Dispositivo de sinalização de curto-circuito no chip UTC1240A. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Se na unidade de fonte de alimentação (PSU) a proteção contra curto-circuito (SC) no circuito de carga funciona com base no princípio de limitar a corrente de saída máxima, alguns elementos da unidade, se estiver em modo de proteção por um longo tempo, podem superaquecer e falhar. Para evitar que isso aconteça, é desejável complementar essa fonte de energia com um dispositivo de sinalização que, por exemplo, emita um sinal sonoro em caso de curto-circuito em seu circuito de saída [1].

Fig. 1

O esquema do dispositivo de sinalização sonora e luminosa proposto para curto-circuito é mostrado na fig. 1. O dispositivo é projetado para ser embutido em uma fonte de alimentação, na qual a tensão no capacitor do filtro conectado à saída da ponte retificadora é de pelo menos 18 V (como, por exemplo, a fonte de alimentação descrita em [ 2]). O dispositivo de sinalização é feito com base em um circuito integrado UTC1240A, que é um gerador de sinal de duas frequências comutadas e é usado em dispositivos de toque para telefones com fio e chamadas de apartamento alimentados por 220 V. O microcircuito contém um retificador de ponte de diodo, um zener diodo, um gatilho Schmitt, geradores de clock e tom, um estabilizador de tensão e amplificador de saída AF.

Se a tensão na entrada do dispositivo (ou seja, na saída do estabilizador PSU) for superior a 0,7 V, o transistor VT1 está aberto e VT3 e VT2 estão fechados, então o LED HL1 não acende e há nenhuma tensão de alimentação para o chip DA1. Em caso de curto-circuito na saída da PSU, o transistor VT1 fecha, o VT3 abre, o LED HL1 acende e o transistor VT2 abre. Como resultado, uma tensão de alimentação é fornecida ao chip DA1, o gerador montado nele começa a funcionar e o emissor de som piezocerâmico HA1 emite um som de dois tons. O resistor R7 determina a frequência de oscilação do gerador, o capacitor C3 define a frequência de comutação das frequências de áudio tonais. O capacitor C2 é conectado à saída do retificador de ponte de diodo embutido do microcircuito em paralelo com o diodo zener de proteção. Resistor R6 - limitação de corrente no circuito de alimentação do microcircuito.

Fig. 2

O dispositivo de sinalização é conectado à fonte de alimentação de acordo com o esquema mostrado na fig. 2. Aqui A1 é o regulador de tensão PSU, A2 é o dispositivo de sinalização que está sendo descrito, C1 é o capacitor de filtro PSU. O dispositivo de sinalização liga quando a tensão neste capacitor é de 16 V e desliga quando cai para 11 V. Quando a PSU está sobrecarregada, a tensão no capacitor C1 pode cair abaixo de 16 V, caso em que o dispositivo de sinalização pode não funcionam durante um curto-circuito. Para evitar que isso aconteça, um diodo de desacoplamento VD1 e um capacitor de armazenamento C1 são instalados no dispositivo de sinalização. Este último garante a operação do dispositivo por aproximadamente 2 s após uma perda total da tensão de alimentação.

De uma fonte de tensão de 18 V, o dispositivo consome uma corrente de cerca de 4 mA quando o gerador está funcionando e 0,18 mA quando está freado. A amplitude de tensão nas saídas do emissor de som HA1 é aproximadamente 3 V menor que a tensão de alimentação de entrada, desde que não exceda a tensão de estabilização do diodo zener de proteção embutido no microcircuito.

Fig. 3

Todas as partes do dispositivo, exceto o emissor de som e o LED, são colocadas em uma placa de circuito impresso, cujo desenho é mostrado na Fig. 3. Resistores - C1-4, C1-14, MLT, RPM, capacitor C3 - filme pequeno, o restante - óxido importado (C1 é montado paralelamente à placa e colado a ela com cola Moment). Podemos substituir o diodo KD208A por qualquer uma das séries KD209, KD243, KD247, 1N4001 - 1 N4007, UF4001-UF4007. Em vez dos transistores 2SC3199, SS9011, BC547, 2SC1815, 2SC1845 e qualquer uma das séries KT6111, KT6117 são adequados e, em vez de 2SA1015 - 2SA992, 2SA1175, BC557, MPSA43, bem como qualquer uma das séries KT6112, KT668. Ao escolher um substituto, deve-se levar em consideração que o transistor substituto pode ter uma pinagem diferente da mostrada na fig. 3. Com uma tensão relativamente pequena na entrada do estabilizador PSU, podem ser usados ​​​​transistores com uma tensão coletor-emissor e coletor-base permitida inferior.

Em vez do LED RL50-SR113, você pode usar qualquer outro brilho contínuo, por exemplo, da série KIPD21, KIPD40. Caso não seja necessária a indicação luminosa do funcionamento do dispositivo de sinalização, o LED pode ser excluído instalando um jumper em seu lugar na placa. Um possível substituto para o chip UTC1240A é importado L3240, LS1240, LS1240A, LS1241, PSB6520-2, PSB6521-2, PSB6523T ou doméstico KR1064PP1, KR1091GP1, KR1085PP1. Emissor de som piezocerâmico HA1 - 4FE-610-09 de um aparelho telefônico importado. Você pode usar doméstico ZP-1, ZP-22, HPA22A, etc. Ao usar um microcircuito doméstico no dispositivo de sinalização, um emissor de som piezocerâmico pode ser conectado às saídas UZCH antifase - terminais 5 e 6 DA1.

Inconfundivelmente feito de peças que podem ser reparadas, o dispositivo fica operacional imediatamente após a conexão com a PSU. Se a tensão de alimentação for maior que 25 ... 30 V, é desejável aumentar a resistência do resistor R6 para 1,2. 2,4 kOhm Se o sinal for muito alto, um resistor pode ser conectado em série com o emissor de som.

O dispositivo pode ser facilmente transformado em um sensor de superaquecimento PSU. Para fazer isso, o terminal superior (de acordo com o diagrama) do resistor R1 é conectado ao terminal positivo do capacitor C1 e o resistor R2 é substituído por um termistor com um valor TKS negativo de 4,7. 10k0m. O limite operacional do dispositivo é definido selecionando o resistor R1.

Literatura

1. Butov A. Campainha de curto-circuito. - Rádio, 2001, nº 10, p. 58.
2. Fonte de alimentação de comutação Butov A. Laboratory no chip L4960. - Rádio, 2011, n.º 11, p. 27, 28.

Autor: A. Butov

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