Gerät zum Schutz von Funkanlagen vor zu hoher Netzspannung

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen

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In „Radio“ Nr. 6, 1997, S. 44 wurde ein Gerät zum Schutz von Funkgeräten vor übermäßiger Netzspannung beschrieben. Es unterscheidet sich von anderen Maschinen mit ähnlichen Zwecken vor allem durch seine Geschwindigkeit.

Allerdings reicht es meiner Meinung nach nicht aus, sich darauf zu beschränken, Geräte nur vor übermäßiger Netzspannung zu schützen. Denn auch bei Unterspannung im Netz können viele Elektro- und Funkgeräte ausfallen. Diesbezüglich kann das beschriebene Gerät so modifiziert werden, dass die Last auch dann abgeschaltet wird, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert sinkt. Wie das geht, ist aus dem Diagramm in Abb. ersichtlich. 1. Darüber hinaus bleibt aufgrund der Modifikation die Anzahl der verwendeten Mikroschaltungen gleich.

(zum Vergrößern klicken)

Auf den Elementen DD1.3 und DD1.4 wird ein zusätzlicher Komparator hergestellt, der nur dann arbeitet (die Last verbindet), wenn die Amplitude der Netzspannung einen vorgegebenen unteren Schwellenwert überschreitet. Impulse vom Ausgang des Komparators werden dem Eingang des Shapers an den Elementen DDI.5 und DD1.6 zugeführt, der über eine Neustarteigenschaft verfügt. Wenn die Dauer der von ihm erzeugten Impulse größer als die Periode der Auslöseimpulse gemacht wird, wird der Ausgang des Elements DD1.6 auf einen hohen Pegel gesetzt.

Wenn also die Amplitude der Netzspannung den Schwellenwert überschreitet, wird am Eingang D des Triggers DD3.1 ein Protokoll gesetzt. 1 und das Gerät funktioniert wie im Originalartikel beschrieben. Liegt die Amplitude der Netzspannung unter dem eingestellten Wert, liegen am Ausgang des Komparators DD1.3, DD1.4 keine Impulse an. Der D-Eingang des DD3.1-Triggers wird auf einen niedrigen Pegel gesetzt und an den Ausgängen der DD3.1- und DD3.2-Trigger erscheint ein Protokoll. 0, was zur Lastabschaltung führt.

Die Impulsdauer des Shapers DD1.5, DD1.6 wird durch die Nennwerte der Elemente R24 und C4 bestimmt. Daher werden sie so gewählt, dass die Dauer mehr als zwei Halbwellen der Netzspannung beträgt. Dies ist für einen stabilen Betrieb des Gerätes bei einer Netzspannung nahe dem unteren Einstellwert erforderlich, wenn unterschiedliche Spannungshalbwellen unterschiedliche Amplituden aufweisen.

Für einen stabilen Betrieb des Geräts in der Nähe des unteren Werts der Abschaltspannung wird ein Transistor VT1 in den Komparator eingeführt, der beim Schalten auf die gleiche Weise eine Hysterese liefert, wie dies im ursprünglichen Entwurf für einen stabilen Betrieb in der Nähe des oberen Werts der Abschaltspannung der Fall war Stromspannung. Der Unterschied besteht darin, dass die Basis des Transistors VT1 mit dem inversen Ausgang des Triggers DD3.2 verbunden werden muss.

Es ist zu beachten, dass in „schwachen“ Netzen in der Regel ein Spannungsabfall zu beobachten ist, in dem durch den Anschluss einer Last die Spannung merklich sinkt. Daher ist in der Nähe des unteren Niveaus der Netzspannung eine größere Schalthysterese erforderlich als in der Nähe obere. Mit dem Trimmwiderstand R6 wird die untere Lastabschaltung eingestellt. und Hysterese – durch Auswahl des Widerstands R5.

Die übrigen Änderungen sind nicht grundlegender Natur und beruhen auf dem Wunsch des Autors, die Abmessungen des Geräts zu reduzieren und die verfügbaren Teile darin zu verwenden.

Die Elemente R15, C5 sollen eine Zeitverzögerung erzeugen, die das Ende aller Übergangsvorgänge vor dem Einschalten des Triac VS1 sicherstellt. Andernfalls wäre es erforderlich, zuerst das Schutzgerät und dann die geschützte Last an das Netzwerk anzuschließen oder das Gerät ständig mit dem Netzwerk verbunden zu halten.

Zur Ansteuerung des Triacs werden Optokoppler U1 und U2 verwendet. Um den Stromverbrauch der Optokoppler-LEDs zu reduzieren, werden kurze Impulse durch sie geleitet, die nach Differenzierung des Signals eines Audiofrequenzgenerators aus DD6-Elementen durch die C26R2.3-Schaltung erhalten werden. DD2.4.

Wenn die Abmessungen des Gerätes den Einsatz einer leistungsstärkeren Stromquelle zulassen, können die Optokoppler mit Gleichstrom eingeschaltet werden. Die hierfür notwendigen Änderungen an der Schaltung sind in Abb. 2.

In diesem Fall verursacht das Gerät keine Funkstörungen, die beim Betrieb eines durch Tonfrequenzimpulse gesteuerten Triacs auftreten können.

Mit den Schaltern SA1, SA2 können Sie den Betriebsmodus des Geräts auswählen und beispielsweise seinen Betrieb deaktivieren, wenn die Spannung im Netzwerk abnimmt oder ansteigt.

Die Teile des beschriebenen Gerätes sind auf einer Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie montiert (außer Schalter SA1 und SA2).

Die Leiterplatte ist in einem Kunststoffgehäuse einer herkömmlichen Steckdosenleiste mit fünf Steckdosen untergebracht. Dazu wurden zwei Steckdosen entfernt und der entstandene Raum mit einer Kunststoffabdeckung abgedeckt, auf der sich die Schalter SA1 und SA2 befinden. Da die Schutzeinrichtung nicht galvanisch vom Netz getrennt ist, müssen die hervorstehenden Teile dieser Schalter aus Kunststoff bestehen.

Tests des Geräts mit einer Glühlampe mit einer Leistung von 200 V zeigten, dass es sich deutlich (ohne zu blinken) ein- und ausschaltet, wenn die Spannung über oder unter die eingestellten Schwellenwerte abweicht.

Alle Stromkreise des Geräts sind galvanisch mit dem Netzwerk verbunden, daher sollte bei der Installation darauf geachtet werden, einen Stromschlag zu vermeiden.

Autor: A. Lunkov

Siehe andere Artikel Abschnitt Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen.

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