主電源の電圧変動に対する保護ブロック。スキーム、説明

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電気ネットワークの電圧変動に対する保護ユニット。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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スイッチング電源を備えた最新の電子機器は、非常に広範囲の主電圧の不安定性の範囲内で動作できます。同時に、冷蔵庫、エアコン、洗濯機などの家電製品は、電気ネットワークに対する要求が高くなります。主電源電圧が標準から 10% でも逸脱することは、一部の製品にとっては非常に望ましくありません。さらに、これは電圧を上げる場合だけでなく、下げる場合にも当てはまります。たとえば、電源電圧が低い場合、冷蔵庫のコンプレッサーの電動モーターが停止する可能性があります。

この場合、巻線を流れる電流が急激に増加し、火災につながる可能性もあります。電圧を超えることや、その急激な変動は非常に望ましくありません。

この図は、ネットワーク内の電圧レベルを監視する保護装置の図を示しており、その値が構成時に指定された制限を超えた場合、回路は負荷をオフにします。

主電源の電圧変動保護ユニット

主電源電圧が通常に戻った直後ではなく、数秒後に負荷がオンになることは注目に値します。この遅延により、ネットワーク内で発生する過渡現象が機器に悪影響を及ぼすのを防ぎます。

回路内の電圧の変動に関係なく、回路には主電源から常に電力が供給されます。負荷のオンとオフの切り替えには、比較的強力なリレー K1 を使用します。電子機器とリレーは、T1 の変圧器電源から電力を供給されます。 D1 チップの電源電圧は、スタビライザ A5 を使用して 1 V に安定に維持されます。主電源電圧センサーは、VD4 と C3、および R1...R4 の整流器です。

回路全体が変圧器によって電力供給され、制御電圧がネットワークから直接取得されるのは奇妙に思えるかもしれません。この決定は、変圧器の二次巻線から制御電圧が除去された、回路の元のバージョンをテストした後に達する必要がありました。

故障の原因は、リレーのオン/オフ時に、低電力変圧器と整流器の出力に大きな電圧変化が発生することでした。これは、このタイプのカブの消費電流が比較的大きいためです。リレーがオンになると、出力 T1 の電圧が減少し、リレーがオフになると、電圧が増加します。

たとえリレーがスタビライザを介して電力を供給されているとしても、リレーの電圧は安定し、二次整流器の電圧は変化するため、問題の本質は変わりません。したがって、電圧レベルセンサーはネットワークに直接接続されます。

センサーは次のように動作します。 VD4-C3は整流器です。その出力は、ネットワーク内の交流電圧に比例する定電圧になります。抵抗 R1 ～ R4 は、2 つの調整可能な分圧器です。 DXNUMX マイクロ回路の要素は、一種のセンサー信号増幅器を形成します。

K561LA7 マイクロ回路の素子にはシュミットトリガーが含まれていないため、そのしきい値レベルは 561 の上と 1 の下で、ほぼ同じ電圧レベルになります。シュミットトリガーを備えた K4TL3 マイクロ回路の要素。そして、ゼロと 2.1 のしきい値は大きく異なります。抵抗 R2.1 はネットワーク電圧の下限しきい値を設定し、抵抗 R1.1 は上限しきい値を設定します。ネットワーク電圧が設定されたしきい値を下回ると、入力 D1.2 の電圧は論理ゼロに向かってスライドします。出力 D4 の電圧が増加し始め、要素 D5 がゼロ出力状態に切り替わります。これにより、要素 D5 が単一状態に切り替わります。コンデンサ C1.3 は、VD1 および R2 を通じて急速に充電されます。出力 D1 にゼロが表示されます。トランジスタ VT1.2、VT4 がオフになり、リレー K8 が負荷をオフにします。電圧が通常に戻ると、逆のプロセスが発生し、出力 D4 がゼロに設定されます。この場合、コンデンサ CXNUMX の放電は比較的大きな抵抗 RXNUMX を介して発生するため、負荷をオンにするまでに数秒かかります (CXNUMX が論理ゼロのしきい値まで放電されるまで)。

ネットワーク内の電圧が抵抗器 R3 によって設定された最大制限を超えると、要素 D2.2 がトリガーされます。その出力では電圧が減少し、これにより要素 D1.2 が出力で XNUMX つの状態に切り替わります。その後、電圧を下げる場合とすべてが同じになります。

設置時には、交流電圧を調整できるLATRタイプなどの単巻変圧器を使用する必要があります。この助けを借りて、電圧は必要な制限値まで増減され、それに応じてトリガーポイントが抵抗R3とR4で調整されます。

詳細。コンデンサ C4 は少なくとも 360 V の電圧に対応する必要があります。残りのコンデンサは少なくとも 16 V の電圧に対応する必要があります。トランス T1 は中国製で、一次巻線が 220/110 V (タップは使用されません) と二次巻線が付いています。 9+9 V、電流 300 mA。

リレー K1 のタイプは、最大負荷電力によって異なります。最大 200 W の電力で、古い国内テレビから KUTS-1 リレーを使用できます。この回路では 13 V 巻線の HJQ-12F リレーを使用しており、このリレーを使用した場合の最大負荷電力は 2600 W です。

著者: Merzlyakov A.K.

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