 si spengono e il relè K1 spegne il carico. Quando la tensione ritorna normale, avviene il processo inverso e l'uscita D1.2 viene impostata su zero. In questo caso, la scarica del condensatore C4 avviene attraverso una resistenza R8 relativamente grande, quindi sono necessari diversi secondi per accendere il carico (mentre C4 viene scaricato alla soglia dello zero logico).

Se la tensione nella rete supera il limite massimo impostato dal resistore R3, viene attivato l'elemento D2.2. Alla sua uscita, la tensione diminuisce e questo porta l'elemento D1.2 a passare allo stato uno in uscita. Quindi tutto è uguale a quando si abbassa la tensione.

In fase di installazione è necessario utilizzare un autotrasformatore del tipo LATR o simili, che permette di regolare la tensione alternata. Con il suo aiuto, la tensione viene abbassata e aumentata ai valori limite richiesti e i punti di attivazione vengono regolati di conseguenza con i resistori R3 e R4.

Dettagli. Il condensatore C4 deve essere per una tensione di almeno 360 V. I restanti condensatori devono essere per una tensione di almeno 16 V. Il trasformatore T1 è cinese con un avvolgimento primario di 220/110 V (non viene utilizzata la presa) e un avvolgimento secondario di 9+9 V e una corrente di 300 mA.

Il tipo di relè K1 dipende dalla potenza massima del carico. Con una potenza fino a 200 W è possibile utilizzare il relè KUTS-1 dei vecchi televisori domestici. Questo circuito utilizza un relè HJQ-13F con un avvolgimento da 12 V. Con tale relè, la potenza di carico massima è di 2600 W.

Autore: Merzlyakov A.K.

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