네트워크의 고전압 임펄스로부터 REA를 보호합니다. 계획, 설명

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네트워크의 고전압 임펄스로부터 REA 보호. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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저자는 대부분의 독자에게 거의 알려지지 않은 문제를 소개합니다. 400V 공급 네트워크의 단일 고전압(220V 이상) 전압 펄스로부터 가정용 장비를 보호하고 구현 옵션에 대해 이야기하고 보호 장치의 구성 요소에 대해 보고합니다. 산업에서 생산.

AC 공급 네트워크 220V x 50Hz에서 1000V 이상에 도달하는 전압 펄스의 존재는 전문가에게 새로운 것이 아닙니다. 광범위한 전기 소비자에게 이러한 충동은 발견입니다. 이 기사는 수십 마이크로초에서 몇 밀리초까지 지속되는 네트워크에서 발생하는 펄스로부터 장비를 보호할 수 있는 가능성을 고려합니다. 더 긴 전압 서지(주파수가 50Hz인 정현파의 반 주기 이상)는 여기에서 다루지 않는 다른 방법으로 제거됩니다. 이러한 펄스가 나타나는 이유는 다르며 예를 들어 [1]과 같은 문헌에 설명되어 있습니다.

공급 네트워크의 고전압 펄스 에너지는 몇 킬로줄에 달할 수 있습니다. LC 및 RC 필터, 네트워크 변압기 권선 사이의 스크린 및 기타 방법을 사용하여 전원 회로에서 임펄스 잡음을 줄이기 위해 널리 사용되는 널리 알려진 방법은 종종 마이크로 회로의 전원 공급 핀에서 필요한 펄스 에너지 감소를 제공하지 않습니다. 최대 XNUMX밀리줄의 에너지를 가진 펄스는 실제로 장비를 비활성화할 수 있는 미세 회로에 도달합니다.

전자 장비의 다양한 회로, 특히 배전 네트워크 전기 패널에서 펄스 수준을 제한하는 잘 알려진 다른 방법은 가스 방전 및 반도체 장치의 사용과 관련이 있습니다. 실제로 종종 스파크 갭이라고 하는 가스 방전 장치는 상대적으로 낮은 속도로 인해 원하는 결과를 항상 제공하지 못하고 다소 부피가 큽니다.

과도 잡음을 줄이기 위해 널리 사용되는 반도체 장치에는 금속 산화물 배리스터, 범용 반도체 장치 및 특수 반도체 전압 억제 장치가 포함됩니다. 배리스터는 급격한 비선형 전류-전압 특성을 가진 저항으로, 인가 전압이 증가함에 따라 저항이 크게 감소합니다. 범용 반도체 장치는 제너 다이오드, 펄스형 다이오드 및 쇼트키 장벽이 있는 디펜서를 의미합니다.

아래에서 설명할 특수 반도체 전압 제한기의 경우 전류-전압 특성은 제너 다이오드와 유사합니다. 제너 다이오드 및 기타 범용 반도체 장치와의 주요 차이점은 큰 펄스 전력을 분산시키는 기능입니다. 응답 시간 측면에서 고려중인 리미터보다 약간 열등한 최신 배리스터는 제조 가능성 및 비용 측면에서 경쟁합니다. 그러나 배리스터의 특성은 각 간섭 펄스의 영향을 받은 후 일정 시간 동안 저하됩니다. 반도체 리미터에는 이러한 현상이 없습니다. 전자 장비를 보호하기 위해서는 최대 속도와 특성의 안정성을 갖춘 장치가 필요하다는 점을 고려할 때 우선적으로 적용되어야 합니다.

90년대 초, GSI(USA)는 최대 허용 펄스 전력이 최대 60kW이고 제한 전압이 0,7~3000V인 반도체 전압 제한기를 수천 가지 이상 생산했습니다. 30 ... 3 V 이내의 전압에 대해 CIS에서 1000 kW도 생산됩니다.

