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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Protección de equipos radioelectrónicos contra el aumento de la 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 Un aumento en el voltaje de la red en nuestro tiempo (sin embargo, como una disminución) es algo común. La red está literalmente "rebosante" de varios ruidos de impulso, y las "ráfagas" de la tensión de red superan los 300 V o más. En las zonas rurales, la situación es aún peor. ¡Las emergencias conducen al hecho de que el consumidor puede tener 220 V o más en lugar de los 350 V requeridos! La tensión de red en el rango de 180 ... 260 V es la regla y no la excepción. Los más sensibles en esta situación son los medios radioelectrónicos (RES). Por tanto, es necesario proteger el RES de posibles aumentos de tensión de red. Una de las estructuras ensambladas ha sido operada con éxito durante más de un año junto con el 3USCT TV. Su circuito es extremadamente simple (Fig. 1), pero es bastante efectivo para proteger el televisor de sobretensiones en el voltaje de la red y un aumento brusco en el voltaje de la red durante mucho tiempo.
La potencia consumida por el televisor es de aproximadamente 70 W, el rango de funcionamiento normal del televisor (módulo de fuente de alimentación MP3) con cierto margen es de 180 ... 240 V (175 ... 245). Cuando el voltaje supera los 250 V, existe una amenaza real de falla del MP TV. El primer candidato para una "salida" puede ser el condensador electrolítico del filtro rectificador MP (C16, C19). Siempre que el voltaje de la red no exceda los 250 V, el circuito casi no tiene efecto en el funcionamiento del televisor, con la excepción de la caída de voltaje en la resistencia del cable R1 (alrededor de 12,7 V con un consumo de energía de 70 W y un tensión de red de 220 V). La potencia disipada en este modo en la resistencia no supera los 4 W. Se monta un limitador de voltaje de red bidireccional en los diodos zener VD1 y VD2. Tan pronto como el voltaje de la red supere los 250 V, los diodos zener VD1 y VD2 se abran y el fusible FU1 se funda, el televisor (su MP) se desactivará. Además, el circuito de la Fig. 1 suprime de manera efectiva varios picos en la tensión de la red, limitándolos a un nivel seguro. La influencia de la resistencia R1 en los circuitos de desmagnetización del televisor es pequeña y su presencia en el circuito no afecta negativamente a la pureza del color. En este caso, el MP se enciende con más suavidad, porque se producen picos de corriente debido a la presencia de condensadores electrolíticos en el filtro del rectificador MP. La corriente está limitada por una resistencia estándar (3,3 ... 4,7 ohmios) al nivel de corrientes muy altas, lo que reduce la vida útil de los diodos y condensadores del MP. Construcción y detalles. Como potente resistencia de cable R1, utilicé un trozo de cable de alta resistencia de la espiral de la estufa eléctrica. Más tarde, fabricó varias resistencias más similares mediante la conexión en paralelo de resistencias MLT-2 con una resistencia de 390 ... 680 ohmios. La situación con los diodos zener es mucho más complicada. Deben tener un alto voltaje de estabilización y (que es muy importante) una gran sobrecarga de corriente de estabilización permitida durante la duración del fusible FU1 quemado. Como no se podía comprar nada adecuado a precios razonables, decidí usar una "batería" de diodos Zener domésticos conectados en serie del tipo D1A (voltaje de estabilización 2 ... 815 V, corriente de estabilización nominal 5 A, sobrecorriente durante 6,2 s es igual a 1 A). El último de los parámetros dados es bastante adecuado para el circuito de la Fig. 1, ya que el fusible se quema mucho más rápido que 2,8 s. Como VD1 y VD1, inicialmente instalé 1 uds. D2A. En este caso, el voltaje de sujeción (para cada media onda) es: Ulim \uXNUMXd NUst + NUpr, donde N es el número de diodos zener conectados en serie en una rama del limitador bilateral; Upr: caída de tensión en el diodo zener en la conexión del diodo (para D815A inferior a 1,5 V); Ust - voltaje de estabilización (para D815A menos de 6,2 V). Para no perder tiempo seleccionando muestras con un Ust máximo, medí el voltaje de estabilización de una batería de diodos zener ya conectada. Si resultó ser insuficiente, agregó varios diodos zener y, a la inversa, si era necesario, eliminó los adicionales del circuito. No toma mucho tiempo si usa LATR y un transformador adicional para que sea posible recibir un voltaje de red de 250 V y más [1]. Durante el ajuste, el fusible se reemplaza temporalmente con una lámpara incandescente de 100 W. Cuando el voltaje supera los 250 V, los diodos zener se abren y limitan el voltaje, el exceso se extingue en una lámpara incandescente (la resistencia R1 está en cortocircuito durante este tiempo). Se conecta un amperímetro en serie con la lámpara, por lo que es posible controlar el funcionamiento del circuito. La resistencia del filamento de la bombilla en estado frío es de unos 40 ohmios, por lo que los diodos zener están protegidos de corrientes de "choque" y emergencias durante el establecimiento del circuito. Si el voltaje de la red se sobreestima constantemente o a menudo aumenta a 240 V o más, puede proteger el televisor al incluir una o dos resistencias en los cables de red del televisor (Fig. 2).
