Электрик - электричество и энергетика

Эта статья опубликована на сайте Электрик - электричество и энергетика
  http://electrik.org/

URL этой статьи:
  http://electrik.org/news/article28.php

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ. С.БОРДАКОВ

Статьи / Разное, не вошедшее в другие темы.
Послано electrik 18 Окт, 2003 г. - 01:10

Не секрет, что качество электроснабжения наших квартир далеко от "западных" стандартов. Но если периодическое отключение света обычно наносит лишь "моральный" ущерб, то даже кратковременное появление в розетке межфазного напряжения порядка 380 В приводит к значительным потерям в "рядах" бытовой техники. И бесполезно рассчитывать на предохранители. Ламповую технику они еще успевали защитить, а для современной аппаратуры с импульсными источниками питания они бесполезны.


Практика показывает, что в импульсном блоке питания в первую очередь взрывается электролитический конденсатор, затем выходит из строя выпрямительный мост, и лишь в последнюю очередь, током, протекающим через пробитый конденсатор и мост, пережигается предохранитель. А некоторые мощные бытовые приборы (холодильники, стиральные машины) и вовсе не имеют предохранителей, хотя их ремонт обходится дороже всего. Следовательно, спасти приборы в доме можно только с помощью быстродействующих электронных устройств, обесточивающих линию при повышении сетевого напряжения до опасного уровня. Одно из таких устройств описано ниже. Включение/выключение сети производится симистором \/S1, подключенным анодом к нагрузке. Отпирание симистора производится транзистором VT1, подающим на управляющий электрод отрицательное относительно катода напряжение. Резистор R5 ограничивает ток управления, облегчая режим транзистора.



В качестве источника опорного и управляющего напряжений используется параметрический стабилизатор, образованный элементамиVD1, R1, С1, дополненный однополупериодным выпрямителем на диоде \/D2. С этого же выпрямителя снимается нестабилизированное однополярное напряжение, используемое для управления транзистором VT1 при изменениях напряжения сети. При нормальном напряжении сети, напряжение на делителе R2-R4-С2 и, соответственно, на базе транзистора VT1 ниже, чем стабилизированное напряжение на эмиттере (все измерения проводятся относительно катода симистора). Соответственно, транзистор открыт, и симистор беспрепятственно пропускает напряжение фазы к нагрузке. По мере увеличения напряжения сети, напряжение на резистивном делителе возрастает, и в какой-то момент времени становится равным напряжению на эмиттере. Эмиттерный ток транзистора уменьшается до нуля, транзистор VT1 и симистор VS1 запираются, и напряжение фазы перестает поступать к потребителям. Для более резкого и устойчивого переключения в схеме присутствует цепь положительной обратной связи RЗ, VDЗ, R6. Ток, протекающий через нее при запирании симистора, суммируется с током резистора R2, дополнительно повышая напряжение на делителе R2-R4-С2, обеспечивая тем самым более надежное выключение транзистора VТ1 и, соответственно, гистерезис напряжения выключения. Устройство может быть собрано на печатной плате или на монтажных стойках. Номиналы резисторов и конденсаторов могут варьироваться в широких пределах, в зависимости от требований, предъявляемых к устройству. Резистор R2 определяет напряжение отключения нагрузки: чем больше номинал — тем выше напряжение. Резистор КЗ определяет напряжение гистерезиса: чем меньше номинал — тем шире разброс между напряжениями включения и выключения. Номинал резистора R5 необходимо уменьшать в случае неустойчивого включения си-мистора (тусклое мерцание света). Если данное устройство предполагается использовать для защиты какого-либо конкретного прибора, потребляющего мощность до 300 Вт (телевизора, холодильника, компьютера), то симистор VS1 устанавливается без теплоотвода. В противном случае, при использовании данного устройства для защиты всей квартирной сети, симистор устанавливается на теплоот-вод площадью 50...100 см2. В качестве VS1 можно использовать симистор с рабочим напряжением более 400 В и током порядка 10 А (ТС106-10-5, ТС112-10-5 и т.п.). В качестве транзистора VT1 подойдет любой n-р-n транзистор с током коллектора более 100 мА и коэффициентом усиления более 30. Диоды VD2, VDЗ — низкочастотные выпрямительные диоды с обратным пробивным напряжением 400 В (Д209, КД226, Д7Ж и др.). В устройстве можно использовать и более мощные симисторы с рабочими токами до 50 А. При этом следует вдвое уменьшить сопротивления резисторов R1 и R5, соответственно увеличив мощность К1 до 20 Вт, и заменить транзистор VT1 на транзистор с током коллектора более 250 мА (например КТ603Б).

С вопросами можете обращаться по почте info@electrik.org [1] или посетив мой сайт: electrik.org [2].
Всего хорошего.

2003 г. Кузнецов Олег



Ссылки в этой статье
  [1] info@electrik.org
  [2] http://electrik.org

   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov