Überspannungsschutzgerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks

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In [1] wird ein Gerät beschrieben, das bei steigender Netzspannung die Primärwicklung des Netztransformators durch Erwärmung des Temperatursensors abschaltet. Meiner Meinung nach hat dieses Design eine Reihe von Nachteilen: - begrenzte Anwendung. Es kann nicht verwendet werden, um so teure Haushaltsgeräte wie Kühlschrank, Waschmaschine, Fernseher zu schützen; - große Trägheit des Sensors, abhängig von der Entfernung vom Ort seiner Befestigung zum Transformatorgehäuse.

Ich biete meine Version eines Geräts an, das das Netzwerk im gesamten Raum schützt. Das Gerät, dessen Blockdiagramm in Fig. 1 gezeigt ist, besteht aus einem Gleichrichter; eine Vergleichsschaltung, die einen Spannungsanstieg im Netz registriert; Steuergeräte und Schlüssel.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in Abb. 2 dargestellt. Der Sensor ist eine unstabilisierte Konstantspannungsquelle, bestehend aus einem Transformator T1, einer Diodenbrücke VD4 und einem Kondensator C4.

(zum Vergrößern klicken)

Wenn die Spannung im Netzwerk ansteigt, steigt die Spannung am Ausgang der VD4-Brücke an. Bei einem bestimmten Wert dieser Spannung wird der Komparator DA1 aktiviert. Das Ausgangssignal des Komparators wird dem Eingang des in [1.1] ausführlich beschriebenen Generators (DD1.2, DD3) der Steuereinrichtung zugeführt. Der RS-Trigger ist vom Gerät ausgeschlossen, weil der Generator wird vom Komparator DA1 gesteuert. Das Schaltelement (Schlüssel) ist ein Triac VS1, der mit dem Generator verbunden ist.

Der Generator erzeugt Impulse mit einer Frequenz von 10 kHz und einem Tastverhältnis von 10. Das maximale Tastverhältnis der Impulse wird nur durch die Einschaltzeit des Triacs begrenzt. Bei KU208G muss die Dauer des Steuerimpulses mindestens 10 μs betragen. Die Steuereinheit umfasst eine Stromquelle, die aus den Elementen VD1, VD2, C1, R1, R2 zusammengesetzt ist. Der Transistor VT2 ist ein Generatorimpuls-Leistungsverstärker. Ein hoher Pegel am Ausgang des Komparators löst den Impulsgenerator aus. Beim Start verbraucht das Gerät mehr Strom, der im ersten Moment durch die Spannung am Kondensator C1 aufrechterhalten wird. Dann öffnet der Triac VS1 und über den Widerstand R7 öffnet sich der Transistor VT1. Der offene Transistor VT1 umgeht den Widerstand R2 und sorgt so für einen noch größeren Versorgungsstrom. Die HL1-LED dient zur Anzeige, dass die Last eingeschaltet ist. Die Funktionsweise des Komparators DA1 ist in [2] ausführlich beschrieben. Die an Pin 5 angelegte Referenzspannung legt die obere Schwelle fest. Der Wert der Hysterese der Übertragungskennlinie

wobei R9' der Widerstand des oberen Teils gemäß dem Schema (vor dem Motor) des Widerstands R9 ist; R9 "ist der Widerstand des unteren Teils (vom Motor) des Widerstands R9 gemäß der Schaltung. Wenn das Eingangssignal die obere Schwelle des Komparators erreicht, d. H. Uop. Die logische "1" -Spannung wird am Ausgang DA0 gesetzt Der Generator schaltet ab, der Thyristor VS1 bleibt geschlossen und die Last wird vom Netz getrennt.Wenn danach die Eingangsspannung gegenüber Uon um den Wert Ug sinkt, wird der Ausgangspegel wieder auf "1" gesetzt und die Last ist mit dem Netzwerk verbunden.Der Wert der Hysterese und damit die untere Schwelle des Komparators wird durch den Widerstand R9 geregelt.

