Protección de equipos de radio contra sobretensiones. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protección del equipo contra la operación de emergencia de la red.

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Si fallan tanto los reguladores de voltaje de CC lineales como los de conmutación fabricados en transistores o microcircuitos, el voltaje de salida puede volverse casi igual al voltaje de entrada (rectificado), generalmente tomado del capacitor del filtro de potencia instalado en la salida del puente de diodos. Por ejemplo, cuando KR142EN5A, que generalmente se usa en los circuitos de alimentación de dispositivos digitales, se quema, se puede suministrar un voltaje de 7 ... 15 V a los buses de alimentación en lugar de los 5 V prescritos. Esto ya es peligroso para el gran mayoría de dispositivos.

 A veces, para proteger los nodos sensibles a la sobretensión de los equipos de radio, se utiliza un potente diodo zener con una tensión de estabilización ligeramente superior a la tensión de alimentación nominal. La desventaja de este método de protección es que muchos diodos zener tienen una resistencia diferencial suficientemente grande, y el dispositivo protegido puede continuar funcionando durante algún tiempo, recibiendo un voltaje de 0,5 ... 1,5 V más que el nominal. Un diodo zener que está muy caliente en este momento puede "ir a un descanso", y la protección como tal no funcionará.

 Para proteger los componentes individuales y los bloques del equipo de radio del aumento de voltaje en caso de daños en el estabilizador o conexión incorrecta a la fuente de alimentación, puede ensamblar una unidad de protección ajustable simple (Fig. 1). Está incluido en el circuito abierto entre la salida de la fuente de alimentación y la carga.

Arroz. 1. Diagrama esquemático de una unidad de protección simple

Este bloque funciona de la siguiente manera. Con un aumento en el voltaje de entrada, la corriente a través del diodo zener VD1 aumenta bruscamente, respectivamente, la corriente en el circuito del electrodo de control del tiristor VS1 también aumenta, el tiristor se abre y desvía la potencia de carga hasta que se dispara el fusible FU1. Una poderosa resistencia de cable R3 evita la ruptura del tiristor debido a una fuerte corriente de entrada que ocurre si se instalan capacitores de óxido de alta capacidad en el circuito de alimentación. El diodo zener VD1 se selecciona para una tensión de aproximadamente 0,3 ... 1,5 V menos que la tensión de alimentación nominal. La elección de su tipo depende de una serie de factores, por lo que es mejor determinar experimentalmente la mejor opción para cada caso específico. Al ajustar la resistencia R1, puede establecer con precisión el voltaje al que se abrirá el tiristor. El condensador C1 evita el falso funcionamiento de la unidad de protección durante el ruido de impulso corto que puede aparecer en el circuito de alimentación. La resistencia R2 protege el diodo zener y el tiristor cuando el control deslizante del trimmer está en la posición superior. Al momento de configurar esta unidad, se recomienda reemplazar el fusible con una lámpara incandescente, por cuyo encendido se puede juzgar el momento en que se enciende el tiristor.

 Se puede ensamblar una unidad de protección más avanzada de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 2.

Arroz. 2. Diagrama esquemático de la unidad de protección con relé.

Con un aumento en el voltaje de entrada, la potencia de carga se detiene debido a la apertura de los contactos del relé K1. El circuito R3-VD2 está diseñado para reducir un pico de voltaje a corto plazo en la salida de la unidad, que puede aparecer debido a la inercia de cambiar los contactos del relé.

 Para proteger los dispositivos radioelectrónicos instalados en el automóvil, por ejemplo, una autorradio o una alarma contra sobretensiones en la red de a bordo, puede montar una unidad de protección según el esquema que se muestra en la fig. 3.

Arroz. 3. Diagrama esquemático de la unidad de protección de dispositivos radioelectrónicos automotrices.

Aquí, el control deslizante de la resistencia R1 se establece en una posición en la que la protección se activa con un voltaje de entrada de 15 ... 16 V. Cuando se abre el tiristor, los contactos del relé se abren, la carga se apaga, el LED HL1 parpadea Los condensadores C1...C3 aumentan la inmunidad al ruido. Pulsando el botón SB1 (sin fijación), puede devolver la unidad de protección al modo de espera.

 Las resistencias de corte se pueden tomar con una resistencia de 150 ... 470 ohmios tipos SPZ-38, RP1-63M, SP5-16VA, SP4-1 o, mejor, de varias vueltas, tipo SPZ-39. Resistencias de alambre: tipo C5-16MV o hechas a sí mismas a partir de una pieza corta de alambre grueso de alta resistencia Condensadores: tipos K10-17, KM-5. Los tiristores se adaptarán a cualquiera de las series KU228, KU201, KU202, T122. El diodo KD213A se reemplaza por un potente diodo de la serie KD202, D242, KD2999. El LED parpadeante es rojo. Se puede sustituir por cualquiera de las series L56, L36, L799, L816 y otras similares. Un relé electromagnético del tipo RMU (certificado ChP4.523.332) puede ser reemplazado por cualquiera que funcione de manera confiable a un voltaje de entrada nominal y tenga contactos normalmente cerrados suficientemente potentes.

 En los nodos según los diagramas de la Fig. 2 y 3, puede instalar un relé tipo REK29 de los sistemas de control remoto de televisores domésticos antiguos desenrollando el número requerido de vueltas de su bobina. También se pueden adaptar relés automotrices de diseño adecuado.

 Los diodos Zener KS297V, D814D, KS213Zh, KS508A, 1N6003B se pueden usar para proteger equipos automotrices en el circuito del sensor de voltaje. Para diseños en microcircuitos digitales de bajo voltaje, son adecuados los diodos zener de los tipos KS126G, KS126D, KS139A, KS147A, KS407B, KS439A, 1 N5991 V. , 561N564B, 1561N215A.

Literatura

1. P. Horowitz, W. Hill. El arte de los circuitos. - M.: Mir, 2001, p.335.

Autor: A.Butov, s.Kurba; Publicación: cxem.net

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