電力サージからの無線機器の半自動保護。スキーム、説明

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無線機器を電力サージから保護するための半自動装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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家庭用無線機器を「ジャンプ」から保護し、わが国の多くの地域で主電源電圧が標準から急激に逸脱することは、予測できない結果を伴う問題のままです。記事の著者は状況を分析し、この問題の実際的な解決策に関する彼の個人的な経験を共有しています。

提案されたデバイスは、電圧が許容範囲を超えて変化したときに主電源からすばやく切断することにより、無線機器を保護します。これは、まず第一に、強い突風時などにワイヤが短絡する可能性が高い架空送電線の近くに関連しています。特に危険なのは、相線の 380 つが「ゼロ」に短絡することです。この場合、ネットワークの電圧はXNUMX Vに上昇します。通常、このような場合、電源の酸化物コンデンサが壊れて電解液が漏れ出し、無線デバイスの動作に悪影響を及ぼします。

電源電圧を 160 V に下げることも、特にスイッチング電源の場合は危険です。このような場合、それらはパワートランジスタを介して連続電流負荷で動作し、過熱により故障する可能性があります。

電力サージからの無線機器の半自動保護

スキームが図1に示されている半自動装置は、説明した問題を解決するのに役立ちます。 1996. I. Nechaev の記事「ネットワーク機器を電圧サージから保護するための自動装置」(「Radio」、10 年、No. 48,49、p. 1) で説明されている同様の装置とは異なります。「ジャンプ」電圧は負荷をネットワークから切断し、スタートボタンSBXNUMXを押した後にのみ再びオンにすることができます。前述のマシンでは、電源電圧が「ウォーキング」しているとき、負荷は断続的に供給されます。これは、あらゆる無線機器、特に PC や TV にとって非常に好ましくない動作モードです。

提案された半自動装置の基礎は、強力な電磁リレーK1です。その巻線に直流で電力を供給するために、クエンチングコンデンサC1およびC4を介してネットワークに接続された整流器MOCTVD1-VD2が使用されます。ボタン SB1 を短く押して、デバイスの電源を入れます。この場合、リレーK1が作動し、その閉鎖接点K 1.1がスタートボタンの接点をブロックします。コンデンサ C1 は、オンになったときにリレーに必要な始動電流を提供します。動作モードでは、少なくとも 2 V の電源電圧まで、コンデンサ C160 を流れる電流によってリレーが保持されます。デバイスをセットアップするときは、コンデンサ C2 (場合によってはコンデンサ C1) の静電容量を個別に選択する必要があります。各種リレー。

電源電圧が 240 V に上昇すると、ツェナーダイオード VD7 と VD8 が開きます。同時に、フォトカプラ U1 がアクティブになり、トリニスタ VS1 が開き、リレー巻線 K1 の電源回路がブロックされます。その結果、リレーが解放され、その開接点 K1.1 がデバイスの負荷を AC 主電源から切断します。

トリニスタ VS3 の制御回路内のシャント抵抗 R3 であるコンデンサ C1 は、サージ保護が作動するのを防ぎます。抵抗器R1、R2は、スタートボタンSB1の接点を通る電流サージを制限すると同時に、コンデンサC1またはC2が故障した場合に「ヒューズ」になります。

ダイオード VD5 は、デバイスのパフォーマンスを向上させます。これは、主に使用されるリレーのタイプによって決定され、ほんの一瞬です。説明されているデバイスで使用されるRENZZリレーのリリース時間は4ミリ秒を超えません。これは、保護の信頼できる動作には十分です。抵抗 R5 は、フォトカプラ LED U1 を流れる電流を制限します。それを選択することにより (8 ... 25 kOhm 以内)、入力電圧を超える保護を動作させるためのしきい値を小さな値 (5 ... 10 V) で調整することができます。

構造的には、半自動装置は携帯用延長コードの形で作られています。前面の壁カバーには、電源コンセント X2、押しボタンスイッチ SB1 (固定なしの KM2-1 または P2K)、およびインジケーター VL1 があります。電磁リレー (RENZZ)、VS1 トリニスタ、その他すべての部品は、片面箔材料で作られたプリント基板に取り付けられ、プラスチックケースに収められています。

