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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de protección contra sobretensiones. 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 ¿Cómo proteger el diseño para que no exceda el voltaje permitido proveniente de una fuente de alimentación no estabilizada? Para hacer esto, puede hacer un dispositivo de protección, que se describe en el artículo. A menudo, la causa de la falla de varios equipos de radio es un aumento en el voltaje de suministro por encima de los límites permitidos. Es especialmente peligroso si se utilizan microcircuitos en el diseño y la fuente de alimentación no está estabilizada. Es cierto que el uso de fuentes de alimentación no estabilizadas tiene sus ventajas: simplicidad, potencia de carga permitida relativamente grande, ya que no hay elementos reguladores con una gran liberación de calor, etc. Sin embargo, el principal inconveniente de tales bloques es la dependencia significativa del voltaje de salida del voltaje de la red. Por lo tanto, con un aumento en el voltaje de la red, también aumentará el voltaje de salida de la unidad, lo que puede provocar una emergencia. Para excluir esto, propongo complementar la fuente de alimentación con un dispositivo simple que monitoreará constantemente el voltaje en su salida y, si se excede el voltaje, desconectará la carga de la unidad. Un diagrama de tal dispositivo se muestra en la Fig. 1. Consiste en un microcircuito digital DD1, un transistor VT1 que controla el encendido del relé K1 y un estabilizador integral DA1. Cuando se enciende la fuente de alimentación, si el voltaje en su salida está dentro de los límites normales, el circuito de retardo R3C2 mantendrá el elemento de umbral DD1.1 (disparador Schmitt) en un estado alto en la salida (pin 3). Y así, el relé no funcionará durante los transitorios, ya que las salidas de los disparadores restantes (DD1.2-DD1.4) tendrán un nivel bajo que no permitirá que el transistor se abra. La carga se alimentará a través de los contactos normalmente cerrados K1.1, K1.2 del relé.
El voltaje controlado de la fuente de alimentación se suministra a través de la resistencia R2 y se sintoniza R1 a la entrada del disparador DD1.1. Una resistencia sintonizada establece el umbral de conmutación del disparador. Siempre que el voltaje en el pin 1 del disparador esté por debajo del umbral, estará en un estado de alto nivel en la salida. Si el voltaje de la fuente de alimentación excede el valor establecido, el disparador cambiará a otro estado, aparecerá un nivel bajo en su salida y aparecerá un nivel alto en las salidas de los otros disparadores. Como resultado, la llave en el transistor VT1 se abrirá, el relé funcionará y los contactos K1.1, K1.2 abrirán el circuito de alimentación de carga. En este estado, el dispositivo estará incluso si el voltaje cae al valor anterior. Para devolver el dispositivo a su estado original, debe desconectar la fuente de alimentación de la red por un tiempo. Si no hay sobretensión cuando lo vuelva a encender, el dispositivo estará en su estado original. De lo contrario, volverá a apagar la carga, pero después de un tiempo de retardo determinado por los valores nominales de las partes de la cadena R3C2 (en este caso, alrededor de 0,1 s). Por lo tanto, el dispositivo responde incluso a sobretensiones de corta duración, que también son peligrosas para la carga. La duración de la reacción está determinada en mayor medida por la capacitancia del capacitor C1, pero la resistencia total de la resistencia R2 y la parte activa de la resistencia de sintonización también tienen un efecto. El condensador C1 desempeña otra función: excluye el funcionamiento del dispositivo del ruido de impulso. El mismo papel se asigna al condensador C3. El LED NI, que se enciende simultáneamente con la operación del relé, indica una situación de emergencia. Se requiere el estabilizador integral DA1 para alimentar el dispositivo con un voltaje estabilizado de +12 V. Además de lo indicado en el diagrama, el dispositivo puede usar el chip KR1561TL1 o un 4093 analógico importado. Transistor: cualquier silicio de baja potencia con una corriente de colector permitida no inferior a la corriente a través del devanado del relé, por ejemplo, KT3102, KT315 o más potentes KT503 con cualquier índice de letras, así como BFP729, BC182B, BC318, KSC853R importados. Diodo: cualquiera de las series KD243, KD503, KD521, KD522, 1N4001 - 1N4007. LED: cualquier brillo nacional o importado, preferiblemente rojo. El tipo de estabilizador integral DA1 depende, al igual que el tipo de transistor, de la corriente de operación a través del devanado del relé. Entonces, con una corriente de aproximadamente 45 mA, puede instalar KR1157EN12A, KR1157EN12B, KR1168EN12 y con una corriente de más de 90 mA, más potente, por ejemplo, KR142EN8B, KR142EN8D, KR1162EN12A, KR1162EN12B, 78M12. El relé utilizado es importado con una tensión de funcionamiento de 12 V y una corriente de unos 45 mA. Pero cualquier otro con el mismo voltaje de funcionamiento servirá. Los contactos del relé deben soportar el consumo máximo de corriente del diseño en el que se carga la fuente de alimentación. Se ensambló un dispositivo de protección en una placa de circuito impreso (Fig. 2) de fibra de vidrio recubierta con lámina de un lado. El relé y el LED se encuentran fuera de la placa.
La configuración del dispositivo se reduce a establecer el umbral de respuesta con una resistencia sintonizada cuando se aplica voltaje a la entrada (salida derecha de la resistencia R2 según el diagrama) desde una fuente de alimentación ajustable. Es posible que deba recoger el condensador C1 y la resistencia R3. Este dispositivo en su versión original fue diseñado para proteger el amplificador estéreo en el chip TDA8560Q de sobretensiones. Su voltaje máximo de funcionamiento es de +18 V. De una fuente de alimentación no estabilizada, el amplificador recibió voltaje en el rango de 15 ... 17 V (dependiendo de la potencia de salida y el voltaje de la red en ese momento).El umbral de protección se estableció en 18 V. Al simular una emergencia, en la forma de aumento de la tensión de red a 230...240 V mediante LATR, se produjo un claro funcionamiento del dispositivo de protección y el amplificador se apagó. Autor: I.Potachin, Fokino, región de Bryansk
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