Proteção de equipamentos de rádio contra sobretensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Se os reguladores de tensão CC lineares e de comutação feitos em transistores ou microcircuitos falharem, a tensão de saída pode se tornar quase igual à tensão de entrada (retificada), geralmente obtida do capacitor do filtro de potência instalado na saída da ponte de diodos. Por exemplo, quando o KR142EN5A, que geralmente é usado nos circuitos de alimentação de dispositivos digitais, queima, uma tensão de 7 ... 15 V pode ser fornecida aos barramentos de energia em vez dos 5 V prescritos. Isso já é perigoso para a grande maioria dos aparelhos.

 Às vezes, para proteger nós sensíveis à sobretensão de equipamentos de rádio, é usado um poderoso diodo zener com uma tensão de estabilização ligeiramente superior à tensão de alimentação nominal. A desvantagem deste método de proteção é que muitos diodos zener têm uma resistência diferencial suficientemente grande e o dispositivo protegido pode continuar funcionando por algum tempo, recebendo uma tensão 0,5 ... 1,5 V a mais que a nominal. Um diodo zener que está muito quente neste momento pode "fazer uma pausa", e a proteção como tal não funcionará.

 Para proteger componentes individuais e blocos de equipamentos de rádio contra aumento de tensão se o estabilizador estiver danificado ou conectado incorretamente à fonte de alimentação, você pode montar uma unidade de proteção ajustável simples (Fig. 1). Está conectado ao circuito aberto entre a saída da fonte de alimentação e a carga.

Arroz. 1. Diagrama esquemático de uma unidade de proteção simples

Este bloco funciona da seguinte forma. Com um aumento na tensão de entrada, a corrente através do diodo zener VD1 aumenta acentuadamente, respectivamente, a corrente no circuito do eletrodo de controle do tiristor VS1 também aumenta, o tiristor abre e desvia a potência da carga até o fusível FU1 disparar. Um poderoso resistor de fio R3 evita a quebra do tiristor devido a uma forte corrente de partida que ocorre se os capacitores de óxido de alta capacidade forem instalados no circuito de energia. O diodo zener VD1 é selecionado para uma tensão de aproximadamente 0,3 ... 1,5 V menor que a tensão de alimentação nominal. A escolha do seu tipo depende de uma série de fatores, por isso é melhor determinar experimentalmente a melhor opção para cada caso específico. Ao ajustar o resistor R1, você pode definir com precisão a tensão na qual o tiristor será aberto. O capacitor C1 evita o falso funcionamento da unidade de proteção durante curtos ruídos de impulso que podem aparecer no circuito de potência. O resistor R2 protege o diodo zener e o tiristor quando o controle deslizante do trimmer está na posição superior. Na hora de montar esta unidade, é aconselhável substituir o fusível por uma lâmpada incandescente, por ignição da qual se pode avaliar o momento em que o tiristor é ligado.

 Uma unidade de proteção mais avançada pode ser montada conforme o diagrama mostrado na Fig. 2.

Arroz. 2. Diagrama esquemático da unidade de proteção com relé

Com o aumento da tensão de entrada, a alimentação da carga é interrompida devido à abertura dos contatos do relé K1. O circuito R3-VD2 foi projetado para reduzir um surto de tensão de curto prazo na saída da unidade, que pode aparecer devido à inércia de comutação dos contatos do relé.

 Para proteger dispositivos radioeletrônicos instalados em um carro, por exemplo, um auto-rádio ou sistema de alarme, do excesso de tensão na rede de bordo, pode-se montar uma unidade de proteção conforme diagrama mostrado na Fig. 3.

Arroz. 3. Diagrama esquemático da unidade de proteção de dispositivos radioeletrônicos automotivos

Aqui, o controle deslizante do resistor R1 é ajustado para uma posição na qual a proteção é acionada em uma tensão de entrada de 15 ... 16 V. Quando o tiristor é aberto, os contatos do relé se abrem, a carga é desligada, o piscar O LED HL1 começa a piscar. Os capacitores C1...C3 aumentam a imunidade a ruídos. Ao pressionar o botão SB1 (sem fixação), você pode retornar a unidade de proteção ao modo de espera.

 Resistores Trimmer podem ser usados ​​com uma resistência de 150 ... 470 Ohm tipos SPZ-38, RP1-63M, SP5-16VA, SP4-1 ou, melhor, multi-voltas - tipo SPZ-39. Resistores de fio - tipo C5-16MV ou de fabricação própria a partir de um pedaço curto de fio grosso de alta resistência Capacitores - tipos K10-17, KM-5. Os tiristores se encaixam em qualquer uma das séries KU228, KU201, KU202, T122. O diodo KD213A é substituído por um diodo potente das séries KD202, D242, KD2999. O LED piscando é vermelho. Pode ser substituído por qualquer uma das séries L56, L36, L799, L816 e outras semelhantes. Um relé eletromagnético do tipo RMU (certificado ChP4.523.332) pode ser substituído por qualquer um que opere de forma confiável em uma tensão de entrada nominal e tenha contatos normalmente fechados suficientemente potentes.

 Nos nós de acordo com os diagramas da Fig. 2 e 3, você pode instalar relés do tipo REK29 a partir de sistemas de controle remoto de TVs domésticas antigas, desenrolando o número necessário de voltas de sua bobina. Você também pode adaptar relés automotivos adequados em design.

 Os diodos Zener KS297V, D814D, KS213Zh, KS508A, 1N6003B podem ser usados ​​para proteger equipamentos automotivos no circuito do sensor de tensão. Para projetos em microcircuitos digitais de baixa tensão, são adequados diodos zener dos tipos KS126G, KS126D, KS139A, KS147A, KS407B, KS439A, 1 N5991 V. , 561N564B, 1561N215A.

Literatura

1. P. Horowitz, W. Hill. A arte dos circuitos. - M.: Mir, 2001, p.335.

Autor: A.Butov, s.Kurba; Publicação: cxem.net

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