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無線電子工学および電気工学の百科事典 電力消費者保護装置。 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 公称値から大幅な範囲にわたる主電源電圧の許容できない変化は、家庭用電化製品の故障につながります。 したがって、冷蔵庫の電圧を標準以下に下げることは、エンジンの始動トルクが十分でなく、その巻線が焼損する可能性があるという事実を伴います。 電圧の増加は負荷に流れる電流の増加につながり、負荷の故障にもつながります。 変電所で中性点が断線すると、主電源電圧が 380 V という巨大な電圧に上昇する可能性があり、これにはどの家庭用電化製品も耐えることができません。 提案されたデバイスを使用すると、主電源電圧の異常な変化から家庭用電化製品を保護できます。 このデバイスは、20 ～ 440 V の電圧範囲で動作します。許容電流は約 16 A で、主に使用するリレーによって異なります。 デバイスの一部であるマイクロコントローラーは主電源電圧を監視し、主電源電圧が 15% 以上変化した場合は負荷を切断し、LED で信号を送ります。 15% の制限は GOST 規格ではなく、実際の主電源電圧の変動に基づいて選択されており、いくつかのプログラム セルを変更することで簡単に修正できます。 1つのデザインが開発されました。 最初の 2 つは、図 2 に示すスキームに従って組み立てられます。 この装置の外観を図 3 (a) に示しますが、二重ソケットに組み込まれるように設計されています。 図 XNUMX、b - アパートの機械に掛けるため。 XNUMX 番目のデバイス (図 XNUMX) には、構造を保護すると同時に消費者をインパルス ノイズから保護するネットワーク フィルターとバリスタが追加されました。 装置の動作原理、その図を図1に示します。 主電源電圧は入力 X1 に供給され、C15R2VD4-VD1 回路によって整流され 3 V に制限され、D2 チップによって安定化されます。 マイクロコントローラーに電力を供給します。 ある程度の遅延の後、D1 チップの内部発振器が起動され、プログラムの実行が開始されます。
R1R2 分圧器から取得された電圧は、アナログ コンパレータ入力として構成されている GP1 入力に供給されます。 入力電圧が監視されます。入力電圧が公称値の 15% の範囲内にある場合、リレー K1 と LED HL1「正常」がオンになります。 電圧が 253 V を超えると、コントローラーはリレーをオフにし、HL2 LED を点滅モードでオンにします。 45 秒後、コントローラーは主電源電圧を再度チェックし、正常であればリレーを再度オンにします。 電圧が降下して 187 V 未満になった場合にも同じことが起こりますが、唯一の違いは HL3 LED が点滅することです。 この場合、最小電圧の測定は、主電源電圧がゼロを通過してから 5 ミリ秒後、つまり正弦波の最大値で行われます。 コンデンサ C1 は、抵抗 R1、R2 とともに、インパルス ノイズの結果としてコンパレータがトリガするのを防ぐ低周波フィルタです。 これが取り付けられていない場合、冷蔵庫のエンジンをオンにした場合など、短期間の電圧降下によってデバイスがトリガーされます。 保護の応答時間は主に、適用されるリレーの速度とコンデンサ C1 の値に依存することに注意してください。
3 番目の設計 (図 1) では、ライン フィルターが要素 L2、L1、C3 ～ C1、R2、R1 に追加され、同時に要素 VD2 上のバリスタの健全性を監視する回路が構成されます。 、VD3、R4、R2、大きなインパルスサージが発生するため、故障する可能性があります。 バリスタに障害が発生した場合、HLXNUMX LED が点滅します。
詳細を図3に示します。 D2 として、78L05 チップを使用できます。 コンデンサ C1-C3 タイプ K78-2、電圧 5 ... 73 V の C17 タイプ K500-600、C7-C8 タイプ K50-35、残り - KM。 ダイオード VD5 は D815D で置き換えることができます。 VD5 ダイオードは 500 ～ 600 V の電圧用に設計されており、残りのダイオードは 25 ～ 50 V の電圧および 100 ～ 300 mA の電流用に設計されています。 MLTタイプの抵抗器です。 1 kV のブレークダウン電圧を備えたアレスタ U1。 バリスタ 561KD14 は、吸収エネルギー 50 ～ 200 J のバリスタと置き換えることができます。チョーク L1 は、直径 8 mm、長さ 20 mm の磁気アンテナからのコアに、直径 1,5 mm のワイヤで巻かれています。 20ターンが含まれます。 インダクタ L2 は、直径 50 ～ 60 mm のアルシファー リング上に配置されており、半分に折り畳まれた直径 15 mm のワイヤが 20 ～ 1,5 回巻かれています。 図2bに示す設計は、表面実装法を使用して作成されています。電圧12 ... 15 V、電力1,3 Wの輸入ツェナーダイオードがそこに取り付けられています。 SOICパッケージのマイコンを採用しています。 セラミック抵抗器とコンデンサのサイズは 0603、0805、1206 です。PIC12.675 と PIC12.629 の両方のマイクロコントローラをすべての設計で使用できます。 最初のケースでは、表 1 に示されているマイクロプログラムが書き込まれ、2 番目のケースでは、表 XNUMX に示されています。 表1 :020000040000FA
表2 :020000040000FA
デバイスの確立は、抵抗器 R1 (図 1) または R5 (図 3) の選択に減ります。 X1 は LATRA 出力に接続されており、253 V の電圧が設定されており、抵抗 R1 (R5) を増やすことにより、HL2 (HL3) LED が点灯します。 ゾーン 187 B は自動的に設定されます。 たとえば、上部のトリガー ゾーンを 240 V に変更する必要がある場合、下部のトリガー ゾーンは 174 V に変更されます。 注意！ マイクロコントローラには保護ダイオードが内蔵されているにもかかわらず、故障する可能性があるため、試運転中は抵抗 R1 (R5) を誤って破壊しないように注意する必要があります。 すべての設計は、厚さ 1,5 ～ 2 mm の片面グラスファイバー製のプリント基板上で行われます。 図 4 は、ダブル ソケット用の 56x90mm プリント基板を示しています。 図5 - アパートのマシンに接続するための15,5x65 mmの寸法のプリント基板。 図6 - フィルターを備えた78x200 mmの寸法のデバイスの図。
著者：S.M。 アブラモフ
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