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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo semiautomático para proteção de equipamentos de rádio contra picos de energia. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Proteção de equipamentos contra operação de emergência da rede A proteção de equipamentos de rádio domésticos contra “saltos” e desvios acentuados da tensão da rede da norma para muitas regiões do nosso país continua sendo um problema com consequências imprevisíveis. O autor do artigo analisa a situação e compartilha sua experiência pessoal de solução prática deste problema. O dispositivo proposto protege o equipamento de rádio desconectando-se rapidamente da rede elétrica quando sua tensão muda além dos limites permitidos. É relevante, em primeiro lugar, perto de linhas de energia aéreas, onde a probabilidade de curto-circuito de fios, por exemplo, durante fortes rajadas de vento, é alta. Especialmente perigoso é o curto-circuito de um dos fios de fase para "zero". Ao mesmo tempo, a tensão na rede sobe para 380 V. Normalmente, nesses casos, os capacitores de óxido da fonte de alimentação quebram e o eletrólito vaza, o que afeta negativamente a operação de um ou outro dispositivo de rádio. Reduzir a tensão de rede para 160 V também é perigoso, especialmente para a comutação de fontes de alimentação. Nesses casos, eles operam com cargas de corrente longa através do transistor de potência, o que pode causar falha devido ao superaquecimento.
Um dispositivo semiautomático, cujo esquema é mostrado na Fig. 1, me ajuda a resolver os problemas descritos. 1996. Difere de um dispositivo semelhante descrito no artigo de I. Nechaev "Dispositivo automático para proteger equipamentos de rede contra surtos de tensão" ("Radio", 10, No. 48,49, p. 1), difere principalmente apenas quando A tensão "salta" desconecta a carga da rede e pode ser ligada novamente somente após pressionar o botão de partida SBXNUMX. Na máquina descrita anteriormente, quando a tensão da rede está "andando", a carga é alimentada de forma intermitente - e esse é um modo de operação muito desfavorável para qualquer equipamento de rádio, especialmente PCs e TVs. A base do dispositivo semiautomático proposto é um poderoso relé eletromagnético K1. Para alimentar seu enrolamento com corrente contínua, é utilizado um retificador MOCTVD1-VD4, conectado à rede através dos capacitores de têmpera C1 e C2. Ligue o dispositivo pressionando brevemente o botão SB1. Neste caso, o relé K1 é acionado e seus contatos de fechamento K 1.1 bloqueiam os contatos do botão de partida. O capacitor C1 fornece a corrente de partida necessária para o relé quando ligado. No modo de operação, o relé é mantido pela corrente que flui através do capacitor C2, até uma tensão de rede de pelo menos 160 V. Ao configurar o dispositivo, a capacitância do capacitor C2 (e às vezes do capacitor C1) deve ser selecionada individualmente para cada tipo de relé. Quando a tensão da rede sobe para 240 V, os diodos zener VD7 e VD8 abrem. Ao mesmo tempo, o optoacoplador U1 é ativado e o trinistor VS1 abre, bloqueando o circuito de alimentação do enrolamento do relé K1. Como resultado, o relé é liberado e seus contatos de abertura K1.1 desconectam a carga do dispositivo da rede CA. O capacitor C3, um resistor shunt R3 no circuito de controle do trinistor VS1, evita que a proteção contra surtos seja desarmada. Os resistores R1, R2 limitam os surtos de corrente através dos contatos do botão de partida SB1, ao mesmo tempo sendo "fusíveis" em caso de falha do capacitor C1 ou C2. O diodo VD5 melhora o desempenho do dispositivo, que é determinado principalmente pelo tipo de relé usado e é uma fração de segundo. O tempo de liberação do relé RENZZ usado no dispositivo descrito não excede 4 ms, o que é suficiente para uma operação confiável da proteção. O resistor R5 limita a corrente que flui através do LED do optoacoplador U1. Ao selecioná-lo (dentro de 8 ... 25 kOhm), é possível ajustar em pequenos valores(5 ... 10 V) o limite de proteção para ultrapassar a tensão de entrada. Estruturalmente, o dispositivo semiautomático é feito na forma de um cabo de extensão portátil. Em sua tampa frontal há uma tomada X2, um botão SB1 (KM2-1 ou P2K sem fixação) e um indicador VL1. O relé eletromagnético (RENZZ), o trinistor VS1 e todas as outras peças são montadas em uma placa de circuito impresso feita de material de folha de um lado, que é colocada em uma caixa de plástico. O relé K1 pode ser de qualquer tipo, para uma tensão de operação de 12 ... 