Para que las resistencias no afecten el circuito de desmagnetización, se pueden encender directamente frente al MP del televisor, sin pasar por los elementos del circuito de desmagnetización (ST 15-2-220 V; L1, R3-MP-3- 3). Los valores de resistencia se calculan mediante la fórmula R = Upad / Ipotr para una resistencia (R = R1 + R2), donde Upad es la parte de la tensión de red que debe "reembolsarse"; Ipotr: la corriente consumida por el televisor de la red. La desventaja de este método es que el rango de tensión de funcionamiento del MP sube, es decir, en lugar de 170-240 V, se convertirá en 190-260 V, y las interferencias y sobretensiones de alto voltaje no se extinguirán. Ventaja: simplicidad e inclusión suave de MP en la red. A pesar de la gran cantidad de diodos zener, el circuito de la Fig. 1 se puede ensamblar muy rápidamente. No se requirieron disipadores de calor para los diodos zener, ni siquiera tuvieron tiempo de calentarse, ya que el fusible se quemó. ¡La disipación de potencia permitida para tal "batería" de diodos zener es de 800 W! Para reducir la cantidad de diodos zener utilizados, el dispositivo de protección se ensambla de acuerdo con el esquema de la Fig. 3. En él, la cantidad de diodos zener se reduce casi a la mitad o más, ya que los diodos zener están incluidos en la salida del puente rectificador de diodos, y también cae algo de voltaje en estos diodos. Como diodos VD1 ... VD4, puede usar cualquiera de los potentes con Uobr \u400d 5 V y una corriente permitida de más de 1 A. Con un pequeño consumo de energía, se puede usar una lámpara incandescente en lugar de un fusible y una resistencia RXNUMX.
Para la observación visual del funcionamiento del limitador de red se conecta en paralelo un LED AL307 a uno de los diodos zener a través de una resistencia de extinción de 1 kOhm. A pesar de la simplicidad del circuito, estos dispositivos de protección son muy eficientes y confiables en su funcionamiento, no son caprichosos con los viajes "falsos" y no causan interferencias en la red. Para proteger los circuitos de los dispositivos electrónicos de las sobrecargas, en el extranjero se fabrican dispositivos llamados supresores de transitorios (para un artículo sobre ellos, consulte "Radioamator" 2/99 p. 31). Hasta la fecha, también han aparecido análogos rusos, llamados diodos zener restrictivos. Tienen una potencia de disipación de hasta 10 kW, que es suficiente para quemar el fusible. También existe una clase de dispositivos como supervisores o detectores de aumento o disminución de voltaje. Por ejemplo, el microcircuito KR1171SP16 tiene un voltaje de activación de 16 V. A este voltaje, se abre la llave de salida del microcircuito, a través de la cual se puede encender un relé de autobloqueo. Puede encenderlo en la entrada a través de un divisor de voltaje. Dado que todavía es difícil para un radioaficionado obtener dichos elementos, también puede usar los dispositivos descritos en el artículo. Literatura:
Autor: AG Zyzyuk
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