리미터의 작동 원리는 적용된 역 전압이 임계값 수준을 초과하는 경우 닫힌 pn 접합을 여는 것입니다. 즉, 리미터는 제너 다이오드와 유사하게 동작하지만 터널-라비온 프로세스의 특성은 다수 캐리어만 전하를 운반하므로 바람직하지 않은 소수 캐리어의 축적이 없습니다. 이것은 주로 리미터의 고속 때문입니다.

리미터의 전류-전압 특성(VAC)은 Fig. 1. 제너다이오드와 마찬가지로 비대칭이다.

네트워크의 고전압 임펄스로부터 REA 보호

두 기호의 펄스를 제한하려면 두 개의 리미터를 반순차 방식으로 켜는 것이 편리합니다. 이러한 쌍의 CVC는 대칭입니다(그림 2).

네트워크의 고전압 임펄스로부터 REA 보호

상업적으로 이용 가능한 반도체 전압 억제기는 일반적으로 다음 특성에 따라 평가됩니다.

Rmp 최대 - 펄스의 주어진 모양 및 듀티 사이클(K3) 및 주변 온도 Tacr.av에 대한 펄스 최대 허용 소산 전력. 1μs의 전면 지속 시간과 10% 미만의 K3를 갖는 imp max는 크리스털 또는 장치 케이스에 의한 허용 가능한 평균 전력 손실이 초과되지 않도록 보장합니다.
Iobr max - 최대 역방향 전압에서 흐르는 역방향 최대 전류;
Urev max - 작동 값을 초과하지 않아야 하는 역방향 최대 전압(이 경우 작동 전압은 제한되지 않아야 함) UoR max 값은 일반적으로 장치 개방 전압의 0,8과 같습니다.
Uopen 및 Iopen - 전류-전압 특성의 작동 지점에서 변곡점에 해당하는 장치를 여는 전압 및 전류.
Ulimit imp - 제한 전압 - 최대 허용 소산 펄스 전력에 따라 제한 펄스 전류의 최대 값에서 펄스 역 전압;
Ipr.imp.max - 직접 펄스 최대 전류 - 주어진 형태, 듀티 사이클 및 주변 온도에 허용되는 직류;
Upr.imp.max - 전류 Ipr.imp.max.에서 리미터에 걸친 직접 펄스 최대 전압 강하;
Kogr - Ulimit 비율과 동일한 제한 계수. imp max / Uopen; Kogr은 최대 펄스 전력 Rimp max에서 약 1,3에서 1,2 Rimp max에서 0,5까지 다양합니다.
ton - 장치가 반대 방향으로 열리는 동안의 스위치 온 시간(대칭 리미터의 경우 ton < 10-9 s).

이러한 특성의 값에 따라 소비자는 전자 장비를 보호하는 데 필요한 전압 제한기를 선택할 수 있습니다. 대칭(양팔) 리미터는 페이로드와 병렬로 AC 네트워크에 연결됩니다. 네트워크의 일반 모드에서는 양쪽 팔이 모두 닫혀 있고 양쪽 반주기에 매우 작은 역전류만 흐릅니다. 즉, 리미터는 어떤 식으로든 자신을 드러내지 않으며 아주 작은 전력(XNUMX분의 XNUMX와트)을 소모합니다.

리미터의 Uopen을 초과하는 고전압 전압 펄스가 네트워크에 나타나자마자 양쪽 팔이 하나는 순방향으로, 다른 하나는 반대 방향으로 열립니다. 결과적으로 펄스가 차단되고 현재 부하의 전압이 Ulimit를 초과하지 않습니다.

Rimp max의 값은 카이 억제 펄스의 지속 시간에 따라 달라지며 τi = 0,1...10ms 내에서 비율 1/τi에 대략 비례한다는 점에 유의해야 합니다. 주변 온도가 상승함에 따라 Tacr. cf에서 40에서 100CC로 소산 전력 Rmp max는 약 0,024 Tacr에 비례하여 감소되어야 합니다. 참조

220V 네트워크에서 미세 회로의 전원 공급 장치 단자로가는 도중에 고전압 펄스의 진폭을 줄이려면 전원 공급 장치에 리미터를 포함하는 것이 가장 좋습니다 [2].

