Ein wirtschaftliches Gerät zum Schutz von Geräten vor Netzspannungsschwankungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Das Gerät zum Schutz von Haushaltsgeräten vor Spannungsspitzen im Stromnetz, dessen Schaltung in der Abbildung dargestellt ist, verbraucht nur 2,2 W, sogar weniger als die Betriebsleistung des hier verwendeten RPU-2-Relais. Darüber hinaus sorgt es im Gegensatz zu Schutzgeräten auf Thyristorbasis für eine galvanische Trennung der Last vom Netz.

Das Schutzgerät wird mit dem Schalter SA1 eingeschaltet, während die HL1-LED aufleuchtet und den Übergang in den Standby-Modus und die Bereitschaft des Geräts zum Anschließen der Last signalisiert.

Anschließend wird die Taste „Start“ SB1 gedrückt und die Spannung von der Sekundärwicklung des Transformators T1 wird dem Stabilisator VT4VD9R14 zugeführt, der die Steuereinheit versorgt. Über die Schaltung K1C8R18R19 gelangt ein Impuls mit hohem Pegel in die Basis des VT5-Transistors und öffnet ihn kurzzeitig. Das Kurzschlussrelais wird aktiviert, seine Kontakte K3.1 öffnen und die Kontakte KZ.2 schalten. Die Kondensatoren C5 und C6 beginnen sich über den Widerstand R15 auf eine Spannung am Kondensator C3 von etwa 14 V aufzuladen. Die Einschaltdauer des Kurzschlussrelais ist länger als die Zeitkonstante zum Laden der Kondensatoren C5 und C6. Danach fällt das Relais K3 ab, seine Kontakte kehren in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Dadurch liegt an der Wicklung des Relais K2 die Summe der Spannungen an den Kondensatoren C5, C6 und am Ausgang des Stabilisators von ca. 20 V an. Das Relais K2 wird aktiviert und durch den Strom in diesem Zustand gehalten Durch den Stromkreis VD11R17K1.1 fließend, verbinden seine Kontakte K2.3-K2.6 die Last mit dem Netzwerk und die Kontakte K2.1 blockieren die Taste SB1 „Start“.

Die Dioden VD10 und VD11 sind unterschiedlich: VD10 besteht aus Silizium und VD11 aus Germanium, sodass an die Oxidkondensatoren C5 und C6 eine Spannung mit der richtigen Polarität angelegt wird.

Nachdem das Relais K2 aktiviert wurde, öffnen sich dessen Kontakte K2.2 und K2.7, die HL1-LED erlischt. Durch die Diode VD10 fließt ein Strom, begrenzt durch den Widerstandswert der Widerstände R15 und R16. Der Widerstandswert des Widerstands R16 wird im Bereich von 20-100 kOhm gewählt. Stellen Sie durch Auswahl des Widerstands R17 den Strom ein, der 15 ... 20 mA höher ist als der Auslösestrom des Relais K2.

Wenn die Spannung im Netzwerk den eingestellten Grenzwert (in unserem Fall 255 V) überschreitet, steigt der durch den VD3-VD5R2R3-Kreis fließende Strom stark an und dementsprechend steigt auch der Strom der Steuerelektrode des Trinistors VS1 an. Es öffnet sich, Relais K1 wird aktiviert. Seine Kontakte K1.1 schalten und öffnen den Stromversorgungskreis der Wicklung des Relais K2, das mit seinen Kontakten K2.3-K2.6 die Last trennt, und die Kontakte K2.2 verbinden die HL1-LED, die das signalisiert Betrieb der Schutzeinrichtung. Die VD1R1-Schaltung begrenzt den Strom durch die HL1-LED.

Um das Gerät vor Unterspannung im Netzwerk (in unserem Fall 180 V oder weniger) zu schützen, wird ein Schmitt-Trigger verwendet, der auf den Transistoren VT2 und VT3 aufgebaut ist. Der Widerstandsteiler R12R13 reduziert die Spannung an seinem Eingang und der Kondensator C2 fungiert als Glättungsfilter. Wenn die Spannung im Netz unter den eingestellten Wert gesunken ist, schaltet der Schmitt-Trigger (Transistor VT3 schließt und VT2 öffnet), Transistor VT1 öffnet und schaltet Relais K1 ein.

