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無線電子工学および電気工学の百科事典 保護負荷遮断装置。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
無線電子工学と電気工学の百科事典 / ネットワークの緊急操作、無停電電源装置からの機器の保護 保護負荷シャットダウン装置は、単相電気ネットワークの電圧を制御し、電圧が定格電圧を下回った場合、電圧が定格電圧を超えた場合、およびネットワーク内の電圧サージが次のような振幅で発生した場合に負荷を切断するように設計されています。限界を超えて。 負荷残留切断装置 (UZON) は 10 段階の保護で構成されています。 保護の第 XNUMX 段階では、電圧が指定された制限内 (たとえば、± XNUMX%) 内であれば、負荷が主電源に接続されることが保証されます。 主電源電圧が下限値または上限値を超えると、負荷はネットワークから切断されます。 その後のスイッチオン (主電源電圧が正規化されたとき) は時間遅延を伴って実行され、これは迅速に調整できます。 主電源電圧のピークまたはディップが頻繁に繰り返される場合 (風による電線の短絡など)、ターンオン遅延が必要になる場合があります。 保護の第 1,5 段階は、公称主電源電圧が大幅に (2 ～ XNUMX 倍以上) 低下または超過した場合に、負荷と第 XNUMX 段階の両方を切断するように機能します。 第 XNUMX 段は、後者が第 XNUMX 段の動作にとって安全な値をとるときに、第 XNUMX 段を主電源電圧に接続します。 第 XNUMX ステージはガルバニ電池によって電力を供給されます。 UZON の基礎は特殊な集積回路です (図を参照)。 それに含まれるブロックは一点鎖線で制限されます。 すべての UZON はアダプターの形で取り付けることも、電源プラグに組み込むこともできます。
保護の第 XNUMX 段階には、次のブロックが含まれます。
第 1 レベルの保護には、以下が含まれます。 上限閾値 II のコンパレータ。 下限閾値コンパレータIII； 制御ロジック (DD3 ～ DD1); 電圧インジケータHL1; リレー KXNUMX、主電源電圧を初段に接続します。 保護の第 10 段階では、主電源電圧が必要な制限内 (たとえば、± 1%) にある場合に負荷がオンになります。 下限と上限のしきい値は厳密に設定することも (デバイスが集積回路に基づいていると想定されます)、特定の制限内で調整することもできます (この場合、同調抵抗を接続するために追加のリード線を用意する必要があります。これは図には示されていません)。 ）。 上限および下限コンパレータ IV および V (II および III) は、単電源マイクロパワー オペアンプに基づく反転シュミット トリガです。 入力電圧 (Vin) が基準電圧 (Uref) を超えると、コンパレータの出力電圧はグランド電位に近づきます。 コンパレータの入力電圧 (Uin) は電流センサー T4 から取得した電圧で、ダイオード ブリッジ VD2 によって整流され、コンデンサ CXNUMX を使用してフィルタリングされます。 主電源電圧が下限しきい値より小さいか、上限しきい値より大きい場合、上限しきい値 IV (大きい場合) または下限しきい値 V (小さい場合) のコンパレータが作動します。 これらのいずれの場合でも、要素 DD5 (2I-NOT) の出力は log. "0" から log. "1" に切り替わります。 制御ロジック回路は（消費電力を削減するために）CMOS素子で作られていると仮定します。したがって、コンパレータの出力電圧は対数に相当します。 インバータ DD6 および DD7 を介した正の電圧降下により、D フリップフロップ DD9 がシングル状態に設定されます。 トリガ DD0 の反転出力のログ「9」は、光サイリスタ キー VD2 を制御する MOSFET VT10 を閉じ、負荷はネットワークから切断されます。 同時に、トリガーの直接出力のログ「1」によりタイマー VIII が有効になり、時間間隔のカウントが開始され、その期間は時定数 t=R6C5 によって決まります。 可変抵抗器 R6 で調整できます。 タイマとしては、例えばバイナリカウンタ付き方形波発生器を使用することができる（電源投入時にタイマをリセットする回路を設ける必要がある（Ｕｐｉｔ１））。 時間間隔のカウントダウンが終了すると、タイマーの出力にログ パルス「1」(Um) が表示されます。 カウントダウン中にネットワーク内の電圧が正常に戻った場合、このパルスは要素 DD1 (主電源電圧が正規化されると、その 8 番目の入力にログ「1」が記録されます) を通過し、リセットされます。 DD9 をゼロにトリガーします。 トランジスタ VT2 が開き、オプトサイリスタ キー VD10 が負荷をネットワークに接続し、トリガーの直接出力におけるログ「0」の安定したレベルによってタイマー VIII の動作が無効になります。 主電源電圧が正常に戻っていない場合、DD8 要素の上部入力はログ「0」となり、リセット パルスはトリガー DD10 の入力には送られませんが、リセット入力 (図示せず) には送られます。図では) タイマーが動作し、後者は新しい時間間隔の遅延のカウントを開始します。 これは、ネットワークの電圧が通常に戻るまで続きます。 R5C4 チェーンは、二次電源 I がオンになったときに DD9 トリガを初期のゼロ状態に設定します。R4C3 チェーンは、干渉やサージによって引き起こされる短すぎるパルス (負荷に危険を及ぼさないエネルギー) を許容しません。主電源からトリガー入力に接続します。 外付けコンデンサ C3 の静電容量を変更することで、デバイスの感度を変更できます。 大幅な増減により、主電源電圧は負荷だけでなく、二次電源 I (および保護の最初の段階全体) にとっても危険になります。 負荷と第 2 段階を保護するために、第 0 段階の保護が提供されます。 保護の第 2 段階の基礎はガス放電 (または補助要素を内蔵した統合型 LED) インジケーターであり、発光領域の長さは印加電圧に正比例します。 電源電圧が大幅に増加すると、発光柱が VD2 フォトダイオードの開口部に達し、上限コンパレータがログ「1」にリセットされ、DD3 (0I-NOT) 要素の出力にログ「1」が表示されます。となり、インバータ DD1 の出力にログ「XNUMX」が表示されます。 MOSFET VTXNUMX が閉じ、リレー接点 KXNUMX が開き、主電源電圧が初段から切り離されます。 保護の第 3 段階は、昇圧電圧コンバータ VI によって電力を供給されます。 いずれかの電圧がパラメトリック安定器 R6VD1 またはガルバニ電池 G5 から入力に供給されます。 デカップリングはダイオード VD7 と VD1 によって実行されます。 主電源電圧が大幅に低下すると、下限コンパレータはログ「1」に設定され、インバータ DD0 の出力にログ「2」が現れ、DD1 要素の出力にログ「3」が現れます。インバータ DD0 の出力にログ「1」が表示されます。 リレー K2 は、主電源電圧を第 3 段から切り離します。 したがって、二次電源Ｉは軽量モードで動作し、その要件が軽減され、現在の技術レベルでは小型化することができる。 フォトダイオード VD2 および VD1 をインジケーターのハウジングに沿って移動することにより、上下限のコンパレーターの動作のしきい値を変更できます。 チェーン R3CXNUMX は要素 DDXNUMX の出力に短いパルスを渡しません。 説明したデバイスは、冷蔵庫、掃除機、テレビなど、電源電圧に敏感な負荷を保護するために使用できます。 著者: V.I. ヴァシレンコ
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