에너지가 적용된 리미터에 허용되는 것보다 큰 펄스가 공급 네트워크에 나타나면 제너 다이오드와 같이 너무 많은 안정화 전류가 있으면 과열되어 고장납니다. 이 시점부터 네트워크에 연결된 장비는 보호되지 않습니다.

따라서 리미터 사용의 중요한 단점은 강력한 펄스에 노출된 후 성능 또는 실패에 대한 정보가 부족하다는 것입니다. 대칭 리미터의 올바른 상태를 표시하기 위해 두 개의 단일 리미터와 세 개의 s 거부 다이오드 회로와 두 개의 전류 제한 저항이 연결됩니다(그림 3).

네트워크의 고전압 임펄스로부터 REA 보호

상태 표시기의 기능은 비표준 모드에서 LED를 사용하는 것입니다. 서비스 가능한 리미터 VD1 및 VD2와 주전원 전압의 양의 반주기(+ - 회로에 따라 상단 네트워크 와이어에 있음)를 통해 전류는 리미터 VD1을 통해 자유롭게 흐르고 순방향으로 열리고 HL1 LED를 통해 흐릅니다. . 이때 VD2 리미터가 닫힙니다.

결과적으로 거의 모든 주전원 전압이 HL3R2 회로와 거부권 다이오드에 반대 방향으로 적용됩니다. 따라서 HL3 LED는 반대 방향으로 열립니다 *; 그것을 통과하는 전류는 저항 R2를 제한합니다. 따라서 약 2mA의 전류가 양극에서 음극으로 전체 회로를 통해 흐릅니다. 이것은 "녹색" LED HL1의 눈에 띄는 빛을 제공하기에 충분합니다. HL2 LED가 켜지지 않는 이유는 HL2R1 회로에 너무 적은 전압(3V 미만)이 적용되기 때문입니다.

주전원 전압의 극성이 바뀌면 동일한 프로세스가 발생하며 VD1과 VD2, R2와 R1, HL3 및 HL2만 위치가 바뀝니다. 즉, 리미터의 서비스 가능성은 표시기의 녹색 신호로 확인됩니다. 경우에 따라 설명된 표시기는 동시에 주전원 전압이 있음을 나타내는 표시기 역할을 할 수 있습니다.

리미터 VD1이 고장(파단)되면 "녹색" LED HL1이 꺼지고 "빨간색" LED HL2가 켜지고 리미터 VD2가 손상되면 "빨간색" HL3이 켜지는 것을 쉽게 알 수 있습니다.

설명된 ZA-0 모듈은 NPK Quark(타슈켄트)와 함께 Computer Engineering and Industrial Electronics OJSC(모스크바)에서 개발되었으며 대량 생산을 마스터했습니다. 모듈의 모양이 사진에 나와 있습니다 (그림 4).

네트워크의 고전압 임펄스로부터 REA 보호

모듈의 주요 특성

임펄스 최대 허용 전력, kW, 주변 온도 25°С......1,5 이상
주변 온도 25 ° C (개방 전류 1 mA)에서 리미터 개방의 교류 전압 진폭 V ..... 400 ± 20
제한 계수,.......1,2...1,3
LED의 광도, mcd, ...... 0,5 이상
고전압 임펄스가 없을 때 네트워크에서 소비되는 전력 W, ...... 0,5 이하
하우징 치수**, mm, 이하......32x12x10
무게, g, 이하 ...... 10

모듈 본체는 금형에 부어 플라스틱으로 만들어집니다. 기후 버전 UHL, GOST 4.2에 따른 배치 범주 15150. 감전 보호 측면에서 제품은 GOST 2757.0에 따라 클래스 II에 속합니다.

