Indicateur de creux de tension à court terme

Un circuit simple pour déterminer les «creux» courts dans la tension du réseau.

Alimentation électrique domestique

Tout le monde connaît la faible qualité de l'approvisionnement énergétique domestique et beaucoup a été dit à ce sujet. Au lieu d'une tolérance de tension de +/- 10%, soit 180 ... 240 V, la tension du secteur peut "flotter" dans la plage de 160 ... 260 et plus V.

De tels changements de tension lents sont gérés avec succès par des stabilisateurs de tension alternative basés sur des autotransformateurs, par exemple Resanta. Ces stabilisateurs sont principalement conçus pour des équipements tels qu'un réfrigérateur, un lave-linge, une cuisinière électrique.

Stabilisateurs électroniques

Les équipements électroniques ménagers modernes ne nécessitent pas de tels stabilisateurs, car toute la stabilisation de la tension est effectuée, en règle générale, par des stabilisateurs semi-conducteurs internes.

Dans une très large gamme de tensions d'entrée, les alimentations à découpage sont capables de fonctionner. Aujourd'hui, presque tous les équipements électroniques sont équipés de telles sources. Par exemple, de nombreux téléviseurs modernes sont pleinement opérationnels dans la plage de tension de 100 à 280 V.

Bruit impulsionnel

Mais, malheureusement, en plus de ces changements lents de la tension du secteur, qui peuvent être vus à l'œil nu par des lumières clignotantes, il y a aussi des «creux» à court terme. Ils sont de nature pulsée et aucun stabilisateur n'est capable de protéger contre les bruits impulsionnels accidentels.

De telles «défaillances», invisibles même par le clignotement de l'éclairage, peuvent apporter beaucoup de problèmes. Soudain, sans raison, un ordinateur récemment acquis redémarre au hasard, la machine à laver a toujours travaillé avec diligence, recommence un cycle de lavage inachevé et le micro-ondes s'égare également du programme défini.

Certains appareils, tels que les téléviseurs en mode veille, s'allument spontanément ou changent de chaîne eux-mêmes pendant le fonctionnement. Il semble que les équipements électroniques deviennent progressivement inutilisables. Ou peut-être qu'il est temps de l'apporter pour réparation?

Indicateur de panne de réseau

L'appareil décrit ci-dessous peut informer de telles situations désagréables - un indicateur de «creux» à court terme dans la tension du réseau. En effet, si tout à coup votre ordinateur a commencé à "redémarrer" tout seul, et à ce moment-là un son indicateur a été entendu, qui a détecté une "panne" de la tension secteur, alors avec une certaine certitude, nous pouvons dire que l'ordinateur n'est pas à blâmer. Même les alimentations sans coupure avec bruit impulsionnel ne résistent pas toujours.

Le diagramme indicateur est assez simple et est illustré à la figure 1.

Figure 1. Indicateur de «creux» courts dans la tension secteur.

Comme on peut le voir sur la figure, le circuit de l'appareil est assez simple, il contient un petit nombre de pièces, qui, de plus, ne sont pas chères et ne sont pas un déficit. Par conséquent, pour répéter le schéma, des qualifications trop élevées ne sont pas requises: si vous savez comment tenir un fer à souder entre vos mains, il ne devrait pas y avoir de problèmes particuliers.

Travail sur circuit

Le schéma fonctionne comme suit. Sur les éléments VD2, R3 ... R5, C2 et C4 ont assemblé un capteur de tension. C'est avec son aide que les «défaillances» du réseau sont déterminées. Lorsque la tension secteur est appliquée, les condensateurs C2 et C4 se chargent rapidement à la tension indiquée sur le schéma. Par conséquent, à l'entrée DD1, il y a une unité logique.

Le bloc d'alimentation est monté sur les éléments VD1, VD3, R2, C3, C6. Il convient de noter que le condensateur C6 se charge jusqu'à 9 V pendant une durée suffisamment longue - environ trente secondes. Cela est dû à la grande constante de temps de la chaîne R2, C3, C6.Par conséquent, lorsque l'appareil est allumé pour la première fois, un niveau de basse tension est défini à la sortie de l'élément DD1.1.

Le condensateur C5 était déchargé lorsqu'il était allumé, c'est-à-dire qu'il avait un niveau logique bas. Comme le montre le schéma, le condensateur C5 à travers la résistance R8 est connecté à l'entrée du déclencheur Schmitt, réalisé sur les éléments DD1.2 ... DD1.4. par conséquent, la sortie du déclencheur Schmitt aura également un niveau de tension faible. Par conséquent, la LED HL1 sera éteinte et l'émetteur de son HA1 sera silencieux. Pour augmenter la capacité de charge de l'étage de sortie, une connexion parallèle des éléments DD1.3 et DD1.4 est utilisée.

