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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo para proteger los electrodomésticos de las fluctuaciones de tensión de red. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protección de equipos contra operación de emergencia de la red, sistemas de alimentación ininterrumpida La difusión de nuevos equipos domésticos y electrónicos complejos y costosos requiere medios confiables para protegerlos de las fluctuaciones de voltaje en la red. Se han publicado muchas descripciones de dispositivos para este propósito en las páginas de la revista, pero la mayoría de ellas están hechas en microcircuitos que aún son inaccesibles para los residentes de áreas rurales alejadas de las grandes ciudades. Y son ellos los que más sufren las fuertes fluctuaciones en el voltaje de la red. El autor propone montar un dispositivo de protección sobre elementos discretos ampliamente utilizados. Cuando la tensión de red supera los límites establecidos durante el ajuste, el dispositivo, cuyo diagrama se muestra en la fig. 1, desconecta la carga de la red y la vuelve a encender un minuto después de que se restablezca el voltaje normal. La potencia de carga no debe exceder los 2 kW.
Con la ayuda de un rectificador en los diodos VD1, VD5 con un condensador C1 de "apagado", se obtiene un voltaje constante, proporcional a la red eléctrica alterna. El voltaje de salida del segundo rectificador (condensador de "extinción" C2, diodos VD2 y VD3), estabilizado por el diodo zener VD4, alimenta todos los nodos del dispositivo. Los motores de las resistencias sintonizadas R6 y R9 están instalados de tal forma que cuando el voltaje en la red no pasa de 180...240 V, el voltaje tomado de la primera de ellas es mayor que el voltaje de estabilización del zener diodo VD6, y de este último es menor que el voltaje de estabilización del diodo zener VD7 . Como resultado, el transistor VT1 está abierto y VT2-VT4 están cerrados y no fluye corriente a través del diodo emisor del optoacoplador U1. Si la tensión de red cae por debajo de 180 V, el transistor VT1 se cierra y VT2 se abre. A voltajes superiores a 240 V, los transistores VT3 y VT4 están abiertos. En ambas situaciones, la corriente fluye a través del diodo emisor del optoacoplador U1. El elemento actuador que conecta y desconecta la carga es el triac VS1. El dinistor del optoacoplador U16 está conectado al circuito de su electrodo de control a través de la resistencia R8 y el puente de diodos VD2, el cual se abre bajo la acción de pulsos con una frecuencia de aproximadamente 4 kHz, generados por un generador basado en un transistor uniunión VT6 , en cuyo circuito base hay un diodo emisor del optoacoplador U2. El generador funciona si el transistor VT5 está cerrado. Triac VS1 recibe pulsos de apertura y la carga recibe tensión de red. Señalizando esto, la lámpara de neón HL2 está encendida. El transistor abierto VT5, en derivación con el transistor de uniunión VT6, interrumpe la generación. En este estado, el dinistor del optoacoplador U2 y el triac VS1 permanecen cerrados, por lo que la carga se desconecta de la red y la lámpara HL2 se apaga. La lámpara de neón HL1 indica la presencia de tensión en la red y el estado del cartucho fusible FU1 Cuando se aplica voltaje de red al dispositivo de protección, un pulso de corriente corto fluye a través del diodo emisor del optoacoplador U1. El dinistor del optoacoplador U1, habiéndose abierto bajo la acción de un pulso, permanece en este estado hasta que la corriente de carga del capacitor C5 sea menor que la corriente de cierre del dinistor. El transistor VT5 está abierto debido a la corriente de descarga del condensador C5 a través de la resistencia R12. El proceso de descarga dura 65 ... 75 s, después de lo cual el transistor VT5 se cierra, el generador de impulsos en el transistor VT6 comienza a funcionar y se suministra tensión de red a la carga. Este es el modo de funcionamiento normal del dispositivo. Cuando la tensión de red supere los límites establecidos, circulará una corriente por el diodo emisor del optoacoplador U1 (como se ha mencionado anteriormente) y se abrirá el dinistor de este optoacoplador. El condensador C5 se cargará rápidamente. Esto abrirá el transistor VT5 y desconectará la carga de la red. Esta solución técnica elimina el problema de múltiples encendidos y apagados falsos de la carga cuando la tensión de red fluctúa cerca de uno de los valores límite. El condensador C5 está completamente cargado en la primera salida muy corta de la tensión de red más allá de los límites establecidos. Los cruces de umbral repetidos (hasta el final de la descarga, que dura, como se mencionó anteriormente, alrededor de un minuto) solo conducen a recargar el condensador parcialmente descargado y prolongar la exposición. Esto asegura confiable, sin "rebote", cambiando la carga. La copia del autor del dispositivo está montada con bisagras en ocho tiras de montaje con diez contactos de doble hoja cada una. También se puede montar en una placa de circuito impreso de un solo lado, como se muestra en la fig. 2.
