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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 del equipo contra la operación de emergencia de la red. En [1] se describe un dispositivo que desconecta el devanado primario del transformador de red calentando el sensor de temperatura cuando aumenta la tensión de red. En mi opinión, este diseño tiene una serie de desventajas: - aplicación limitada. No se puede usar para proteger electrodomésticos tan caros como un refrigerador, una lavadora, un televisor; - gran inercia del sensor, dependiendo de la distancia desde el lugar de su fijación a la carcasa del transformador. Ofrezco mi versión de un dispositivo que protege la red en toda la habitación. El dispositivo, cuyo diagrama de bloques se muestra en la Fig. 1, consta de un rectificador; un circuito de comparación que registra un aumento de voltaje en la red; dispositivo de control y llave.
El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la Fig.2. El sensor es una fuente de tensión continua no estabilizada, que consta de un transformador T1, un puente de diodos VD4 y un condensador C4.
Cuando aumenta el voltaje en la red, aumenta el voltaje en la salida del puente VD4. A un cierto valor de esta tensión, se activa el comparador DA1. La señal de salida del comparador se alimenta a la entrada del generador (DD1.1, DD1.2) del dispositivo de control, descrito en detalle en [3]. El disparador RS está excluido del dispositivo, porque el generador es controlado por el comparador DA1. El elemento de conmutación (llave) es un triac VS1 conectado al generador. El generador produce pulsos con una frecuencia de 10 kHz con un ciclo de trabajo de 10. El ciclo de trabajo máximo de los pulsos está limitado únicamente por el tiempo de encendido del triac. Para KU208G, la duración del impulso de control debe ser de al menos 10 μs. La centralita incluye una fuente de alimentación montada sobre los elementos VD1, VD2, C1, R1, R2. El transistor VT2 es un amplificador de potencia de impulsos del generador. Un nivel alto en la salida del comparador activa el generador de impulsos. En el momento del arranque, el dispositivo consume más corriente, que en un primer momento es mantenida por la tensión del condensador C1, luego se abre el triac VS1 y, a través de la resistencia R7, se abre el transistor VT1. El transistor abierto VT1 pasa por alto la resistencia R2, proporcionando así una corriente de suministro aún mayor. El LED HL1 sirve para indicar que la carga está encendida. El funcionamiento del comparador DA1 se describe en detalle en [2]. El voltaje de referencia aplicado al pin 5 establece el umbral superior. El valor de la histéresis de la característica de transferencia
donde R9' es la resistencia de la parte superior según el esquema (antes del motor) de la resistencia R9; R9 "es la resistencia de la parte inferior (del motor) de la resistencia R9 según el circuito. Cuando la señal de entrada alcanza el umbral superior del comparador, es decir, Uop. El voltaje lógico "1" se establece en la salida DA0 El generador se apaga, el tiristor VS1 permanece cerrado y la carga se desconecta de la red.Si después de eso, el voltaje de entrada disminuye en relación con Uon por el valor Ug, entonces el nivel de salida se establece nuevamente en "1", y el la carga está conectada a la red. El valor de la histéresis, y por lo tanto el umbral inferior del comparador, está regulado por la resistencia R9. Detalles y diseño. El transformador T1 debe estar diseñado para una tensión de devanado primario de 380 ... 400 V. Puede ser prefabricado o modificado. El refinamiento consiste en enrollar un número adicional de vueltas del devanado primario, correspondiente a 380 V. El devanado secundario del transformador debe estar diseñado para una tensión de 4 ... 5 V a la tensión nominal de la red (220 V). La fuente de tensión de referencia Uo„ para el comparador DA1 puede ser un estabilizador de cualquier diseño (no se muestra en el diagrama). El condensador C3 suprime posibles interferencias de radio y mejora la forma del voltaje de salida. Debe tener un voltaje de funcionamiento de al menos 500 V. La configuración del dispositivo se reduce a configurar el umbral de respuesta del comparador DA1 y seleccionar el valor de la resistencia R6 para un funcionamiento confiable del triac VS1. Para establecer el umbral de respuesta del comparador DA1, se aplica un voltaje a la entrada del dispositivo a través del LATR dentro de la tolerancia de la red, generalmente no más de 240 ... 245 V. Después de eso, el valor del voltaje en el capacitor Se mide C4. Se aplica un voltaje de la misma magnitud al pin 5 de DA1 y es Uon. Luego, al reducir el voltaje de entrada, la resistencia R9 establece el umbral deseado para encender el comparador. Debido a la relativa complejidad de fabricación del transformador T1, es posible utilizar un circuito comparador sin transformador, que se describe en detalle en [4]. En las variantes propuestas del IC DD1 no se usa completamente (hay elementos libres). Para eliminar este inconveniente, propongo reemplazar el generador en el IC DD1 con un generador de acuerdo con el circuito que se muestra en la Fig. 3 [5].
Período de oscilación del generador T=R2 • C1 • /p2. El generador es controlado por la entrada de bloqueo (pin 4) del pin 7 del comparador DA1 (Fig. 2). Cuando el nivel de lógica "1" en la entrada de bloqueo (pin 4), el bloqueo del temporizador está deshabilitado. Cuando se aplica un "0" lógico, el bloqueo se habilita y el temporizador pasa de cualquier estado activo a pasivo (apagado), es decir, se interrumpe la generación. Los fusibles FU1, FU2 en la Fig. 1 y la Fig. 2 son fusibles residenciales ("enchufes"). Es recomendable instalar el triac KU208 en un disipador de calor. En lugar de un triac, se pueden utilizar dos tiristores KU202, encendiéndolos en antiparalelo para aumentar la potencia conmutada. El condensador C1 debe tener una corriente de fuga mínima. Si es necesario aumentar la potencia suministrada por la fuente de alimentación, se reducen los valores de las resistencias R1 y R2 y se aumenta el valor del condensador C1. Literatura 1. Milyushin A. Dispositivo de protección térmica para relojes electrónicos. - Radioaficionado, 1998, núm. 4, pág. 30. Autor: A. Ilyin, San Petersburgo; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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