Indikátor krátkodobých poklesů napětí

Jednoduchý obvod pro stanovení krátkých „poklesů“ síťového napětí.

Domácí napájení

Každý ví o nízké kvalitě domácích dodávek energie a toho se toho hodně říká. Namísto tolerance napětí +/- 10 procent, což je 180 ... 240 V, může síťové napětí „plavat“ v rozsahu 160 ... 260 nebo více V.

Takové pomalé změny napětí jsou docela úspěšně řešeny stabilizátory střídavého napětí založenými na autotransformátorech, například Resanta. Tyto stabilizátory jsou určeny hlavně pro zařízení jako lednice, pračka, elektrický sporák.

Elektronické stabilizátory

Moderní elektronické vybavení domácnosti takové stabilizátory nevyžaduje, protože veškerá stabilizace napětí je zpravidla prováděna interními polovodičovými stabilizátory.

Ve velmi širokém rozsahu vstupních síťových napětí jsou spínací napájecí zdroje schopny fungovat. Nyní je téměř všechna elektronická zařízení vybavena takovými zdroji. Například mnoho moderních televizorů je plně funkční v napěťovém rozsahu 100 ... 280 V.

Impulzní hluk

Bohužel, kromě takových pomalých změn síťového napětí, které lze pouhým okem pozorovat blikajícími světly, existují také krátkodobé „poklesy“. Jsou pulzní povahy a žádný stabilizátor není schopen chránit před náhodným impulzním šumem.

Taková „selhání“, neviditelná i blikáním osvětlení, mohou přinést spoustu problémů. Najednou, z žádného důvodu, nedávno získaný počítač náhodně restartuje počítač, pračka vždy pracovala pilně, znovu zahájí nedokončený mycí cyklus a mikrovlnná trouba také zabrání nastavenému programu.

Některá zařízení, například pohotovostní televizory, se během provozu spontánně zapínají nebo během provozu přepínají kanály. Zdá se, že elektronické zařízení se postupně stává nepoužitelným. Nebo možná je čas na opravu?

Indikátor selhání sítě

Zařízení popsané níže může informovat o takových nepříjemných situacích - indikátor krátkodobých „poklesů“ síťového napětí. Opravdu, pokud se váš počítač najednou „restartoval“ sám a v té době byl slyšet zvukový signál, který detekoval „výpadek“ síťového napětí, pak se slušnou jistotou můžeme říci, že počítač neobviňuje. Dokonce i nepřerušitelné zdroje napájení s impulzním šumem ne vždy zvládnou.

Indikátorový diagram je poměrně jednoduchý a je znázorněn na obrázku 1.

Obrázek 1. Indikátor krátkých „poklesů“ síťového napětí.

Jak je vidět na obrázku, schéma zapojení zařízení je poměrně jednoduché, obsahuje malé množství částí, které navíc nejsou drahé a nejsou deficitem. Proto, aby se opakovalo schéma, není vyžadována příliš vysoká kvalifikace: pokud víte, jak držet páječku v ruce, pak by neměly existovat žádné zvláštní problémy.

Práce s obvody

Schéma funguje následovně. Na prvky VD2, R3 ... R5, C2 a C4 sestavili senzor napětí. „Poruchy“ v síti jsou určovány pomocí její pomoci. Když je připojeno síťové napětí, kondenzátory C2 a C4 se rychle nabijí na napětí uvedené na obrázku. Proto na vstupu DD1 je logická jednotka.

Napájecí jednotka je sestavena na prvcích VD1, VD3, R2, C3, C6. Je třeba poznamenat, že kondenzátor C6 se nabíjí až 9 V po dostatečně dlouhou dobu - asi třicet sekund. Je to kvůli velké časové konstantě řetězce R2, C3, C6.Proto při prvním zapnutí zařízení je na výstupu prvku DD1.1 nastavena nízká úroveň napětí.

Kondenzátor C5 byl při zapnutí vybit, to znamená, že měl nízkou logickou úroveň. Jak je vidět z obvodu, kondenzátor C5 je připojen přes rezistor R8 ke vstupu Schmittova spouště, vytvořeného na prvcích DD1.2 ... DD1.4. proto bude mít výstup spouštěče Schmitt také nízkou úroveň napětí. Proto bude LED HL1 zhasnutá a emitor zvuku HA1 bude tichý. Ke zvýšení únosnosti výstupního stupně se používá paralelní spojení prvků DD1.3 a DD1.4.

Zde je třeba poznamenat, že takové spojení je přípustné, pouze pokud obojí logické prvky patří do jednoho pouzdra mikroobvodu a mají stejné parametry. Takové spojení prvků umístěných v různých budovách je nepřijatelné.

