Proteção real de circuitos eletrônicos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Dispositivos eletrônicos baseados em microprocessadores e circuitos menos integrados são sensíveis aos parâmetros de tensão de alimentação. Como às vezes as fontes de alimentação comutadas falham, o problema de preservação de recursos eletrônicos (às vezes muito caros) (placas de circuito impresso, dispositivos de controle microprocessados) é muito agudo e relevante.

Para garantir a operação segura de tais dispositivos, são utilizados estabilizadores de tensão com proteção. A proteção na comutação de fontes de alimentação se resume a interromper a alimentação do circuito no caso de um curto-circuito ou de um aumento acentuado na corrente de carga.

O “menos” de tais estabilizadores é que eles são bastante inertes no modo de proteção. A proteção é acionada (interrupção da fonte de alimentação) ocorre após 200-500 ms e depende fortemente da natureza da mudança de corrente na carga; componentes simples do estabilizador reagem a um aumento abrupto na corrente, mas muitas vezes não percebem um aumento suave. A inércia em ligar a proteção a 200 ms pode custar muito caro para o proprietário. A literatura publicou circuitos de dispositivos de proteção que respondem a mudanças na corrente de carga mais rápidas que 100 ns, este é um indicador muito bom. No entanto, tais circuitos contêm muitos elementos e são difíceis para rádios amadores.

Um circuito de proteção simples que é acionado quando a corrente de carga muda é mostrado na Fig. 2.4.

Arroz. 2.4. Diagrama elétrico da unidade de proteção

Qualquer radioamador pode repetir. A unidade contém apenas um microconjunto KMP201UP1A, não requer configuração e se adapta a qualquer fonte de alimentação com fio negativo comum.

Eu recomendo integrar um nó em cada fonte de energia doméstica (não apenas em comutação) que alimenta experimentos de engenharia de rádio e, especialmente, nas fontes de tensão que alimentam componentes caros de dispositivos eletrônicos.

O dispositivo é alimentado por uma tensão constante estabilizada de 4...6 V, e no modo de espera “normal” consome uma corrente de 0,8 mA da fonte de tensão. Através dos contatos normalmente fechados do relé K1, a energia da fonte de alimentação é fornecida ao circuito eletrônico protegido.

Princípio de funcionamento do aparelho

Desde que a tensão na entrada do circuito não ultrapasse o limite definido pelo divisor no resistor R1, a tensão no pino 6 do microconjunto é próxima de zero. Assim que o limite definido for excedido, uma tensão de 6...2 V é fornecida ao eletrodo de controle do tiristor do pino 3. O tiristor abre e permanece no estado aberto até que a energia seja fornecida ao circuito ou ao seu ânodo ou os circuitos catódicos não estão quebrados.

O relé está ligado, portanto, a alimentação do circuito protegido é interrompida.

Como resistor R6 é utilizado um resistor de fio, que na fonte de alimentação é conectado em série com um dos pólos para que quando a corrente na carga aumenta, haja uma queda de tensão neste resistor. Esta queda de tensão é percebida pela unidade de proteção.

O nó sensor pode ser usado em outros casos onde é necessária uma resposta imediata a um aumento na tensão através do resistor R1 de vários microvolts. Por exemplo, usando o nó como circuito de controle para ULF, obtemos um amplificador com acústica que liga automaticamente quando um sinal aparece na entrada. Para esta aplicação, um relé de baixa potência deve ser conectado diretamente entre o pino 6 do DA1 e o fio comum. Para comutar a carga, utilize contatos para fechamento. A sensibilidade do sinal de entrada é ajustada pelo resistor R1.

As fontes de alimentação chaveadas são muito sensíveis à tensão de saída e, às vezes, à carga acumulada de eletricidade estática nos circuitos de entrada do dispositivo de carga conectado a elas.

Muitas vezes há casos na prática de reparo em que um “adaptador” de pulso é danificado quando uma carga é conectada “conector a conector”. Esses casos geralmente ocorrem ao ligar impressoras (e outros periféricos de computador) que possuem sua própria fonte de alimentação comutada separada - adaptador, telefones celulares ao conectá-los a um carregador, incluindo um carregador de carro), câmeras digitais, câmeras de vídeo, TVs portáteis e outros dispositivos - no total , o que garante a nossa vida e conforto no mundo moderno.

Portanto, você deve ligar esses dispositivos contendo adaptadores de rede na forma de comutação de fontes de alimentação “de acordo com as regras” - primeiro conecte o conector da fonte de alimentação ao dispositivo de carga e só então conecte o plugue de alimentação do adaptador a uma tomada de 220 V. O dispositivo de proteção discutido acima é bastante capaz de economizar dinheiro e tempo gasto por um proprietário descuidado no reparo de eletrodomésticos quebrados.

Sobre detalhes

O tiristor VS1 pode ser substituído. KU101B. O relé K1 é qualquer relé de baixa potência que opera a uma tensão de 3...4 V. Os relés Reed são convenientes para esta finalidade. Se não estiver disponível, você mesmo pode fazer o relé.

Para fazer isso, 200 voltas de fio de transformador PEL com diâmetro de 0,1 mm são enroladas em uma chave reed de baixa potência com contatos normalmente abertos. Este enrolamento serve como uma bobina de relé caseira e os contatos de comutação são contatos de chave reed padrão. Esse relé opera com uma baixa tensão de alimentação de 2...4 V e consome corrente de até 50 mA. Portanto, ele foi projetado para operar em modo pulsado e é bastante adequado para substituir K1 em nosso circuito.

Resistores fixos tipo MLT-0,5. Capacitores C2, C3 tipo KM ou similares. Capacitor eletrolítico tipo K50-6.

A cadeia mostrada no diagrama pontilhado é usada para verificar o nó e forçar o acionamento da proteção. Para desabilitar a proteção, é necessário interromper brevemente o circuito de alimentação deste circuito pressionando o botão S1.

O dispositivo agora testa novamente a tensão de entrada e está pronto para ligar a proteção.

Autores: Kashkarov A. P., Koldunov A. S.

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