ZA-0 모듈은 REA 전원 공급 장치에 설치하는 것 외에도 220V AC 전원 콘센트에 연결된 산업용 및 가정용 전자 장치를 보호하기 위해 실험실, 사무실 및 아파트에서 사용하기 위해 광범위한 사용자 및 무선 아마추어에게 권장됩니다. 이 목적을 위해 ZA-01이라는 이름을 받은 제품의 변형이 개발되었습니다. 여기에서 모듈 케이스에는 실내의 빈 소켓에 꽂을 수 있는 표준 핀이 장착되어 있습니다.

보호 모듈 ZA-0의 개발은 과학 및 기술 기금 "Energy Electronics"의 승인을 받아 대량 생산 제품 개발을 지원했습니다.

5kW(ZA-1) 및 30kW(ZA-2)용 보호 모듈과 플러그가 있는 이러한 제품의 변형(ZA-11 및 ZA-21)은 현재 마스터링 과정에 있습니다. 이 모듈은 1,5킬로와트 모듈이 고전압 메인 임펄스를 견딜 수 없는 경우에 사용해야 합니다. 30~6,8kW의 임펄스 전력과 450~XNUMXV의 개방 전압용으로 설계된 DC 네트워크 보호용 모듈도 개발되었습니다.

ZA-0 보호 모듈 및 이를 기반으로 한 제품을 사용하는 첫 번째 단계에서 공급업체는 고객에게 고장난 모듈을 새 모듈로 무료 교체해 드립니다. 모듈이 다시 실패하면 소비자는 더 강력한 장치를 구입하도록 조언을 받습니다. 필요한 경우 JSC "Computer Engineering and Industrial Electronics"(tel. in Moscow 330-06-38)는 소비자 네트워크에 대한 연구를 수행하고 REA 보호를 위한 제안을 제공합니다.

* LED(및 기타 여러 전자 부품)의 이 기능은 라디오 아마추어에 의해 오랫동안 주목되고 연구되었으며 널리 사용되었습니다. 예를 들어, "Radio", 1997, No. 3, p.에서 I. Nechaev의 "LED as a zener diode" 기사를 참조하십시오. 51.

** 리드 길이 - 9 ... 12 mm 및 돌출된 LED 하우징의 높이 - 3 ... 5 mm를 고려하지 않음.

문학

Cherepanov V. P., Khrulev A. K., Bludov I. P. 전기 과부하로부터 전자 장비를 보호하기 위한 전자 장치. 예배 규칙서. - M.: 라디오 및 통신, 1994(p. 17-21).
Kolosov V. A. 고정식 REA의 전원 공급 장치. 디자인의 이론과 실제. - M.: 라디오 및 통신, 1992(p. 111, 112).

저자: V. Kolosov, 모스크바, A. Muratov, 타슈켄트, 우즈베키스탄

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오늘날 이 알칼로이드는 밀과 호밀을 감염시키는 기생 균류인 맥각 추출물에서 얻습니다. 연간 10~15톤의 화합물이 생산됩니다. 의료 목적으로 이러한 양의 맥각이 자라면 환경에 해를 끼칩니다. 따라서 연구자들은 효모를 사용하여 다른 방법을 시도하기로 결정했습니다.

과학자들은 맥각에서 유전자를 분리하고 이들의 많은 변이를 빵 효모의 게놈에 삽입하여 핵심 약물 성분을 만들 수 있는 세포를 생성했습니다.

"효모는 수천 년 동안 인류 문명의 핵심 요소였으며 빵을 굽고 맥주를 양조하는 데 도움이 되었습니다. 그러나 이 친숙한 미생물과의 관계는 진화하고 있습니다. 우리는 곰팡이 세포를 사용하여 약물 생산을 위한 소형 공장 역할을 할 수 있었습니다. 선구자"라고 런던 임페리얼 칼리지(Imperial College London) 교수이자 이 연구의 리더 중 한 명인 폴 프레몬트(Paul. Fremont)는 말합니다.

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