60 V, e seus contatos são projetados para uma corrente de pelo menos 2 ... 3 A com uma tensão de rede de 220 V. tensão nominal do capacitor C4 deve ser correspondente. Capacitores C1 e C2 - K73, MBM, MBGO para uma tensão nominal de pelo menos 350 V (C2 é melhor em 400 V). Os diodos Zener VD7 e VD8 são intercambiáveis com similares, cuja tensão total de estabilização pode ser de 310 a 340 V a uma corrente de 10 ... 12 mA. Com uma tensão de estabilização total menor desses dispositivos (250 ... 300 V), o resistor R5 deve ser de 30 ... 47 kOhm e mais potência dissipada. Neste caso, será possível aumentar a instabilidade do limite de resposta da proteção. É permitido substituir o optoacoplador de diodo AOD101A (U1) por um transistor da série AOT110 ou AOT127 conectando o resistor R4 ao emissor do fototransistor, o ânodo do trinistor VS1 à saída de seu coletor e instalar um resistor com um resistência de 1 MΩ entre a base e o emissor. Ao mesmo tempo, o trinistor também pode estar com uma grande corrente de controle, por exemplo, a série KU201 ou KU202. O estabelecimento do dispositivo se reduz principalmente à seleção dos capacitores C2 e C1. Selecionando o primeiro deles, eles conseguem desligar o dispositivo quando a tensão da rede cai para 160 ... 170 V e o segundo - ativação confiável com o botão de início SB1. A seleção do resistor R5 também é possível - para garantir uma operação confiável do sistema de proteção em uma tensão de rede superior a 240 ... 250 V. Ao mesmo tempo, não se deve esquecer as medidas de segurança elétrica - afinal, todos os elementos de o dispositivo é conectado galvanicamente à rede elétrica de alto risco. Em conclusão, alguns conselhos práticos relacionados a possíveis alterações no próprio dispositivo de proteção. Se houver dificuldades com a seleção de diodos zener de alta tensão VD7 e VD8, é possível usar um diodo zener KS533A com um transistor KT940A adicional, conforme mostrado na Fig. 2a. O resistor variável R8 define a tensão limite do sistema de proteção.
No entanto, sua confiabilidade diminuirá um pouco, pois o transistor VT1 pode "ir a um intervalo" e o dispositivo não desligará a carga se a tensão CA de entrada for excedida. Os diodos Zener, como regra, falham em “curto-circuito”, e isso só leva a uma desconexão da carga. O dispositivo pode ser simplificado substituindo o trinistor VS1 e o optoacoplador U1 por um optotiristor de potência apropriada - com uma corrente de pulso de saída de pelo menos 1 A, por exemplo, a série AOU160. Um dispositivo semiautomático com tal optoacoplador deve bloquear de forma confiável a fonte de alimentação do enrolamento do relé K1 descarregando rapidamente o capacitor C4. O optoacoplador mais comum da série AOU103 pode suportar uma corrente pulsada de até 0,5 A, o que pode não ser suficiente para uma operação confiável do dispositivo. Em geral, o optoacoplador pode ser substituído por um transformador de pulso de baixa potência. Adequado, por exemplo, o transformador correspondente do amplificador 34 de um rádio transistor portátil ou similar, cujos enrolamentos contêm 150 ... 300 espiras de fio PEV-2 0,15 ... 0,3. Um enrolamento com um número menor de espiras é conectado ao circuito de controle do trinistor VS1 (Fig. 3, b), e um enrolamento com um grande número de espiras é conectado em vez do diodo emissor do optoacoplador U1. Os resistores R3 e R4 neste caso são removidos do dispositivo. A operação a longo prazo de várias máquinas semiautomáticas, incluindo aquelas com as alterações feitas, mostrou sua operação confiável. Para uma operação confiável do dispositivo, deve ser instalado um botão como SB1, projetado para a corrente total de partida do dispositivo protegido. É desejável instalar um resistor limitador com uma resistência de cerca de 1 Ohms no circuito anódico do tiristor VS10, ele protegerá o tiristor de uma possível quebra pela corrente de descarga do capacitor C4. Autor: A. Zelenin, Kartaly, região de Chelyabinsk; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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