无线电设备免受电涌影响的半自动保护。方案、说明

半自动保护无线电设备免受电涌影响。无线电电子电气工程百科全书

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在我国许多地区，保护家用无线电设备免受“跳闸”和电源电压与标准的急剧偏差仍然是一个后果无法预测的问题。文章作者对情况进行了分析，并分享了他实际解决该问题的个人经验。

所提出的设备通过在其电压变化超出允许限制时快速断开与电源的连接来保护无线电设备。首先，在架空电力线附近，例如在强阵风期间，电线短路的可能性很高。特别危险的是其中一根相线短路到“零”。在这种情况下，网络中的电压会上升到 380 V。通常在这种情况下，电源的氧化物电容器会破裂，电解液会泄漏，从而对一个或另一个无线电设备的运行产生不利影响。

将电源电压降低到 160 V 也是危险的，尤其是对于开关电源。在这种情况下，它们通过功率晶体管在长电流负载下运行，这可能导致它由于过热而失效。

无线电设备免受电涌影响的半自动保护

一个半自动装置，其方案如图 1 所示，可以帮助我解决所描述的问题。 1996. 它与 I. Nechaev 的文章“用于保护网络设备免受电压浪涌的自动装置”（“无线电”，10 年，第 48,49 期，第 1 页）中描述的类似装置不同，主要区别在于当“跳跃”电压将负载与网络断开，只有在按下启动按钮SBXNUMX后才能再次打开。在前面描述的机器中，当电源电压“行走”时，负载会间歇性地馈电——这对于任何无线电设备，尤其是个人电脑和电视来说，都是一种非常不利的操作模式。

所提出的半自动装置的基础是强大的电磁继电器 K1。为了用直流电为其绕组供电，使用了一个整流器 MOCTVD1-VD4，通过淬灭电容器 C1 和 C2 连接到网络。短按 SB1 按钮打开设备。在这种情况下，继电器 K1 被激活，它的闭合触点 K 1.1 阻塞启动按钮的触点。电容器 C1 在开启时为继电器提供必要的启动电流。在工作模式下，继电器由流过电容器 C2 的电流保持，电源电压至少为 160 V。设置设备时，必须单独选择电容器 C2（有时是电容器 C1）的电容每种类型的继电器。

当电源电压升至 240 V 时，齐纳二极管 VD7 和 VD8 打开。同时，光耦U1被激活，三极管VS1开路，阻断继电器绕组K1的供电电路。结果，继电器释放，其断开触点 K1.1 将设备的负载与交流电源断开。

电容C3是三极管VS3控制电路中的分流电阻R1，防止浪涌保护跳闸。电阻器 R1、R2 限制通过启动按钮 SB1 触点的电流浪涌，同时在电容器 C1 或 C2 击穿的情况下充当“熔断器”。

二极管 VD5 提高了设备的性能，这主要取决于所使用的继电器类型，并且只需几分之一秒。所述装置中使用的 RENZZ 继电器的释放时间不超过 4 ms，这对于保护的可靠运行来说已经足够了。电阻 R5 限制流过光耦合器 LED U1 的电流。通过选择它（在 8 ... 25 kOhm 范围内），可以以小值（5 ... 10 V）调整超过输入电压的保护操作阈值。

在结构上，半自动装置以便携式延长线的形式制成。在它的前壁盖上有一个电源插座 X2、一个按钮开关 SB1（KM2-1 或 P2K 无固定）和一个指示灯 VL1。一个电磁继电器 (RENZZ)、一个 VS1 三极管和所有其他部件都安装在由单面箔材料制成的印刷电路板上，该印刷电路板放置在塑料外壳中。

继电器 K1 可以是任何类型，工作电压为 12 ... 60 V，其触点设计用于在 2 V 电源电压下至少 3 ... 220 A 的电流。在这种情况下，电容器C4的额定电压应相应。

电容器 C1 和 C2 - K73、MBM、MBGO 用于至少 350 V 的额定电压（C2 优于 400 V）。齐纳二极管 VD7 和 VD8 可与类似二极管互换，其总稳定电压可在 310 ... 340 mA 的电流下为 10 至 12 V。由于这些器件的总稳定电压较低 (250 ... 300 V)，电阻器 R5 应为 30 ... 47 kOhm 并且消耗更多功率。在这种情况下，可能会增加保护响应阈值的不稳定性。

允许用晶体管AOT101或AOT1系列代替AOD110A（U127）二极管光耦，将电阻R4连接到光电晶体管的发射极，将三极管VS1的阳极连接到其集电极的输出，并安装一个电阻为基极和发射极之间的电阻为 1 MΩ。同时，三极管也可以是大控制电流的，如KU201或KU202系列。

建立设备主要简化为电容器C2和C1的选择。选择其中的第一个，它们可以在电源电压降至 160 ... 170 V 时关闭设备，第二个 - 使用启动按钮 SB1 可靠打开。电阻器 R5 的选择也是可能的 - 以确保保护系统在电源电压超过 240 ... 250 V 时可靠运行。同时，不应忘记电气安全措施 - 毕竟，所有元件该设备以电流方式连接到高风险电网。

总之，一些实用的建议与保护装置本身可能发生的变化有关。如果高压稳压二极管 VD7 和 VD8 的选择有困难，则可以使用一个 KS533A 稳压二极管和一个额外的 KT940A 晶体管，如图 2 所示。 8a. 可变电阻器 RXNUMX 设置保护系统的阈值电压。

无线电设备免受电涌影响的半自动保护

但是，它的可靠性会有所降低，因为晶体管 VT1 可能会“断路”，如果超过输入交流电压，该设备将不会关闭负载。齐纳二极管通常不会“短路”，这只会导致负载断开。

该器件可以通过用适当功率的光晶闸管代替三极管 VS1 和光耦合器 U1 来简化——输出脉冲电流至少为 1 A，例如 AOU160 系列。具有这种光耦合器的半自动装置应通过对电容器 C1 快速放电来可靠地阻断继电器 K4 绕组的电源。 AOU103系列最常见的光耦合器可以承受高达0,5 A的脉冲电流，这可能不足以使设备可靠运行。

一般来说，光耦可以用小功率的脉冲变压器代替。适合，例如便携式晶体管收音机或类似设备的放大器34的匹配变压器，其绕组包含150 ... 300匝线PEV-2 0,15 ... 0,3。三极管VS1的控制电路连接一个匝数较少的绕组（图3，b），连接一个匝数较多的绕组代替光耦合器U1的发光二极管。在这种情况下，电阻器 R3 和 R4 从器件中移除。

几台半自动机器的长期运行，包括那些进行了改动的机器，显示了它们的可靠运行。

为了设备的可靠运行，应安装一个按钮作为 SB1，设计用于被保护设备的全启动电流。最好在晶闸管VS1的阳极电路中安装一个阻值为10欧左右的限流电阻，它可以保护晶闸管不被电容C4的放电电流击穿。

作者：A. Zelenin，车里雅宾斯克州卡尔塔利；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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