El triac VS1 está equipado con un disipador de calor de pines de 60x55 mm. Las resistencias R3 y R4 están soldadas directamente a los terminales de los condensadores C1 y C2. Todo el dispositivo está alojado en una caja de tamaño adecuado hecha de material aislante. Los portalámparas de neón HL1, HL2 y el portafusibles FU1 están instalados en el panel frontal de la caja. Condensadores C1 y C2 - MBGCH, C3 - K50-24, C4 y C5 - K50-6; C6-MBM. Todas las resistencias fijas son MLT, las resistencias de ajuste son SPZ-38g. El reemplazo de KD105B será cualquier diodo rectificador para una corriente de al menos 0,3 A y un voltaje inverso de más de 300 V (serie D226 KD20b, KD109). El puente de diodos KTs407A se puede reemplazar por otros que están cerca de él en términos de parámetros, por ejemplo, la serie KTs402, KTs405, o ensamblados a partir de diodos KD105B separados. El diodo zener KS515A se reemplaza por dos D814A y D814B (VD6) y D814D (VD7) conectados en serie - otros de baja potencia con tensión de estabilización, respectivamente 8...10 V y 12...14 V. En lugar de los transistores KT315V, cualquiera de las series KT503, KT3102, KT3117 funcionará, y KT3102B (VT5) reemplazará a KT3102V, KT3102D, KT3117A o un compuesto de dos KT315V. Los optoacopladores AOU103B se pueden reemplazar con AOU103V, o mejor, con AOU115G o AOU115D. Con una potencia de carga de hasta 1,4 kW, el triac TC122-25 se puede reemplazar con una clase de voltaje TC112-10 o TC106-10 de al menos 4, y con 0,7 kW, con un KU208G. Para configurar el dispositivo de protección, necesitará un autotransformador ajustable (LATR), un voltímetro de CA y una carga: una lámpara incandescente de 220 V con una potencia de al menos 40 vatios. En el momento de la sintonización, es recomendable instalar un condensador con una capacidad de 5 ... 1 microfaradios como C2. Esto reducirá el retraso de encendido de la carga y facilitará el ajuste de los umbrales. Antes de comenzar el ajuste, mueva los controles deslizantes de las resistencias R6, R9 a la posición inferior de acuerdo con el diagrama. Esto deshabilitará la carga. Habiendo establecido el voltaje de entrada igual al límite inferior (180 V) usando LATR, mueva el control deslizante de la resistencia R6 hasta que se encienda la carga. Por lo general, es posible encontrar una posición en la que la carga, sin interferencias externas, se encienda y apague periódicamente. A continuación, se aumenta la tensión de entrada hasta el límite superior (240 V) y se activa de nuevo la protección, esta vez utilizando la resistencia de sintonización R9. Queda por reemplazar el capacitor C5 instalado temporalmente con una capacitancia estándar de 200 microfaradios y verificar la duración del retraso de encendido de la carga. Dado que los circuitos del dispositivo están bajo tensión de red, al ajustarlo, es necesario seguir las reglas de seguridad eléctrica. Autor: A.Kuzema, Gatchina, región de Leningrado
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