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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Protector contra sobretensiones semiautomático. 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 protección de los equipos de radio domésticos contra "saltos" y desviaciones bruscas del voltaje de la red de la norma en muchas regiones de nuestro país sigue siendo un problema con consecuencias impredecibles. El autor del artículo analiza la situación y comparte su experiencia personal de solución práctica de este problema. El dispositivo propuesto protege el equipo de radio desconectándolo rápidamente de la red eléctrica cuando su voltaje cambia más allá de los límites permisibles. Es relevante, en primer lugar, cerca de las líneas eléctricas aéreas, donde la probabilidad de cortocircuitos en los cables, por ejemplo, durante fuertes ráfagas de viento, es alta. Especialmente peligroso es el cortocircuito de uno de los cables de fase a "cero". En este caso, el voltaje en la red aumenta a 380 V. Por lo general, en tales casos, los condensadores de óxido de la fuente de alimentación se rompen y el electrolito se filtra, lo que afecta negativamente el funcionamiento de uno u otro dispositivo de radio. Reducir la tensión de red a 160 V también es peligroso, en particular para cambiar las fuentes de alimentación. En tales casos, operan con cargas de corriente prolongadas a través del transistor de potencia, lo que puede ocasionar que falle por sobrecalentamiento. Un dispositivo semiautomático, cuyo esquema se muestra en la Fig. 1, me ayuda a resolver los problemas descritos. 1996. De un dispositivo similar descrito en el artículo de I. Nechaev "Dispositivo automático para proteger equipos de red contra sobretensiones" ("Radio", 10, No. 48,49, p. 1), difiere principalmente solo en que cuando " salta El voltaje desconecta la carga de la red y se puede volver a encender solo después de presionar el botón de inicio SBXNUMX. En la máquina descrita anteriormente, cuando el voltaje de la red está "caminando", la carga se alimenta de manera intermitente, y este es un modo de operación muy desfavorable para cualquier equipo de radio, especialmente PC y televisores.
La base del dispositivo semiautomático propuesto es un potente relé electromagnético K1. Para alimentar su devanado con corriente continua, se utiliza un rectificador MOCTVD1-VD4, conectado a la red a través de los condensadores de extinción C1 y C2. Encienda el dispositivo presionando brevemente el botón SB1. En este caso, el relé K1 se activa y sus contactos de cierre K 1.1 bloquean los contactos del botón de inicio. El condensador C1 proporciona la corriente de arranque necesaria para el relé cuando se enciende. En el modo de funcionamiento, el relé se mantiene por la corriente que fluye a través del condensador C2, hasta una tensión de red de al menos 160 V. Al configurar el dispositivo, la capacitancia del condensador C2 (y, a veces, del condensador C1) debe seleccionarse individualmente para cada tipo de relé. Cuando la tensión de red sube a 240 V, los diodos zener VD7 y VD8 se abren. Al mismo tiempo, el optoacoplador U1 se activa y el trinistor VS1 se abre y bloquea el circuito de alimentación del devanado del relé K1. Como resultado, el relé se libera y sus contactos de apertura K1.1 desconectan la carga del dispositivo de la red eléctrica de CA. El condensador C3, una resistencia de derivación R3 en el circuito de control del trinistor VS1, evita que se dispare la protección contra sobretensiones. Las resistencias R1, R2 limitan las sobretensiones de corriente a través de los contactos del botón de inicio SB1, al mismo tiempo que son "fusibles" en caso de avería del condensador C1 o C2. El diodo VD5 mejora el rendimiento del dispositivo, que está determinado principalmente por el tipo de relé utilizado y es una fracción de segundo. El tiempo de liberación del relé RENZZ utilizado en el dispositivo descrito no supera los 4 ms, lo que es suficiente para un funcionamiento fiable de la protección. La resistencia R5 limita la corriente que fluye a través del optoacoplador LED U1. Al seleccionarlo (dentro de 8 ... 25 kOhm), es posible ajustar en valores pequeños (5 ... 10 V) el umbral de protección para exceder el voltaje de entrada. Estructuralmente, el dispositivo semiautomático está hecho en forma de un cable de extensión portátil. En su tapa de pared frontal hay una toma de corriente X2, un interruptor pulsador SB1 (KM2-1 o P2K sin fijación) y un indicador VL1. El relé electromagnético (RENZZ), el trinistor VS1 y todas las demás partes están montadas en una placa de circuito impreso hecha de material de lámina de un solo lado, que se coloca en una caja de plástico. El relé K1 puede ser de cualquier tipo, para una tensión de funcionamiento de 12 ... 