Der Kondensator C8 ist mit dem Verbindungspunkt der Anode des Trinistors VS1 und dem Kollektor des Transistors VT1 verbunden, so dass es beim Drücken der „Start“-Taste SB2 bei anliegender Netzspannung nicht zu einem vorübergehenden Schalten der Kontakte des Relais K1 kommt nicht den etablierten Standards entsprechen. In diesem Fall ist entweder der Trinistor oder der Transistor offen und überbrückt den Stromkreis C8R18R19, wodurch der VT5-Transistor nicht öffnet und dementsprechend das K2-Relais nicht funktioniert. Entspricht die Netzspannung nicht der Norm, schalten beim Drücken der „Start“-Taste die Kontakte des Relais K1 um und die HL2-LED leuchtet auf und signalisiert so, dass die Netzspannung außerhalb des zulässigen Bereichs liegt.

Das Schutzgerät verwendet einen selbstgebauten Netzwerktransformator. Es besteht aus einem ringförmigen Magnetkern, der aus Permalloyband mit einer Breite von 32 mm und einer Dicke von 0,2 mm gewickelt ist. Der Außendurchmesser des Magnetkreises beträgt 40 mm, der Innendurchmesser 25 mm. Außen ist der Magnetkreis mit einer Schicht aus lackiertem Stoff isoliert, über die die Primärwicklung Schicht für Schicht gleichmäßig über die gesamte Länge gewickelt ist und 3000 Drahtwindungen PEV-2 0,15 enthält. Es wird ebenfalls mit einer Schicht lackiertem Stoff umwickelt und dann wird die Sekundärwicklung gewickelt, die 160 Windungen PEL 0,51-Draht enthält. Der fertige Transformator wird außerdem mit einer Schicht lackiertem Stoff oder anderem Isoliermaterial isoliert.

Die Dioden KD105V (VD1, VD2) können durch KD105G, die Dioden D7A und D226G – durch jede dieser Serien – ersetzt werden. Wir ersetzen den Transistor KT342V (VT3) durch KT3102G oder KT3102E und KT829A (VT5) durch einen dieser Serien. Der KT815B-Transistor (VT4) sollte auf einer 6 mm dicken Aluminium-Kühlkörperplatte mit einer Fläche von mindestens 6 cm0,25 installiert werden. LEDs können beliebig eingesetzt werden. Festwiderstände - MLT, die durch ähnliche Leistungen von 0,5 und 5 W ersetzt werden können, Tuning - SP1-5V. Die Oxidkondensatoren C6, C1000 können durch solche mit einer Kapazität von XNUMX Mikrofarad für die entsprechende Spannung ersetzt werden.

Das Gerät kann die Relais K1 RES55A Versionen RS4.569.600-03, RS4.569.600-08, RS4.569.600-11, RS4.569.600-16, K2 RPU-2 Version 620 (sechs Schließer- und zwei Öffnerkontakte) für einen Nennstrom verwenden Spannung von 12 V oder PE-6-Versionen 2PR.309.023.923, 2PR.309.013.923, KZ - RES9-Versionen RS4.529.029-03, RS4.529.029-10, RS4.529.029-12, RS4.529.029-16, RS4.529.029 .19- 60 oder RES4.569.435-Versionen RS03-4.569.435, RS08-XNUMX.

Die Anpassung der Schutzeinrichtung erfolgt über einen Spartransformator oder einen geeigneten Transformator mit mehreren Sekundärwicklungen für unterschiedliche Spannungen. Geeignet ist beispielsweise ein Transformator TAN2-127 / 220-50. Durch gleich- oder gegensinniges Verbinden der Sekundärwicklungen mit der Primärwicklung werden am Ausgang des Transformators die notwendigen Spannungswerte von 255 und 180 V eingestellt. Anschließend wird mit einem Widerstand R3 eine Spannung von 255 V angelegt V und mit einem Widerstand R11 bei einer Spannung von 180 V wird das Gerät ausgeschaltet.

Bei der Installation und Einstellung ist Vorsicht geboten, da das Gerät über keine galvanische Trennung vom Netz verfügt.

Autor: V. Aksenov, Penza

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