用于保护设备免受网络异常电压影响的设备。方案、说明

用于保护设备免受网络异常电压影响的装置。无线电电子电气工程百科全书

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作者开发的保护装置在执行功能方面与 I. Kotov 的文章“用于保护设备免受紧急电源电压影响的装置”（“无线电”，2008 年，第 8 期，第 26 页， 27)。它不含降压变压器，采用双向可控硅开关负载，提高了保护速度。

用于保护设备免受异常电源电压影响的装置
图。 1

当电源电压超过或低于预定值时，所提出的设备都会将负载与 220 V 电源断开。该装置（图1）的基础是DD1微控制器，它根据程序运行，其代码如表所示。限流二极管VD2从市电电压中形成幅值约为18V的交流（接近矩形）电压。电容器C1起电流设定作用，电阻R3连接时限制启动电流，R1确保电容器C1放电当设备关闭时。二极管 VD3 对该交流电压进行整流，电容器 C3 平滑纹波。稳定器 DA1 为微控制器提供 5 V 电压。变阻器 RU1 在切换感性负载时保护双向可控硅 VS1 免受电压浪涌的影响。

电源电压值的控制由微控制器 DD1 的内置 ADC 执行。为此，电源电压由二极管 VD1 进行预整流，并通过低通滤波器 R2C2 和电阻分压器 R4R5 馈送到微控制器 DD3 的 ADC（引脚 1）的输入端。电容器 C4 还可以抑制脉冲噪声。转换到 ADC 后，十位结果右移一位，忽略最低有效位。因此，ADC 数据为 XNUMX 位宽。

用于保护设备免受异常电源电压影响的装置

电源电压与负载的供电和断开由三端双向可控硅开关 VS1 执行。为了用 DD1 微控制器的定时器计数器 1 打开它，在 PB1 线（引脚 6）上产生频率为 10 kHz 且占空比为 0,1（占空比 10）的脉冲。在晶体管 VT1 电流放大后，这些脉冲通过电阻器 R8 馈送到三端双向可控硅开关 VS1 的控制电极。由于控制脉冲的高频率，它在电源电压的每个半周期开始时打开，从而降低了开关噪声的水平。 R6C5 电路用于相同目的。负载断开是通过停止定时器计数器 1 并将 DD1 微控制器的 PB1 线上的电压设置为低电平来实现的。

在十位液晶显示器HG1上，最低三位（最右边）显示电源电压，第四位和第五位是分开的，它们熄灭。在频率为 1 s 的第 1、2、XNUMX 位数字中，交替显示最大和最小截止电压。第 XNUMX 位表示分离（关闭），第 XNUMX 位表示当电源电压在规定范围内时，负载开启前的剩余时间（以秒为单位）。按钮 SBXNUMX 和 SBXNUMX 分别进行负载最小和最大阈值电压值的更改。同时按下这些按钮时，会显示可变电源电压的值，松开它们后，它会返回到交替的最小和最大截止电压。

当您按下按钮 SB1 "Min." 最小关闭阈值每秒从 160 到 210 V 以 5 V 为步长变化。如果长时间保持，达到最大值（210 V）后，设置最小值（160 V），然后再次增加. 同样，当您按下按钮 SB2“最大”。最大阈值的值周期性地从 230 V 变为 255 V，步长为 5 V。

如果市电电压超过设定阈值，负载将与市电断开 10 ms，旧位显示数字 7，电压恢复正常后，该位显示 XNUMX 秒倒计时间隔，之后负载将连接到市电，并且等级被熄灭。如果倒计时期间市电电压超出设定限制，负载将保持关闭状态，并且间隔倒计时将重新开始。

由于单片机DD1端口的线数有限，所以到LCD显示器HG1的数据和同步信号是通过单线接口和时间脉冲编码（单个比特的传输时间约为比零长十倍）。指示器电源电压（约 1,5 V）取自 HL1 LED，它用作电压限制器。

用于保护设备免受异常电源电压影响的装置
图。 2

除按钮外，所有部件都安装在由 1,5 ... 2 mm 厚的单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，其图纸如图 2 所示。 40. 按键安装在外壳前面板上，由绝缘材料制成。为它们制作了安装孔，并为指示器制作了一个窗口。指示器本身借助约 XNUMX 毫米高的机架固定在板上。

使用电阻MLT、C2-23，进口氧化电容，C1、C5-K73-17、C4、C7-K10-17。油门 - DM-0,1，电感为 500 μH，按钮 - KM-1 或类似的自返回。

为了建立该设备，连同示例性电压表，将其连接到网络，电阻器 R5 的选择在设备的 LCD 指示器上实现与参考电压表读数相对应的电源电压读数。设置时，应牢记设备的所有元件均处于电源电压下。

保护装置的微控制器程序可下载故.

作者：M. Ozolin，第 XNUMX 页。托木斯克地区红亚尔；出版物：radioradar.net

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