用于保护家用电器免受电源电压波动影响的装置。方案、说明

用于保护家用电器免受电源电压波动影响的装置。无线电电子电气工程百科全书

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新型复杂且昂贵的家用和电子设备的普及需要可靠的方法来保护其免受网络电压波动的影响。该杂志的页面上已经发表了许多用于此目的的设备的描述，但其中大多数是在微电路上制成的，远离大城市的农村地区的居民仍然无法接触到这些微电路。而他们正是受到电源电压剧烈波动影响最大的。作者建议在广泛使用的分立元件上组装一个保护装置。

当市电电压超出调整时设定的限值时，装置，其示意图如图所示。 1、将负载与网络断开，待电压恢复正常一分钟后重新上电。负载功率不应超过2kW。

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在二极管 VD1、VD5 和“淬火”电容器 C1 上的整流器的帮助下，获得与交流电源成比例的恒定电压。第二个整流器（“淬火”电容器 C2、二极管 VD2 和 VD3）的输出电压由齐纳二极管 VD4 稳定，为器件的所有节点供电。

调谐电阻器 R6 和 R9 的引擎的安装方式是，当网络中的电压不超过 180 ... 240 V 时，从第一个电阻器获取的电压大于齐纳二极管的稳定电压二极管VD6，并且从后者来看它小于齐纳二极管VD7的稳定电压。结果，晶体管VT1打开，VT2-VT4关闭，没有电流流过光耦合器U1的发光二极管。

如果电源电压低于 180V，晶体管 VT1 闭合，VT2 断开。当电压高于 240 V 时，晶体管 VT3 和 VT4 断开。在这两种情况下，电流都流过光耦合器 U1 的发光二极管。

连接和断开负载的执行元件是双向可控硅VS1。光耦合器U16的二极管通过电阻R8和二极管电桥VD2与其控制极电路相连，二极管电桥VD4在基于单结晶体管VT6的发生器产生的频率约为2kHz的脉冲作用下打开。，其基极电路中有光耦U5的发光二极管。当晶体管VT1闭合时发电机工作。三端双向可控硅开关VS2接收打开脉冲，负载接收市电电压。氖灯 HLXNUMX 亮起，发出此信号。

开路晶体管 VT5 与单结晶体管 VT6 并联，扰乱了发电。此时，光耦U2的敏电阻和双向可控硅VS1保持闭合状态，负载与网络断开，HL2灯熄灭。

氖灯 HL1 指示网络中是否存在电压以及熔断器 FU1 的运行状况

当电源电压施加到保护装置时，短电流脉冲流过光耦合器U1的发射二极管。光耦合器U1的除数器在脉冲作用下打开，并保持这种状态，直到电容器C5的充电电流变得小于除数器的闭合电流。由于电容器C5的放电电流通过电阻器R5，晶体管VT12开路。放电过程需要65…75秒，之后晶体管VT5截止，晶体管VT6上的脉冲发生器开始工作，向负载提供市电电压。这是设备的正常工作模式。

当市电电压超出设定的限制时，电流将流过光耦合器U1的发光二极管（如上所述），并且该光耦合器的二极管将打开。电容器C5将快速充电。这将打开晶体管 VT5 并断开负载与网络的连接。该技术方案消除了市电电压在某一极限值附近波动时，负载多次误开关的问题。电容器 C5 在电源电压第一次非常短的输出超出既定限制时就充满电。重复（直到放电结束，如上所述，持续约一分钟）阈值跨越只会导致对部分放电的电容器进行再充电并延长暴露时间。这确保了可靠、无“反弹”地切换负载。

作者的设备副本铰接安装在八个安装条上，每个安装条有十个双叶触点。也可以组装在单面印刷电路板上，如图2所示。 XNUMX.

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VS1 三端双向可控硅开关元件配备 60x55 mm 引脚散热器。电阻器R3和R4直接焊接到电容器C1和C2的端子上。整个设备装在一个由绝缘材料制成的适当尺寸的盒子中。 HL1、HL2氖灯座和FU1保险丝座安装在机箱前面板上。

电容器 C1 和 C2 - MBGCH、C3 - K50-24、C4 和 C5 - K50-6； C6-肉骨粉。所有固定电阻均为MLT，微调电阻为SPZ-38g。任何电流至少为 105 A 且反向电压超过 0,3 V 的整流二极管（D300 KD226b、KD20 系列）将作为 KD109B 的替代品。 KTs407A 二极管桥可以用其他参数接近的二极管代替，例如 KTs402、KTs405 系列，或由单独的 KD105B 二极管组装而成。 KS515A 齐纳二极管由两个串联的 D814A 和 D814B（VD6）代替。 ) 和 D814D (VD7) - 其他具有稳定电压的低功耗器件，分别为 8...10 V 和 12...14 V。

KT315、KT503、KT3102 系列中的任何一个都可以代替 KT3117V 晶体管，KT3102B (VT5) 将取代 KT3102V、KT3102D、KT3117A 或两个 KT315V 的复合晶体管。 AOU103B 光耦合器可以用 AOU103V 替换，或者更好地用 AOU115G 或 AOU115D 替换。负载功率高达 1,4 kW 时，TC122-25 三端双向可控硅开关元件可替换为电压等级至少为 112 的 TC10-106 或 TC10-4，功率等级为 0,7 kW 时可替换为 KU208G。

要设置保护装置，您需要一个可调自耦变压器 (LATR)、一个交流电压表和一个负载 - 功率至少为 220 瓦的 40 V 白炽灯。调谐时，建议安装一个容量为5…1微法的电容器作为C2。这将减少负载的开启延迟，并且更容易调整阈值。开始调节前，按图示将电阻R6、R9的滑块移至下方位置。这将禁用负载。

使用 LATR 将输入电压设置为等于下限 (180 V) 后，移动电阻器 R6 的滑块直至负载打开。通常可以找到一个位置，使负载在没有外界干扰的情况下周期性地打开和关闭。接下来，输入电压增加至上限 (240 V)，并再次激活保护，这次使用调谐电阻器 R9。剩下的就是将临时安装的电容C5更换为200微法的标准电容，并检查负载开启延时的持续时间。

由于该装置的电路处于市电电压下，因此在调整时必须遵守电气安全规则。

作者：A.Kuzema，Gatchina，列宁格勒地区

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