60 V, y sus contactos están diseñados para una corriente de al menos 2 ... 3 A a una tensión de red de 220 V. En este caso, el La tensión nominal del condensador C4 debe ser correspondiente. Condensadores C1 y C2: K73, MBM, MBGO para un voltaje nominal de al menos 350 V (C2 es mejor por 400 V). Los diodos Zener VD7 y VD8 son intercambiables con otros similares, cuyo voltaje de estabilización total puede ser de 310 a 340 V a una corriente de 10 ... 12 mA. Con un voltaje de estabilización total más bajo de estos dispositivos (250 ... 300 V), la resistencia R5 debería ser de 30 ... 47 kOhm y más potencia disipada. En este caso, será posible aumentar la inestabilidad del umbral de respuesta de la protección. Está permitido reemplazar el optoacoplador de diodo AOD101A (U1) con un transistor de la serie AOT110 o AOT127 conectando la resistencia R4 al emisor del fototransistor, el ánodo del trinistor VS1 a la salida de su colector e instalando una resistencia con un resistencia de 1 MΩ entre la base y el emisor. Al mismo tiempo, el trinistor también puede tener una gran corriente de control, por ejemplo, la serie KU201 o KU202. El establecimiento del dispositivo se reduce principalmente a la selección de los condensadores C2 y C1. Al seleccionar el primero de ellos, logran apagar el dispositivo cuando el voltaje de la red cae a 160 ... 170 V, y el segundo, un encendido confiable con el botón de inicio SB1. La selección de la resistencia R5 también es posible, para garantizar un funcionamiento confiable del sistema de protección a una tensión de red superior a 240 ... 250 V. Al mismo tiempo, no se deben olvidar las medidas de seguridad eléctrica; después de todo, todos los elementos de el dispositivo están conectados galvánicamente a una red eléctrica de alto riesgo. En conclusión, algunos consejos prácticos relacionados con posibles cambios en el propio dispositivo de protección. Si hay dificultades con la selección de diodos zener de alto voltaje VD7 y VD8, es posible usar un diodo zener KS533A con un transistor KT940A adicional, como se muestra en la Fig. 2a. La resistencia variable R8 establece el voltaje de umbral del sistema de protección. Sin embargo, su confiabilidad disminuirá un poco, ya que el transistor VT1 puede "romperse" y el dispositivo no apagará la carga si se excede el voltaje de CA de entrada. Los diodos Zener, por regla general, no se "cortan", y esto solo conduce a una desconexión de la carga. El dispositivo se puede simplificar reemplazando el trinistor VS1 y el optoacoplador U1 con un optotiristor de la potencia adecuada, con una corriente de pulso de salida de al menos 1 A, por ejemplo, la serie AOU160. Un dispositivo semiautomático con un optoacoplador de este tipo debería bloquear de manera confiable la fuente de alimentación del devanado del relé K1 al descargar rápidamente el capacitor C4.
El optoacoplador más común de la serie AOU103 puede soportar una corriente pulsada de hasta 0,5 A, que puede no ser suficiente para un funcionamiento fiable del dispositivo. En general, el optoacoplador se puede reemplazar por un transformador de pulsos de baja potencia. Adecuado, por ejemplo, el transformador de adaptación del amplificador 34 de una radio portátil de transistores o similar, cuyos devanados contienen 150 ... 300 vueltas de cable PEV-2 0,15 ... 0,3. Un devanado con un número menor de vueltas está conectado al circuito de control del trinistor VS1 (Fig. 3,6), y un devanado con una gran cantidad de vueltas está conectado en lugar del diodo emisor del optoacoplador U1. Las resistencias R3 y R4 en este caso se eliminan del dispositivo. La operación a largo plazo de varias máquinas semiautomáticas, incluidas aquellas con los cambios realizados, mostró su funcionamiento confiable. Para un funcionamiento confiable del dispositivo, se debe instalar un botón como SB1, diseñado para la corriente de arranque completa del dispositivo protegido. Es deseable instalar una resistencia limitadora con una resistencia de aproximadamente 1 ohmios en el circuito de ánodo del tiristor VS10, protegerá al tiristor de una posible ruptura por la corriente de descarga del capacitor C4.
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