Il convient de noter ici qu'une telle connexion n'est autorisée que si les deux éléments logiques appartiennent à un boîtier du microcircuit et ont des paramètres identiques. Une telle connexion d'éléments situés dans différents bâtiments est inacceptable.

L'état ci-dessus de l'indicateur restera jusqu'à ce qu'il y ait une "panne" de la tension secteur. En cas de baisse importante de la tension du réseau d'une durée d'au moins 60 ms, les condensateurs C2 et C4 se déchargent.

En d'autres termes, un niveau bas apparaîtra à l'entrée de l'élément DD1.1, ce qui conduira à un niveau haut à la sortie de DD1.1. Ce niveau élevé conduit à la charge à travers la diode V5 du condensateur C5, c'est-à-dire l'apparition d'un niveau élevé à l'entrée du déclencheur Schmitt et, par conséquent, le même niveau à sa sortie. (La logique du déclencheur Schmitt a été décrite dans l'un des articles de la série "Logic chips").

La base d'élément moderne permet de simplifier considérablement la conception des circuits de nombreux appareils. Dans ce cas, un émetteur de son avec un générateur intégré est utilisé. Par conséquent, pour obtenir du son, il suffit d'appliquer une tension constante à l'émetteur.

Dans ce cas, ce sera une tension élevée de la sortie du déclencheur Schmitt. (Lorsque les émetteurs étaient dépourvus de générateur intégré, celui-ci devait également être assemblé sur des microcircuits.) Parallèlement à l'émetteur sonore, la LED HL1 a été installée pour fournir une indication lumineuse d'une «panne».

Dans cet état, le déclencheur de Schmitt restera pendant un certain temps après la fin de l '"échec". Ce temps est dû à la charge du condensateur C5 et aux valeurs des éléments indiqués sur le schéma seront d'environ 1 seconde. On peut dire que «l'échec» dans le temps s'étire simplement.

Après la décharge du condensateur C5, l'appareil revient au mode de poursuite de l'état de tension du réseau. Pour éviter les fausses alarmes de l'appareil d'interférences à l'entrée, un filtre anti-interférences L1, C1, R1 est installé.

Quelques mots sur les détails et le design

En plus des éléments indiqués dans le schéma, les remplacements suivants sont possibles. La puce K561LA7 peut être remplacée sans altérer le circuit et la carte du K561LE5, ou avec un analogue d'importation de n'importe quelle série CMOS. Il n'est pas recommandé d'utiliser des microcircuits de la série K176 qui n'ont pas de diodes de protection intégrées aux entrées, car la tension d'entrée du microcircuit dans cette conception dépasse la tension d'alimentation. Cette circonstance peut entraîner la défaillance du microcircuit de la série K176 en raison de «l'effet thyristor».

La diode Zener VD3 peut être remplacée par n'importe quelle faible puissance avec une tension de stabilisation d'environ 9 V.Au lieu des diodes KD521, toutes les diodes au silicium pulsé conviennent, par exemple, KD503, KD510, KD522 ou importées 1N4148 et les diodes KD243 peuvent être remplacées par 1N4007.

Condensateur céramique haute tension C1 type K15-5. Au lieu de cela, il est possible d'utiliser un condensateur à film pour une tension de fonctionnement d'au moins 630 V, bien qu'en raison d'une certaine diminution de la fiabilité. Le film doit également être un condensateur C2. Les condensateurs électrolytiques sont mieux utilisés importés.

La LED indiquée sur le schéma peut être remplacée par presque n'importe quel domestique ou importé, de préférence rouge. L'émetteur sonore peut être remplacé par n'importe quelle série EFM: EFM - 250, EFM - 472A.

L'indicateur entier est monté sur la carte de circuit imprimé illustrée à la figure 2.

Tous les détails, à l'exception de la LED et de l'émetteur de son, sont installés sur la carte. La carte peut être installée dans une boîte en plastique séparée de tailles appropriées ou, si l'espace le permet, directement dans le boîtier du filtre - rallonge.

La configuration de l'appareil se résume à la sélection de la capacité des condensateurs C2 et C4. Il est plus pratique de sélectionner la capacité du condensateur C4. Cela se fait comme suit: sa capacité diminue jusqu'à ce que l'ondulation de tension à l'entrée de l'élément DD1.1 provoque le déclenchement d'un appareil. Une fois ce résultat atteint, remplacez le condensateur C4 par un condensateur d'une capacité de 30% supérieure à celle sélectionnée.

Vous pouvez vérifier le bon fonctionnement de l'indicateur en connectant une lampe halogène d'une puissance d'au moins un an et demi à deux kilowatts à la même prise. Au moment de l'allumage, un signal indicateur doit être entendu - l'augmentation des courants affecte le moment où les lampes sont allumées. Sur ce point, l'ajustement de l'indicateur peut être considéré comme terminé.

Boris Aladyshkin