Dispositivo di protezione contro le 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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In [1] viene descritto un dispositivo che spegne l'avvolgimento primario del trasformatore di rete riscaldando il sensore di temperatura quando la tensione di rete aumenta. A mio parere, questo design presenta una serie di svantaggi: - applicazione limitata. Non può essere utilizzato per proteggere elettrodomestici così costosi come frigorifero, lavatrice, TV; - grande inerzia del sensore, a seconda della distanza dal punto del suo fissaggio all'alloggiamento del trasformatore.

Offro la mia versione di un dispositivo che protegge la rete in tutta la stanza. Il dispositivo, il cui schema a blocchi è mostrato in Fig. 1, è costituito da un raddrizzatore; un circuito di confronto che registra un aumento di tensione nella rete; dispositivi di controllo e chiavi.

Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in Fig.2. Il sensore è una sorgente di tensione continua non stabilizzata, costituita da un trasformatore T1, un ponte a diodi VD4 e un condensatore C4.

(clicca per ingrandire)

Con un aumento della tensione nella rete, aumenta la tensione all'uscita del ponte VD4. Ad un certo valore di questa tensione si attiva il comparatore DA1. Il segnale di uscita del comparatore viene inviato all'ingresso del generatore (DD1.1, DD1.2) del dispositivo di controllo, descritto in dettaglio in [3]. Il trigger RS ​​è escluso dal dispositivo, perché il generatore è controllato dal comparatore DA1. L'elemento di commutazione (chiave) è un triac VS1 collegato al generatore.

Il generatore produce impulsi con una frequenza di 10 kHz con un duty cycle di 10. Il duty cycle massimo degli impulsi è limitato solo dal tempo di accensione del triac. Per KU208G la durata dell'impulso di comando deve essere di almeno 10 μs. La centrale comprende un generatore assemblato sugli elementi VD1, VD2, C1, R1, R2. Il transistor VT2 è un amplificatore di potenza a impulsi del generatore. Un livello elevato dall'uscita del comparatore attiva il generatore di impulsi. Al momento dell'avvio, il dispositivo consuma più corrente, che in un primo momento viene mantenuta dalla tensione sul condensatore C1, quindi si apre il triac VS1 e, attraverso il resistore R7, il transistor VT1. Il transistor aperto VT1 bypassa il resistore R2, fornendo così una corrente di alimentazione ancora maggiore. Il LED HL1 serve per indicare che il carico è acceso. Il funzionamento del comparatore DA1 è descritto in dettaglio in [2]. La tensione di riferimento applicata al pin 5 imposta la soglia superiore.Il valore dell'isteresi della caratteristica di trasferimento

dove R9' è la resistenza della parte superiore secondo lo schema (prima del motore) della resistenza R9; R9 "è la resistenza della parte inferiore (dal motore) del resistore R9 secondo il circuito. Quando il segnale di ingresso raggiunge la soglia superiore del comparatore, ovvero Uop. La tensione "1" logica è impostata sull'uscita DA0 Il generatore si spegne, il tiristore VS1 rimane chiuso e il carico viene disconnesso dalla rete.Se successivamente la tensione di ingresso diminuisce rispetto a Uon del valore Ug, il livello di uscita viene nuovamente impostato su "1" e il il carico è collegato alla rete. Il valore dell'isteresi, e quindi la soglia inferiore del comparatore, è regolato dalla resistenza R9.

Dettagli e design. Il trasformatore T1 deve essere progettato per una tensione dell'avvolgimento primario di 380 ... 400 V. Può essere pronto o modificato. Il perfezionamento consiste nell'avvolgimento di un numero aggiuntivo di spire dell'avvolgimento primario, corrispondente a 380 V. L'avvolgimento secondario del trasformatore deve essere progettato per una tensione di 4 ... 5 V alla tensione di rete nominale (220 V).

La sorgente della tensione di riferimento Uo„ per il comparatore DA1 può essere uno stabilizzatore di qualsiasi tipo (non è mostrato nel diagramma). Il condensatore C3 sopprime possibili interferenze radio e migliora la forma della tensione di uscita. Deve avere una tensione operativa di almeno 500 V. La configurazione del dispositivo si riduce all'impostazione della soglia di risposta del comparatore DA1 e alla selezione del valore del resistore R6 per un funzionamento affidabile del triac VS1.

Per impostare la soglia di funzionamento del comparatore DA1, viene applicata una tensione all'ingresso del dispositivo attraverso il LATR entro la tolleranza della rete, di solito non superiore a 240 ... 245 V. Successivamente, il valore di tensione attraverso il condensatore Si misura C4. Una tensione della stessa intensità viene applicata al pin 5 di DA1 ed è Uon. Quindi, riducendo la tensione di ingresso, il resistore R9 imposta la soglia desiderata per l'accensione del comparatore.

A causa della relativa complessità di fabbricazione del trasformatore T1, è possibile utilizzare un circuito comparatore senza trasformatore, descritto in dettaglio in [4].

Nelle varianti proposte l'IC DD1 non è completamente utilizzato (ci sono elementi liberi). Per eliminare questo inconveniente, propongo di sostituire il generatore sull'IC DD1 con un generatore secondo il circuito mostrato in Fig. 3 [5].

Periodo di oscillazione del generatore

T=R2 • C1 • /p2.

Il generatore è comandato dall'ingresso di blocco (pin 4) proveniente dal pin 7 del comparatore DA1 (Fig. 2). Quando il livello di logica "1" all'ingresso di blocco (pin 4), il blocco del timer è disabilitato. Quando viene applicato uno "0" logico, il blocco è abilitato e il timer passa da qualsiasi stato attivo a uno passivo (spento), ovvero la generazione è interrotta.

I fusibili FU1, FU2 in Fig. 1 e Fig. 2 sono fusibili residenziali ("spine"). Si consiglia di installare il triac KU208 su un dissipatore di calore. Al posto del triac si possono utilizzare due tiristori KU202 accendendoli in antiparallelo per aumentare la potenza commutata. Il condensatore C1 deve avere una corrente di dispersione minima. Se è necessario aumentare la potenza fornita dall'alimentatore, i valori dei resistori R1 e R2 vengono ridotti e il valore del condensatore C1 viene aumentato.

Letteratura

1. Milyushin A. Dispositivo di protezione termica per orologi elettronici. - Radioamatore, 1998, n. 4, pag. 30.
2. Aleksenko AG ecc. Applicazione di microcircuiti analogici di precisione. - M.: Radio e comunicazione, 1985, 186 p.
3. Ivanov A. Interruttore a coltello elettronico. - Radio, 1992, n. 5, S. 17.
4. Leontyev A. Dispositivo di segnale su un comparatore a due soglie. - Radio, 1992, n. 2.C.36.
5. Naiderov V.3. Dispositivi funzionali sui microcircuiti. - M.: Radio e comunicazione, 1985.

Autore: A. Ilyin, San Pietroburgo; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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