Details und Design. Der Transformator T1 muss für eine Spannung der Primärwicklung von 380 ... 400 V ausgelegt sein. Er kann entweder fertig konfektioniert oder modifiziert werden. Die Verfeinerung besteht darin, eine zusätzliche Windungszahl der Primärwicklung zu wickeln, die 380 V entspricht. Die Sekundärwicklung des Trafos muss für eine Spannung von 4 ... 5 V bei Netznennspannung (220 V) ausgelegt sein.

Die Quelle der Referenzspannung Uo„ für den Komparator DA1 kann ein Stabilisator beliebiger Bauart sein (im Diagramm nicht dargestellt). Der Kondensator C3 unterdrückt mögliche Funkstörungen und verbessert die Form der Ausgangsspannung. Es muss eine Betriebsspannung von mindestens 500 V haben. Bei der Einrichtung des Geräts kommt es darauf an, die Ansprechschwelle des Komparators DA1 einzustellen und den Wert des Widerstands R6 für einen zuverlässigen Betrieb des Triac VS1 auszuwählen.

Um die Betriebsschwelle des Komparators DA1 einzustellen, wird über das LATR innerhalb der Toleranz des Netzwerks eine Spannung an den Eingang des Geräts angelegt - normalerweise nicht höher als 240 ... 245 V. Danach der Spannungswert über dem Kondensator C4 wird gemessen. An Pin 5 von DA1 wird eine Spannung gleicher Größe angelegt und ist Uon. Dann stellt der Widerstand R9 durch Reduzieren der Eingangsspannung die gewünschte Schwelle zum Einschalten des Komparators ein.

Aufgrund der relativen Komplexität der Herstellung des Transformators T1 ist es möglich, eine transformatorlose Komparatorschaltung zu verwenden, die ausführlich in [4] beschrieben ist.

In den vorgeschlagenen Varianten wird der IC DD1 nicht vollständig genutzt (es gibt freie Elemente). Um diesen Nachteil zu beseitigen, schlage ich vor, den Generator auf dem IC DD1 durch einen Generator gemäß der in Abb. 3 gezeigten Schaltung zu ersetzen [5].

Schwingungsdauer des Generators

T=R2 • C1 • /p2.

Der Generator wird über den Sperreingang (Pin 4) vom Pin 7 des DA1-Komparators gesteuert (Abb. 2). Bei logisch „1“-Pegel am Blockiereingang (Pin 4) wird die Blockierung des Timers aufgehoben. Wenn eine logische "0" angelegt wird, wird die Blockierung aktiviert und der Zeitgeber geht von jedem aktiven Zustand in einen passiven (aus), d. h. Generation unterbrochen.

Sicherungen FU1, FU2 in Fig. 1 und Fig. 2 sind Haushaltssicherungen ("Stecker"). Es wird empfohlen, den Triac KU208 auf einem Kühlkörper zu installieren. Anstelle eines Triacs können auch zwei KU202-Thyristoren verwendet werden, die antiparallel eingeschaltet werden, um die Schaltleistung zu erhöhen. Der Kondensator C1 muss einen Mindestleckstrom haben. Wenn es notwendig ist, die von der Stromversorgung gelieferte Leistung zu erhöhen, werden die Werte der Widerstände R1 und R2 verringert und der Wert des Kondensators C1 erhöht.

Literatur

1. Milyushin A. Wärmeschutzgerät für elektronische Uhren. - Radio Amateur, 1998, Nr. 4, S. 30.
2. Aleksenko A.G. usw. Anwendung von präzisen analogen Mikroschaltungen. - M.: Radio und Kommunikation, 1985, 186 p.
3. Ivanov A. Elektronischer Messerschalter. - Radio, 1992, Nr. 5, S. 17.
4. Leontyev A. Signalgerät auf einem Komparator mit zwei Schwellenwerten. - Radio, 1992, Nr. 2.C.36.
5. Naiderow V.3. Funktionsgeräte auf Mikroschaltungen. - M.: Radio und Kommunikation, 1985.

Autor: A. Ilyin, St. Petersburg; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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