リレーK1は、動作電圧12 ... 60 Vの任意のタイプにすることができ、その接点は、電源電圧2 Vで少なくとも3 ... 220 Aの電流用に設計されています。この場合、コンデンサ C4 の定格電圧はそれに対応する必要があります。

少なくとも 1 V の定格電圧用のコンデンサ C2 および C73 - K350、MBM、MBGO (C2 は 400 V 優れています)。ツェナーダイオード VD7 および VD8 は同様のものと交換可能で、その合計安定化電圧は 310 ～ 340 mA の電流で 10 ～ 12 V です。これらのデバイスの合計安定化電圧が低い場合 (250 ... 300 V)、抵抗 R5 は 30 ... 47 kOhm であり、より多くの電力が消費されます。この場合、保護応答しきい値の不安定性を高めることができます。

AOD101A (U1) ダイオードオプトカプラをトランジスタ AOT110 または AOT127 シリーズに置き換えることは許容されます。抵抗 R4 をフォトトランジスタのエミッタに接続し、トリニスタ VS1 のアノードをそのコレクタの出力に接続し、ベースとエミッタ間の抵抗は 1 MΩ です。同時に、トリニスタは、KU201 または KU202 シリーズなど、大きな制御電流を使用することもできます。

デバイスの確立は、主にコンデンサ C2 と C1 の選択に還元されます。それらの最初のものを選択すると、電源電圧が160 ... 170 Vに低下したときにデバイスの電源がオフになり、1つ目はスタートボタンSB5で確実にオンになります。抵抗R240の選択も可能です - 250 ... XNUMX Vを超える電源電圧で保護システムの信頼性の高い動作を確保するため. 同時に、電気的安全対策を忘れてはなりません.デバイスは、リスクの高い電力網に電気的に接続されています。

結論として、保護装置自体の可能な変更に関連するいくつかの実用的なアドバイス。高電圧ツェナーダイオード VD7 および VD8 の選択に問題がある場合は、図に示すように、KS533A ツェナーダイオードを 940 つと KT2A トランジスタを追加して使用することができます。 8a. 可変抵抗器 RXNUMX は、保護システムのしきい値電圧を設定します。

電力サージからの無線機器の半自動保護

ただし、トランジスタVT1が「壊れる」可能性があり、入力AC電圧を超えるとデバイスが負荷をオフにしないため、信頼性は多少低下します。ツェナーダイオードは、原則として「短絡」に失敗し、これは負荷の切断につながるだけです。

デバイスは、トライニスタ VS1 とオプトカプラ U1 を適切な電力のオプトサイリスタ (AOU1 シリーズなど、少なくとも 160 A の出力パルス電流) に置き換えることで簡素化できます。このようなオプトカプラを備えた半自動デバイスは、コンデンサC1を急速に放電することにより、リレーK4の巻線の電源を確実にブロックする必要があります。 AOU103 シリーズの最も一般的なフォトカプラは、最大 0,5 A のパルス電流に耐えることができますが、デバイスの信頼できる動作には不十分な場合があります。

一般に、フォトカプラは低電力パルストランスに置き換えることができます。例えば、ポータブルトランジスタラジオなどの増幅器３４の整合トランスに適しており、その巻線には１５０～３００ターンのワイヤＰＥＶ－２０．１５～０．３が含まれる。巻数の少ない巻線がトリニスタ VS34 の制御回路に接続され（図 150、b）、フォトカプラ U300 の発光ダイオードの代わりに巻数の多い巻線が接続されます。この場合、抵抗 R2 と R0,15 はデバイスから取り除かれます。

変更が加えられたものを含むいくつかの半自動機械の長期運転は、それらの信頼できる操作を示しました。

デバイスの信頼性の高い動作のために、保護されたデバイスの完全な始動電流用に設計されたSB1としてボタンを取り付ける必要があります。サイリスタ VS1 のアノード回路に約 10 オームの抵抗を持つ制限抵抗を取り付けることが望ましいです。これにより、サイリスタがコンデンサ C4 の放電電流による破壊の可能性から保護されます。

著者：A.ゼレーニン、カルタリ、チェリャビンスク地方。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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