過電圧保護装置。スキーム、説明

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過電圧保護装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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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

非安定化電源からの許容電圧を超えないよう設計を保護するにはどうすればよいでしょうか? これを行うには、記事で説明されている保護装置を作成できます。

多くの場合、さまざまな無線機器の故障の原因は、電源電圧が許容範囲を超えて上昇することです。設計に超小型回路が使用されており、電源が不安定な場合は特に危険です。確かに、非安定化電源の使用には、単純さ、大きな放熱を伴う調整素子がないため許容負荷電力が比較的大きいなどの利点があります。ただし、このようなブロックの主な欠点は、出力電圧が主電源電圧に大きく依存することです。したがって、主電源電圧が上昇すると、ユニットの出力電圧も上昇し、緊急事態が発生する可能性があります。

これを排除するために、出力電圧を常に監視し、電圧を超えた場合に負荷をユニットから切り離す簡単なデバイスで電源を補うことを提案します。

このようなデバイスの図を図に示します。 1. デジタルマイクロ回路 DD1、リレー K1 のオンを制御するトランジスタ VT1、および統合スタビライザー DA1 で構成されます。電源がオンになると、その出力の電圧が通常の制限内にある場合、遅延回路 R3C2 は出力 (ピン 1.1) のしきい値要素 DD3 (シュミットトリガー) を High 状態に保ちます。したがって、残りのトリガー (DD1.2 ～ DD1.4) の出力がトランジスタを開くことができないローレベルになるため、リレーは過渡状態では動作しません。負荷には、リレーの常閉接点 K1.1、K1.2 を通じて電力が供給されます。

（クリックして拡大）

電源からの制御された電圧は、抵抗器 R2 および同調 R1 を介してトリガー DD1.1 の入力に供給されます。調整された抵抗は、トリガーのスイッチングしきい値を設定します。トリガーのピン 1 の電圧がスレッショルドを下回っている限り、出力はハイレベルの状態になります。電源からの電圧が設定値を超えると、トリガーは別の状態に切り替わり、その出力にローレベルが表示され、他のトリガーの出力にハイレベルが表示されます。その結果、トランジスタVT1のキーが開き、リレーが動作し、接点K1.1、K1.2が負荷電力回路を開きます。

この状態では、電圧が以前の値まで低下してもデバイスは平らになります。デバイスを元の状態に戻すには、電源をネットワークからしばらく切断する必要があります。

再度電源を入れたときに過電圧が発生していなければ、デバイスは元の状態に戻ります。それ以外の場合は、R3C2 チェーンの部品の定格によって決定される遅延時間 (この場合は約 0,1 秒) の後に、負荷が再びオフになります。

したがって、デバイスは、負荷にとっても危険な短期間の電圧サージにも応答します。反応の持続時間はコンデンサ C1 の静電容量によって大きく決まりますが、抵抗 R2 の合計抵抗と同調抵抗の動作部分も影響します。

コンデンサC1は別の役割を果たします。これは、デバイスの動作をインパルスノイズから除外します。コンデンサＣ３も同様の役割を有する。リレーの動作と同時にNI LEDが点灯し、緊急事態を示します。 +3 V の安定化電圧でデバイスに電力を供給するには、内蔵スタビライザ DA1 が必要です。

図に示されているものに加えて、デバイスは KR1561TL1 チップまたは輸入されたアナログ 4093 を使用できます。トランジスタ - 許容コレクタ電流がリレー巻線を流れる電流以上の低電力シリコン (KT3102、KT315 など)任意の文字インデックスを備えたより強力な KT503、および輸入された BFP729、BC182B、BC318、KSC853R。ダイオード - KD243、KD503、KD521、KD522、1N4001 ～ 1N4007 シリーズのいずれか。 LED - 国産または輸入品で、できれば赤色に光ります。

一体型スタビライザ DA1 のタイプは、トランジスタのタイプと同様に、リレー巻線を流れる動作電流に依存します。したがって、約45 mAの電流では、KR1157EN12A、KR1157EN12B、KR1168EN12を取り付けることができ、90 mAを超える電流では、より強力な、たとえば、KR142EN8B、KR142EN8D、KR1162EN12A、KR1162EN12B、78M12を取り付けることができます。

使用されるリレーは、動作電圧 12 V、電流約 45 mA で輸入されています。ただし、同じ動作電圧を持つ他のものでも使用できます。リレー接点は、電源が負荷される設計の最大消費電流に耐える必要があります。

保護デバイスは、片面箔でコーティングされたグラスファイバーからプリント基板 (図 2) 上に組み立てられました。リレーと LED は基板の外側にあります。

過電圧保護装置

デバイスのセットアップは、調整可能な電源から入力 (図によると抵抗 R2 の右側の出力) に電圧が印加されたときに、同調抵抗を使用して応答しきい値を設定することになります。コンデンサ C1 と抵抗 R3 を選択する必要がある場合があります。

このデバイスのオリジナルバージョンは、TDA8560Q チップ上のステレオアンプを過電圧から保護するように設計されていました。最大動作電圧は +18 V です。非安定化電源から、アンプは 15 ～ 17 V の範囲の電圧を受け取りました (その時点の出力電力と主電源電圧によって異なります)。保護しきい値は 18 に設定されました。 V. LATRを使用して主電源電圧を230 ... 240 Vに上げるという形で緊急事態をシミュレートすると、保護装置が明確に動作し、アンプがオフになりました。

著者: I.ポタチン、フォキノ、ブリャンスク地方

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