Výše uvedený stav indikátoru zůstane, dokud nedojde k „poruše“ síťového napětí. V případě výrazného poklesu napětí sítě po dobu alespoň 60 ms se kondenzátory C2 a C4 vybijí.

Jinými slovy, na vstupu prvku DD1.1 se objeví nízká úroveň, což povede k vysoké úrovni na výstupu DD1.1. Tato vysoká úroveň vede k nabíjení přes diodu V5 kondenzátoru C5, to znamená, že se objeví vysoká úroveň na vstupu Schmittova spouště, a v důsledku toho stejná úroveň na jeho výstupu. (Logika spouštěcího Schmitta byla popsána v jednom z článků ze série „Logické čipy“).

Moderní základna prvků umožňuje výrazně zjednodušit konstrukci obvodů mnoha zařízení. V tomto případě se používá emitor zvuku se zabudovaným generátorem. Proto pro získání zvuku stačí aplikovat konstantní napětí na emitor.

V tomto případě to bude vysoké napětí z výstupu Schmittova spouště. (Když byly zářiče bez vestavěného generátoru, musely být namontovány také na mikroobvody.) Paralelně s emitorem zvuku byla nainstalována LED HL1, která poskytuje světelnou indikaci „poruchy“.

V tomto stavu zůstane Schmittův spouštěč nějakou dobu po ukončení „selhání“. Tato doba je způsobena nábojem kondenzátoru C5 a při hodnotách prvků uvedených na obrázku bude přibližně 1 sekunda. Můžeme říci, že „selhání“ v čase se jednoduše táhne.

Po vybití kondenzátoru C5 se zařízení vrátí do režimu sledování stavu napětí sítě. Aby nedocházelo k rušení falešných poplachů zařízení na vstupu, je nainstalován filtr proti rušení L1, C1, R1.

Pár slov o detailech a designu

Kromě prvků uvedených v diagramu jsou možné následující náhrady. Čip K561LA7 může být nahrazen beze změny obvodu a desky na K561LE5 nebo s importovaným analogem kterékoli ze série CMOS. Nedoporučuje se používat mikroobvody řady K176, které nemají na vstupech vestavěné ochranné diody, protože vstupní napětí mikroobvodu v tomto provedení překračuje napájecí napětí. Tato okolnost může vést k selhání mikroobvodů řady K176 v důsledku „tyristorového efektu“.

Zenerova dioda VD3 může být nahrazena jakoukoli nízkou spotřebou se stabilizačním napětím asi 9 V. Namísto diod KD521 jsou vhodné například pulzní křemíkové diody, například KD503, KD510, KD522 nebo dovážené 1N4148, a KD243 diody mohou být nahrazeny 1N40048.

Vysokonapěťový keramický kondenzátor C1 typu K15-5. Místo toho je možné použít filmový kondenzátor pro provozní napětí alespoň 630V, i když kvůli určitému snížení spolehlivosti. Fólie by měla být také kondenzátorem C2. Elektrolytické kondenzátory se nejlépe používají při dovozu.

LED dioda uvedená na obrázku může být nahrazena téměř jakoukoli domácí nebo importovanou, nejlépe červenou. Vysílač zvuku lze nahradit kteroukoli ze série EFM: EFM - 250, EFM - 472A.

Celý indikátor je namontován na desce plošných spojů znázorněné na obrázku 2.

Všechny podrobnosti kromě LED a emitoru zvuku jsou nainstalovány na desce. Deska může být instalována v samostatné plastové krabičce vhodných rozměrů, nebo, pokud to prostor dovoluje, přímo v pouzdru filtru - prodlužovací kabel.

Nastavení zařízení se provádí volbou kapacitance kondenzátorů C2 a C4. Je vhodnější zvolit kapacitu kondenzátoru C4. To se provádí takto: jeho kapacita se snižuje, dokud zvlnění napětí na vstupu prvku DD1.1 nezpůsobí vypnutí zařízení. Po dosažení tohoto výsledku nahraďte kondenzátor C4 kondenzátorem s kapacitou o 30 procent více, než je zvolený.

Správnou funkci indikátoru můžete zkontrolovat připojením halogenové žárovky s výkonem nejméně jednoho a půl k dvěma kilowattů do stejné zásuvky. V okamžiku zapnutí by měl být slyšet signální signál - zvýšené proudy ovlivňují okamžik zapnutí lamp. V tomto ohledu lze nastavení indikátoru považovat za úplné.

Boris Aladyshkin