kategorije: Izdvojeni članci » Praktična elektronika
Broj pregledavanja: 68633
Komentari na članak: 8
Kako se zaštititi od fluktuacije napona
Opis jednostavnog uređaja koji isključuje opterećenje ako mrežni napon prelazi prihvatljive granice.
Tolerancija na mrežni napon za napajanje kućanske elektroničke i samo električne opreme iznosi plus ili minus 10%. Ali u uvjetima domaćeg sustava opskrbe energijom ovaj zahtjev često nije ispunjen.
Napon može biti značajno previsok ili mnogo niži od normalnog, što može dovesti do kvara opreme. Da biste spriječili da se to ne dogodi, u članku je opisan jednostavan uređaj koji će na vrijeme isključiti opterećenje prije nego što ima vremena za izgaranje.
Dijagram prilično jednostavnog zaštitnog uređaja prikazan je na slici 1.
Načelo djelovanja. Opis kruga
Isključivanje opterećenja iz mreže događa se kada napon prelazi 242 V ili postane niži od 170 V. Snažni relej na izlazu uređaja omogućuje prebacivanje struja do deset ampera, što vam omogućuje spajanje opterećenja kapaciteta do dva kilovata.
U početnom stanju kontakti releja nalaze se u položaju navedenom na dijagramu. Prekidački kontakt K1.3 povezuje HL1 LED na mrežu, signalizirajući da je opterećenje isključeno i da u njemu postoji napon. Opterećenje je povezano s mrežom kratkim pritiskom tipke SB1 "Start".
Slika 1. Zaštita od fluktuacije napona
Mrežni napon kroz kondenzator za gašenje C1 i otpornik R10 dovodi se do ispravljačkih dioda VD9, VD10 i puni kondenzator C3. Napon na ovom kondenzatoru stabiliziran je Zener diodom VD11. Ovaj ispravljač napaja napajanje relejem male snage K2, koji kontrolira rad snažnog releja K1, koji sam prebacuje opterećenje.
Preko diode VD2, naponski mrežni napon dovodi se do prekidačke jedinice releja K2. Ako je napon u mreži veći od 170 V, otvorit će se Zener dioda VD7, što će omogućiti da se kondenzator C2 napuni na napon dovoljan za otvaranje tranzistora VT1, koji će uključiti relej male snage K2. (Dioda VD8 spojena je paralelno s zavojnicom releja K2. Njegova je svrha zaštititi tranzistor od samoinducijskog EMF-a koji nastaje kad je relej K2 isključen.)
Ovaj relej sa svojim kontaktom K2.1 uključit će snažni relej K1, a sa kontaktima K1.1 ... K1.4 napajat će mrežni napon. Sada se može otpustiti gumb "Start", uređaj je ušao u režim rada. Istovremeno, LED HL2 svijetli, signalizirajući normalan rad uređaja. LED HL1 isključit će se, uređaj je ušao u režim rada.
Zaštita od podnapona
Ako mrežni napon postane manji od 170 V, zener dioda VD7 će se zatvoriti, a punjenje kondenzatora C2 prestat će. To će dovesti do činjenice da se kondenzator C2 ispušta kroz otpornik R8 i prijelaznu bazu - emiter tranzistora VT1. Tranzistor će se zatvoriti i srednji relej K2 će se isključiti, a kontakt K2.1 isključit će snažni relej K1 - opterećenje će se isključiti.
Prenaponska zaštita
Sklop prenaponske zaštite sastavljen je na tiristoru VS1. Djeluje na sljedeći način.
Mrežni napon, tačnije njegov pozitivni pol-val, dovodi se putem VD2 diode do Zener dioda VD3 ... VD6 spojenih u nizu, a preko njih do otpornika R2 i R3 spojenih u nizu. Ako napon mreže poraste iznad 242 V, zener diode se otvaraju i na otporniku R3 pojavljuje se pad napona, čija će vrijednost biti dovoljna za otvaranje tiristora VS1.
Otvoreni tiristor kroz otpornik R5 "stavit će" napon preko kondenzatora C3. (Budući da se ispravljač koji napaja ovaj kondenzator sastavljen prema krugu s kondenzatorom za gašenje, ne boji se ni kratkog spoja.Otpornik R4 potreban je samo tako da tiristor VS1 ne izgori iscjedak kondenzatora C3.) Ovaj napon neće biti dovoljan za zadržavanje releja K2, isključit će se i relej K1 isključit će se s njim, a opterećenje će se isključiti. Sam uređaj će također biti bez napajanja, osim lanaca R1, VD1, HL1.
