Bloco de proteção contra oscilações de tensão na rede. Esquema, descrição

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Unidade de proteção contra oscilações de tensão na rede elétrica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Equipamentos eletrônicos modernos com fontes de alimentação chaveadas podem operar dentro de uma ampla faixa de instabilidade de tensão da rede elétrica. Ao mesmo tempo, aparelhos como geladeira, ar condicionado e máquina de lavar exigem mais da rede elétrica. Um desvio da tensão da rede da norma em até 10% é extremamente indesejável para alguns deles. Além disso, isso se aplica não apenas ao aumento da tensão, mas também à sua diminuição. Por exemplo, quando a tensão de alimentação é baixa, o motor elétrico do compressor do refrigerador pode parar.

Neste caso, a corrente através do seu enrolamento aumentará acentuadamente, o que pode até causar um incêndio. É extremamente indesejável ultrapassar a tensão, bem como suas flutuações bruscas.

A figura mostra o diagrama de um dispositivo de proteção que monitora o nível de tensão na rede, e caso seu valor ultrapasse os limites especificados na configuração, o circuito desliga a carga.

Unidade de proteção contra flutuação de tensão na rede

Vale ressaltar que a carga não é ligada imediatamente após a tensão da rede voltar ao normal, mas alguns segundos depois. Este atraso evita que transientes ocorridos na rede afetem negativamente o equipamento.

O circuito é constantemente alimentado pela rede elétrica, independentemente das flutuações de tensão nele. A carga é ligada e desligada usando um relé K1 relativamente potente. A eletrônica e os relés são alimentados por uma fonte de alimentação de transformador em T1. A tensão de alimentação do chip D1 é mantida estável em 5 V usando o estabilizador A1. O sensor de tensão da rede é o retificador em VD4 e C3, bem como em R1...R4.

Pode parecer estranho que todo o circuito seja alimentado por um transformador e a tensão de controle seja retirada diretamente da rede. Esta decisão teve que ser tomada após testar a versão original do circuito, na qual a tensão de controle foi retirada do enrolamento secundário do transformador.

O motivo da falha foi que quando o relé é ligado e desligado, ocorre uma mudança significativa na tensão na saída do transformador de baixa potência e do retificador. Isto se deve ao consumo relativamente grande de corrente desse tipo de nabo. Quando o relé é ligado, a tensão na saída T1 diminui e, quando o relé é desligado, a tensão aumenta.

Mesmo que o relé seja alimentado por um estabilizador, isso não altera a essência da questão, pois a tensão no relé ficará estável e a tensão no retificador secundário mudará. Portanto, o sensor de nível de tensão está conectado diretamente à rede.

O sensor funciona da seguinte maneira. VD4-C3 é um retificador. Sua saída será uma tensão constante proporcional à tensão alternada da rede. Os resistores R1-R4 são dois divisores de tensão ajustáveis. Os elementos do microcircuito D2 formam uma espécie de amplificadores de sinal do sensor.

Os elementos do microcircuito K561LA7 não contêm gatilhos Schmitt, portanto, seus níveis de limite são superiores a zero e inferiores a um, quase no mesmo nível de tensão. Os elementos do microcircuito K561TL1 com gatilhos Schmitt. e seus limites de zero e um são muito diferentes. O resistor R4 define o limite inferior da tensão da rede e o resistor R3 define o limite superior. Quando a tensão da rede está abaixo do limite definido, a tensão na entrada D2.1 desliza para o zero lógico. A tensão na saída D2.1 começa a aumentar e o elemento D1.1 muda para o estado de saída zero. Isso leva o elemento D1.2 a mudar para o estado único. O capacitor C4 é carregado rapidamente através de VD5 e R5. Um zero aparece na saída D1.3. Os transistores VT1, VT2 desligam e o relé K1 desliga a carga. Quando a tensão volta ao normal, ocorre o processo inverso e a saída D1.2 é zerada. Neste caso, a descarga do capacitor C4 ocorre através de uma resistência R8 relativamente grande, de modo que leva vários segundos para ligar a carga (enquanto C4 é descarregado até o limite lógico zero).

Se a tensão na rede ultrapassar o limite máximo definido pelo resistor R3, o elemento D2.2 é acionado. Na sua saída, a tensão diminui e isso faz com que o elemento D1.2 mude para um estado na saída. Então tudo é igual ao caso de redução de tensão.

Na configuração é necessário utilizar um autotransformador do tipo LATR ou similar, que permite regular a tensão alternada. Com sua ajuda, a tensão é reduzida e aumentada até os valores limites exigidos, e os pontos de disparo são ajustados de acordo com os resistores R3 e R4.

Detalhes. O capacitor C4 deve ser para uma tensão de pelo menos 360 V. Os demais capacitores devem ser para uma tensão de pelo menos 16 V. O transformador T1 é chinês com enrolamento primário de 220/110 V (tapa não é usada) e enrolamento secundário de 9+9 V e uma corrente de 300 mA.

O tipo de relé K1 depende da potência máxima da carga. Com potência de até 200 W, você pode usar o relé KUTS-1 de TVs domésticas antigas. Este circuito usa um relé HJQ-13F com enrolamento de 12 V. Com esse relé, a potência máxima de carga é de 2600 W.

Autor: Merzlyakov A.K.

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