ネットワークの異常電圧から機器を保護する装置。スキーム、説明

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異常なネットワーク電圧から機器を保護するためのデバイス。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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実行される機能に関して著者によって開発された保護装置は、I. Kotovの記事「緊急主電源電圧から機器を保護するための装置」（「ラジオ」、2008年、第8号、26ページ、 27)。降圧トランスを含まず、トライアックを使用して負荷を切り替えるため、保護速度が向上します。

異常な主電源電圧から機器を保護するための装置
図。 1

提案されたデバイスは、ネットワーク電圧が所定の値を超えた場合と減少した場合の両方で、220 V ネットワークから負荷を切断します。このデバイス (図 1) の基礎となるのは DD1 マイクロコントローラーで、コードが表に示されているプログラムに従って動作します。主電源電圧から、制限ダイオード VD2 が振幅約 18 V の交流 (矩形に近い) 電圧を生成します。コンデンサ C1 は電流設定コンデンサで、抵抗 R3 は接続時の開始電流を制限し、R1 は電圧の放電を保証します。デバイスが切断されているときはコンデンサ C1。ダイオード VD3 はこの交流電圧を整流し、コンデンサ C3 はリップルを平滑化します。スタビライザ DA1 は、5 V の電圧でマイクロコントローラに電力を供給します。バリスタ RU1 は、誘導性負荷のスイッチング時の電圧サージからトライアック VS1 を保護します。

電源電圧の値の制御は、マイクロコントローラ DD1 の内蔵 ADC によって実行されます。これを行うために、電源電圧はダイオード VD1 とローパスフィルター R2C2 によって事前に整流され、抵抗分圧器 R4R5 がマイクロコントローラー DD3 の ADC (ピン 1) の入力に供給されます。コンデンサ C4 はさらにインパルスノイズを抑制します。 ADC への変換後、XNUMX ビットの結果は XNUMX ビット右にシフトされ、最下位ビットは無視されます。その結果、ADC データは XNUMX ビット幅になります。

異常な主電源電圧から機器を保護するための装置

負荷からの主電源電圧の供給と切断は、トライアック VS1 によって実行されます。 DD1 マイクロコントローラーのタイマーカウンター 1 で開くには、周波数 1 kHz、デューティサイクル 6 (デューティ比 10) のパルスが PB0,1 ライン (ピン 10) で生成されます。トランジスタＶＴ１による電流増幅の後、抵抗器Ｒ８を通るこれらのパルスは、トライアックＶＳ１の制御電極に供給される。制御パルスの周波数が高いため、主電源電圧の各半サイクルの開始時に開き、スイッチングノイズのレベルが低下します。 R1C8 回路は同じ目的を意図しています。タイマー・カウンター 1 を停止し、DD6 マイクロコントローラーの PB5 ラインの電圧を低レベルに設定することによって、負荷の切断が行われます。

1 桁の LCD インジケータ HG1 では、最下位 (右端) の 1 桁が主電源電圧を表示し、2 番目と XNUMX 番目の桁は分離されており、消灯しています。 XNUMX 秒間隔で XNUMX 桁目、XNUMX 桁目、XNUMX 桁目に最大カットオフ電圧と最小カットオフ電圧を交互に表示します。 XNUMX 桁目はセパレート (オフ) で、XNUMX 桁目は電源電圧が指定された制限内にある場合に負荷がオンになるまでの残り時間 (秒) を示します。ボタンSBXNUMXとSBXNUMXは、負荷をオフにするためのしきい値電圧の値、最小値と最大値をそれぞれ変更します。これらのボタンを同時に押すと、可変電源電圧の値が表示され、ボタンを離すと、最小カットオフ電圧と最大カットオフ電圧が交互に表示されます。

ボタンを押すとSB1「Min.」最小シャットダウンしきい値は 160 V から 210 V まで 5 V ステップで 210 秒ごとに変化します。長時間保持すると、最大値 (160 V) に達した後、最小値 (2 V) が設定され、再び増加します。 . 同様に、ボタン SB230 を押すと「Max.」最大しきい値の値は、255 V のステップで 5 V から XNUMX V まで定期的に変化します。

主電源電圧が設定されたしきい値を超えると、負荷は 10 ミリ秒以内に主電源から切断され、最高ミリ秒で数字 7 が表示されます。電圧が通常に戻った後、この桁には XNUMX 秒のカウントダウンが表示されます。この時間間隔が経過すると、負荷が主電源に接続され、放電が消えます。カウントダウン中に主電源電圧が設定された制限を超えると、負荷はオフのままになり、間隔のカウントダウンが再び始まります。

マイクロコントローラ DD1 のポートのライン数は限られているため、LCD インジケータ HG1 へのデータ信号と同期信号は、タイムパルスコーディングを使用した単線式インターフェースを介して送信されます (1,5 ビットの送信時間は約ゼロよりも 1 倍長い)。インジケーターの供給電圧 (約 XNUMX V) は、電圧リミッターとして機能する HLXNUMX LED から取得されます。

異常な主電源電圧から機器を保護するための装置
図。 2

ボタンを除くすべての部品は、厚さ1,5 ... 2 mmの片面ホイルグラスファイバーで作られたプリント回路基板に取り付けられています。その図を図に示します。 2.ボタンは、絶縁材料で作られたケースのフロントパネルに取り付けられています。それらのために取り付け穴が作られ、インジケータ用の窓があります。インジケータ自体は、高さ約 40 mm のラックを使用してボードに固定されています。

抵抗器MLT、C2-23、酸化物コンデンサは輸入され、C1、C5 - K73-17、C4、C7 - K10-17。スロットル - インダクタンスが 0,1 μH の DM-500、ボタン - KM-1 または自己復帰型の類似品。

デバイスを確立するには、例示的な電圧計とともにネットワークに接続し、抵抗器 R5 を選択すると、デバイスの LCD インジケータで、基準電圧計の読みに対応する電源電圧の読みが得られます。セットアップするときは、デバイスのすべての要素が主電源の下にあることに注意してください。

保護装置マイコンのプログラムをダウンロードできます故に.

著者: M. オゾリン、p. クラスヌイ・ヤル、トムスク地方。出版物: radioradar.net

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