Um dispositivo econômico para proteger o equipamento das flutuações de tensão da rede. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Proteção de equipamentos contra operação de emergência da rede, fontes de alimentação ininterruptas

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O dispositivo de proteção de equipamentos domésticos contra surtos de tensão na rede elétrica, cujo circuito é mostrado na figura, consome apenas 2,2 W, menos ainda que a potência de operação do relé RPU-2 aqui utilizado. Além disso, ao contrário dos dispositivos de proteção baseados em tiristores, fornece isolamento galvânico da carga da rede elétrica.

O dispositivo de proteção é ligado com a chave SA1, enquanto o LED HL1 acende, sinalizando a transição para o modo de espera e a prontidão do dispositivo para conectar a carga.

Em seguida, o botão SB1 "Iniciar" é pressionado e a tensão do enrolamento secundário do transformador T1 é fornecida ao estabilizador VT4VD9R14, que alimenta a unidade de controle. Através do circuito K1C8R18R19, um pulso de alto nível entra na base do transistor VT5, abrindo-o brevemente. O relé de curto-circuito é ativado, seus contatos K3.1 abrem e os contatos KZ.2 comutam. Os capacitores C5 e C6 começam a carregar através do resistor R15 para uma tensão no capacitor C3 de aproximadamente 14 V. O tempo em que o relé de curto-circuito está ligado é maior que a constante de tempo para carregar os capacitores C5 e C6. Depois disso, o relé K3 é liberado, seus contatos retornam ao estado original. Como resultado, a soma da tensão nos capacitores C2, C5 e na saída do estabilizador, igual a aproximadamente 6 V, é aplicada ao enrolamento do relé K20. O relé K2 é ativado e mantido neste estado pela corrente fluindo pelo circuito VD11R17K1.1, seus contatos K2.3-K2.6 conectam a carga à rede e os contatos K2.1 bloqueiam o botão SB1 "Iniciar".

Os diodos VD10 e VD11 são diferentes: VD10 é silício e VD11 é germânio, de modo que uma tensão da polaridade correta é aplicada aos capacitores de óxido C5 e C6.

Após o acionamento do relé K2, seus contatos K2.2 e K2.7 abertos, o LED HL1 apaga. Uma corrente flui através do diodo VD10, limitada pela resistência dos resistores R15 e R16. A resistência do resistor R16 é escolhida na faixa de 20-100 kOhm. Selecionando o resistor R17, defina a corrente, 15 ... 20 mA acima da corrente de liberação do relé K2.

Se a tensão na rede exceder o limite definido (no nosso caso, 255 V), a corrente que passa pelo circuito VD3-VD5R2R3 aumenta drasticamente e, consequentemente, a corrente do eletrodo de controle do trinistor VS1 também aumenta. Ele abre, o relé K1 é ativado. Seus contatos K1.1 comutam, abrindo o circuito de alimentação do enrolamento do relé K2, que, com seus contatos K2.3-K2.6, desconecta a carga, e os contatos K2.2 conectam o LED HL1, que sinaliza a operação de o dispositivo de proteção. O circuito VD1R1 limita a corrente através do LED HL1.

Para proteger o equipamento de baixa tensão na rede (no nosso caso, 180 V ou menos), é utilizado um gatilho Schmitt, montado nos transistores VT2 e VT3. O divisor resistivo R12R13 reduz a tensão em sua entrada e o capacitor C2 atua como um filtro de suavização. Se a tensão na rede elétrica se tornar menor que o nível definido, o gatilho Schmitt comuta (o transistor VT3 fecha e o VT2 abre), o transistor VT1 abre e liga o relé K1.

O capacitor C8 é conectado ao ponto de conexão do ânodo do trinistor VS1 e do coletor do transistor VT1 para que não haja comutação temporária dos contatos do relé K2 quando o botão "Iniciar" SB1 é pressionado se a tensão da rede não não atendem aos padrões estabelecidos. Nesse caso, o trinistor ou o transistor está aberto e desvia o circuito C8R18R19, fazendo com que o transistor VT5 não abra e, conseqüentemente, o relé K2 não funcione. Se a tensão de rede não corresponder à norma, ao pressionar o botão "Iniciar" os contatos do relé K1 comutam e o LED HL2 acende, sinalizando que a tensão de rede está fora da faixa.

O dispositivo de proteção usa um transformador de rede caseiro. É feito em um núcleo magnético anular enrolado em fita permalloy de 32 mm de largura e 0,2 mm de espessura. O diâmetro externo do circuito magnético é de 40 mm, o diâmetro interno é de 25 mm. Do lado de fora, o circuito magnético é isolado com uma camada de pano envernizado, sobre a qual o enrolamento primário é enrolado uniformemente em todo o comprimento, camada por camada, contendo 3000 voltas de fio PEV-2 0,15. Também é enrolado com uma camada de pano envernizado e, em seguida, enrolado o enrolamento secundário, que contém 160 voltas de fio PEL 0,51. O transformador acabado também é isolado com uma camada de pano envernizado ou outro material isolante.

Os diodos KD105V (VD1, VD2) podem ser substituídos por KD105G, diodos D7A e D226G - por qualquer uma dessas séries. Substituiremos o transistor KT342V (VT3) por KT3102G ou KT3102E e KT829A (VT5) por qualquer uma desta série. O transistor KT815B (VT4) deve ser instalado em uma placa dissipadora de calor de alumínio com 6 mm de espessura e com área de no mínimo 6 cm0,25. LEDs podem ser usados ​​qualquer. Resistores fixos - MLT, que podem ser substituídos por potências semelhantes de 0,5 e 5 W, ajuste - SP1-5V. Os capacitores de óxido C6, C1000 podem ser substituídos por um com capacidade de XNUMX microfarads para a tensão correspondente.

O dispositivo pode usar o relé K1 RES55A versões RS4.569.600-03, RS4.569.600-08, RS4.569.600-11, RS4.569.600-16, K2 RPU-2 versão 620 (seis contatos de abertura e dois de abertura) para uma tensão de 12 V ou PE-6 versões 2PR.309.023.923, 2PR.309.013.923, KZ - RES9 versões RS4.529.029-03, RS4.529.029-10, RS4.529.029-12, RS4.529.029-16, RS4.529.029 .19-60 ou RES4.569.435 versões RS03-4.569.435, RS08-XNUMX.

O dispositivo de proteção é ajustado usando um autotransformador ou um transformador adequado com vários enrolamentos secundários para diferentes tensões. Por exemplo, um transformador TAN2-127 / 220-50 é adequado. Ao conectar os enrolamentos secundários ao primário de acordo com ou em direções opostas, os valores de tensão necessários de 255 e 180 V são definidos na saída do transformador. Em seguida, com um resistor R3 a uma tensão de 255 V, e com um resistor R11 na tensão de 180 V, o aparelho é desligado.

Durante a instalação e ajuste, deve-se ter cuidado, pois o dispositivo não possui isolamento galvânico da rede.

Autor: V. Aksenov, Penza

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