Bloque de protección contra fluctuaciones de tensión en la red eléctrica. Esquema, descripción

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Unidad de protección contra fluctuaciones de tensión en la red eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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

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Los equipos electrónicos modernos con fuentes de alimentación conmutadas pueden funcionar dentro de un rango muy amplio de inestabilidad de la tensión de red. Al mismo tiempo, electrodomésticos como el frigorífico, el aire acondicionado y la lavadora son más exigentes con la red eléctrica. Una desviación de la tensión de red de la norma de incluso el 10% es extremadamente indeseable para algunos de ellos. Además, esto se aplica no sólo al aumento del voltaje, sino también a su disminución. Por ejemplo, cuando el voltaje de suministro es bajo, el motor eléctrico del compresor del refrigerador puede detenerse.

En este caso, la corriente a través de su devanado aumentará bruscamente, lo que puede provocar incluso un incendio. Es extremadamente indeseable exceder el voltaje, así como sus fuertes fluctuaciones.

La figura muestra un diagrama de un dispositivo de protección que monitorea el nivel de voltaje en la red, y si su valor excede los límites especificados durante la configuración, el circuito apaga la carga.

Unidad de protección contra fluctuaciones de tensión en la red

Cabe destacar que la carga no se enciende inmediatamente después de que el voltaje de la red vuelve a la normalidad, sino unos segundos después. Este retraso evita que los transitorios que ocurren en la red afecten negativamente al equipo.

El circuito se alimenta constantemente de la red, independientemente de las fluctuaciones de voltaje en el mismo. La carga se enciende y apaga mediante un relé K1 relativamente potente. La electrónica y los relés se alimentan mediante una fuente de alimentación por transformador en T1. La tensión de alimentación del chip D1 se mantiene estable a 5 V mediante el estabilizador A1. El sensor de tensión de red es el rectificador en VD4 y C3, así como en R1...R4.

Puede parecer extraño que todo el circuito esté alimentado por un transformador y que la tensión de control se tome directamente de la red. Esta decisión tuvo que tomarse después de probar la versión original del circuito, en el que se eliminó la tensión de control del devanado secundario del transformador.

El motivo de la falla fue que cuando el relé se enciende y apaga, se produce un cambio significativo de voltaje en la salida del transformador de baja potencia y del rectificador. Esto se debe al consumo actual relativamente grande de este tipo de nabo. Cuando se enciende el relé, el voltaje en la salida T1 disminuye y cuando se apaga el relé, el voltaje aumenta.

Incluso si el relé se alimenta a través de un estabilizador, esto no cambia la esencia del asunto, ya que el voltaje en el relé será estable y el voltaje en el rectificador secundario cambiará. Por tanto, el sensor de nivel de voltaje se conecta directamente a la red.

El sensor funciona de la siguiente manera. VD4-C3 es un rectificador. Su salida será una tensión constante proporcional a la tensión alterna de la red. Las resistencias R1-R4 son dos divisores de voltaje ajustables. Los elementos del microcircuito D2 forman una especie de amplificadores de señal de sensor.

Los elementos del microcircuito K561LA7 no contienen disparadores Schmitt, por lo que sus niveles de umbral son el superior de cero y el inferior de uno, casi al mismo nivel de voltaje. Los elementos del microcircuito K561TL1 con disparadores Schmitt. y sus umbrales de cero y uno son muy diferentes. La resistencia R4 establece el umbral inferior del voltaje de la red y la resistencia R3 establece el umbral superior. Cuando el voltaje de la red está por debajo del umbral establecido, el voltaje en la entrada D2.1 se desliza hacia el cero lógico. El voltaje en la salida D2.1 comienza a aumentar y el elemento D1.1 cambia al estado de salida cero. Esto lleva al elemento D1.2 a pasar al estado único. El condensador C4 se carga rápidamente a través de VD5 y R5. En la salida D1.3 aparece un cero. Los transistores VT1, VT2 se apagan y el relé K1 apaga la carga. Cuando el voltaje vuelve a la normalidad, ocurre el proceso inverso y la salida D1.2 se pone a cero. En este caso, la descarga del condensador C4 se produce a través de una resistencia R8 relativamente grande, por lo que se necesitan varios segundos para encender la carga (mientras C4 se descarga hasta el umbral lógico cero).

Si el voltaje en la red excede el límite máximo establecido por la resistencia R3, entonces se activa el elemento D2.2. En su salida, la tensión disminuye y esto hace que el elemento D1.2 cambie al estado único en la salida. Entonces todo es igual que en el caso de bajar el voltaje.

A la hora de realizar la instalación es necesario utilizar un autotransformador del tipo LATR o similar, que permita regular la tensión alterna. Con su ayuda, el voltaje se reduce y aumenta hasta los valores límite requeridos, y los puntos de activación se ajustan en consecuencia con las resistencias R3 y R4.

Detalles. El condensador C4 debe ser para una tensión de al menos 360 V. Los condensadores restantes deben ser para una tensión de al menos 16 V. El transformador T1 es chino con un devanado primario de 220/110 V (no se utiliza grifo) y un devanado secundario. de 9+9 V, y una corriente de 300 mA.

El tipo de relé K1 depende de la potencia máxima de carga. Con una potencia de hasta 200 W, puede utilizar el relé KUTS-1 de televisores domésticos antiguos. Este circuito utiliza un relé HJQ-13F con un devanado de 12 V. Con un relé de este tipo, la potencia de carga máxima es de 2600 W.

Autor: Merzlyakov A.K.

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