Ponovno aktiviranje opterećenja može se obaviti samo pritiskom na tipku "Start". U ovom slučaju ne treba žuriti, ali pričekati neko vrijeme, jer se ponekad, kada se snaga obnovi, dogodi prilično veliki pad, moglo bi se reći i skokovi napona.
Nekoliko riječi o detaljima
Gotovo svi dijelovi uređaja montirani su na tiskanu ploču izrađenu od folijskih stakloplastika debljine 1,5 ... 2 mm. Topologija ploče je toliko jednostavna da je možete samo rezati oštrim nožem. Gotovo svi detalji nalaze se na ploči. Ploča s njezinim dijelovima prikazana je na slici 2.
Slika 2. Dizajn pločice sklopa uređaja za zaštitu od prenapona
Čitav uređaj u cjelini mora biti smješten u kućištu izrađenom od izolacijskog materijala. Oni dijelovi koji nisu stavili na ploču ugrađuju se u kućište metodom površinske montaže. Ako će snažni relej imati značajne dimenzije, tada ga treba postaviti i van ploče.
Kao snažni relej K1 moguće je koristiti releje tipa MKU-48, RPU-2 ili slično s namotajem za izmjenični napon od 220 V. Kao relej K2 možete koristiti releje RES-6, RES-22 ili druge vrste s naponskim odzivom od oko 50 V i struja zavojnice ne veća od 15 mA. Ovaj relej može imati samo jedan kontakt.
Prilikom instaliranja uređaja možete primijeniti sljedeće vrste dijelova: fiksni otpornici tipa MLT, podrezalni otpornici SP3-3 ili SP3-19. Kondenzator C1 tipa K73-17 za radni napon koji nije niži od navedenog na dijagramu, oksidni kondenzatori tipa K50-35 ili uvoženi. Kao diode VD1, VD2, VD8 ... VD10, pogodne su sve diode male snage s reverznim naponom od najmanje 400 V, kao i uvezene vrste 1N4007.
Tranzistor VT1 može se zamijeniti s KT817G, KT603A, B ili KT630D.
Povećani napon mreže na kojoj se vrši gašenje određuje se naponom stabilizacije Zener dioda VD3 ... VD6, koji je umjesto onih navedenih na dijagramu moguće koristiti Zener diode KS600A, KS620A, KS630A, KS650A, KS680A.
Uz njihovu pomoć vrši se grubo podešavanje praga isključivanja, a glatkije se vrši odabirom otpornika R3. Najlakše je umjesto njega postaviti varijabilni otpornik s otporom od oko 10 kilograma, a na kraju postavke zamijenite ga konstantnim, jednakim otporom ulaznog dijela varijabilnog otpora.
Donji prag (minimalni napon) postavlja se pomoću trimernog otpornika R7.
Postavljanje uređaja najlakše je obaviti pomoću LATR-a. Prvo postavite gornji prag. Da biste to učinili, spojite uređaj na LATR i postupno povećavajte napon, naravno, kontrolirajući ga voltmetrom. Odabirom Zener dioda VD3 ... VD6 i otpornika R3, uređaj se mora isključiti na naponu od 242 V. Uređaj - potrošač, naravno, ne smije biti spojen. Kako se uređaj ne bi aktivirao na donjem pragu, postavite motor podešavanja otpornika R7 u gornji položaj prema shemi.
Nakon postavljanja gornjeg praga, trebali biste upotrijebiti otpornik R7 da biste isključili uređaj kad se napon smanji na 170 V.
Ako je potrebna mogućnost prisilnog isključivanja uređaja, tada se tipka s otvorenim kontaktom može serijski postaviti s kontaktom releja K2.1.
Sigurnosne napomene
Dizajn nema galvansku izolaciju s opskrbnom mrežom, pa pri postavljanju treba biti vrlo oprezan i pažljiv, pridržavati se svih sigurnosnih pravila prilikom rada u električnim instalacijama. Za stavljanje u pogon najbolje je koristiti sigurnosni transformator: LATR treba spojiti nakon njega.Tada se podešavanje može obaviti bez ikakvog straha.
Boris Aladyshkin
Pogledajte također na elektrohomepro.com
: