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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo de proteção contra sobretensão. 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 Como proteger o projeto de exceder a tensão permitida proveniente de uma fonte de alimentação instável? Para fazer isso, você pode criar um dispositivo de proteção, descrito no artigo. Freqüentemente, a causa da falha de vários equipamentos de rádio é um aumento na tensão de alimentação acima dos limites permitidos. É especialmente perigoso se microcircuitos forem usados \uXNUMXb\uXNUMXbno projeto e a fonte de alimentação estiver instável. É verdade que o uso de fontes de alimentação não estabilizadas tem suas vantagens - simplicidade, potência de carga permitida relativamente grande, já que não há elementos reguladores com grande liberação de calor, etc. No entanto, a principal desvantagem de tais blocos é a dependência significativa da tensão de saída da tensão da rede. Portanto, com o aumento da tensão de rede, a tensão de saída da unidade também aumentará, o que pode levar a uma emergência. Para excluir isso, proponho complementar a fonte de alimentação com um dispositivo simples que monitorará constantemente a tensão em sua saída e, se a tensão for excedida, desconectará a carga da unidade. Um diagrama de tal dispositivo é mostrado na Fig. 1. Consiste em um microcircuito digital DD1, um transistor VT1 que controla a ativação do relé K1 e um estabilizador integral DA1. Quando a fonte de alimentação é ligada, se a tensão em sua saída estiver dentro dos limites normais, o circuito de retardo R3C2 manterá o elemento de limite DD1.1 (gatilho Schmitt) em estado alto na saída (pino 3). E assim, o relé não funcionará durante os transientes, pois as saídas dos demais triggers (DD1.2-DD1.4) terão um nível baixo que não permitirá a abertura do transistor. A carga será alimentada através dos contatos normalmente fechados K1.1, K1.2 do relé.
A tensão controlada da fonte de alimentação é fornecida através do resistor R2 e R1 sintonizado na entrada do gatilho DD1.1. Um resistor sintonizado define o limite de comutação do gatilho. Enquanto a tensão no pino 1 do trigger estiver abaixo do threshold, ele estará em estado de nível alto na saída. Se a tensão da fonte de alimentação exceder o valor definido, o gatilho mudará para outro estado, um nível baixo aparecerá em sua saída e um nível alto aparecerá nas saídas dos outros gatilhos. Como resultado, a chave no transistor VT1 abrirá, o relé funcionará e os contatos K1.1, K1.2 abrirão o circuito de alimentação de carga. Neste estado, o dispositivo estará mesmo se a tensão cair para o valor anterior. Para retornar o dispositivo ao seu estado original, você precisa desconectar a fonte de alimentação da rede por um tempo. Se não houver sobretensão ao ligá-lo novamente, o dispositivo estará em seu estado original. Caso contrário, ele desligará a carga novamente, mas após um tempo de atraso determinado pelas classificações das partes da cadeia R3C2 (neste caso, cerca de 0,1 s). Assim, o dispositivo responde até mesmo a picos de tensão de curto prazo, que também são perigosos para a carga. A duração da reação é determinada em maior extensão pela capacitância do capacitor C1, mas a resistência total do resistor R2 e a parte de trabalho do resistor de ajuste também têm efeito. O capacitor C1 desempenha outra função - exclui a operação do dispositivo do ruído de impulso. O mesmo papel é atribuído ao capacitor C3. O LED NI, que acende simultaneamente com a operação do relé, indica uma situação de emergência. O estabilizador integral DA1 é necessário para alimentar o dispositivo com uma tensão estabilizada de +12 V. Além do indicado no diagrama, o dispositivo pode usar o chip KR1561TL1 ou um analógico importado 4093. Transistor - qualquer silício de baixa potência com uma corrente de coletor permitida não inferior à corrente através do enrolamento do relé, por exemplo, KT3102, KT315 ou KT503 mais potente com qualquer índice de letras, bem como BFP729, VS182V, BC318, KSC853R importados. Diodo - qualquer uma das séries KD243, KD503, KD521, KD522, 1N4001 - 1N4007. LED - qualquer brilho nacional ou importado, de preferência vermelho. O tipo de estabilizador integral DA1 depende, como o tipo de transistor, da corrente de operação através do enrolamento do relé. Portanto, com uma corrente de cerca de 45 mA, você pode instalar KR1157EN12A, KR1157EN12B, KR1168EN12 e com uma corrente de mais de 90 mA - mais potente, por exemplo, KR142EN8B, KR142EN8D, KR1162EN12A, KR1162EN12B, 78M12. O relé utilizado é importado com tensão operacional de 12 V e corrente de cerca de 45 mA. Mas qualquer outro com a mesma tensão de operação serve. Os contatos do relé devem suportar o consumo máximo de corrente do projeto no qual a fonte de alimentação é carregada. Um dispositivo de proteção foi montado em uma placa de circuito impresso (Fig. 2) de fibra de vidro revestida com folha de um lado. O relé e o LED estão localizados fora da placa.
A configuração do dispositivo se resume a definir o limite de resposta com um resistor sintonizado quando a tensão é aplicada à entrada (saída direita do resistor R2 de acordo com o diagrama) de uma fonte de alimentação ajustável. Você pode ter que pegar o capacitor C1 e o resistor R3. Este dispositivo em sua versão original foi projetado para proteger o amplificador estéreo no chip TDA8560Q contra sobretensão. Sua tensão operacional máxima é de +18 V. De uma fonte de alimentação instável, o amplificador recebeu uma tensão na faixa de 15 ... 17 V (dependendo da potência de saída e da tensão da rede no momento). O limite de proteção foi definido para 18 V. Ao simular uma situação de emergência, na forma de aumentar a tensão da rede para 230 ... 240 V usando LATR, o dispositivo de proteção foi claramente acionado e o amplificador desligado. Autor: I.Potachin, Fokino, região de Bryansk
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