네트워크의 이상 전압으로부터 장비를 보호하는 장치. 계획, 설명

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수행되는 기능 측면에서 저자가 개발한 보호 장치는 I. Kotov의 "비상 주전원 전압으로부터 장비를 보호하는 장치"("Radio", 2008, No. 8, pp. 26, 27). 여기에는 강압 변압기가 포함되어 있지 않으며 트라이액을 사용하여 부하를 전환하여 보호 속도를 높입니다.

비정상적인 주전원 전압으로부터 장비를 보호하기 위한 장치
그림. 1

제안된 장치는 주전원 전압이 미리 정해진 값을 초과하거나 미달할 때 220V 주전원에서 부하를 차단합니다. 장치의 기본 (그림 1)은 프로그램에 따라 작동하는 DD1 마이크로 컨트롤러이며 코드는 표에 나와 있습니다. 주전원 전압에서 제한 다이오드 VD2는 진폭이 약 18V인 교류(직사각형에 가까운) 전압을 형성합니다. 커패시터 C1은 전류 설정이고 저항 R3은 연결 시 시작 전류를 제한하며 R1은 커패시터 C1이 방전되도록 합니다. 장치가 꺼져 있을 때. 다이오드 VD3은 이 교류 전압을 정류하고 커패시터 C3는 리플을 평활화합니다. 스태빌라이저 DA1은 5V의 전압으로 마이크로 컨트롤러에 전원을 공급합니다. 배리스터 RU1은 유도 부하를 전환할 때 트라이액 VS1을 전압 서지로부터 보호합니다.

주 전압 값의 제어는 마이크로 컨트롤러 DD1의 내장 ADC에 의해 수행됩니다. 이를 위해 주전원 전압은 다이오드 VD1과 저역 통과 필터 R2C2를 통해 사전 정류되며 저항 전압 분배기 R4R5는 마이크로 컨트롤러 DD3의 ADC(핀 1) 입력에 공급됩니다. 커패시터 C4는 임펄스 노이즈를 추가로 억제합니다. ADC로 변환한 후 XNUMX비트 결과는 오른쪽으로 XNUMX비트 시프트되고 최하위 비트는 무시됩니다. 결과적으로 ADC 데이터의 너비는 XNUMX비트입니다.

비정상적인 주전원 전압으로부터 장비를 보호하기 위한 장치

부하에서 주 전압의 공급 및 차단은 트라이액 VS1에 의해 수행됩니다. DD1 마이크로 컨트롤러의 타이머 카운터 1로 열려면 PB1 라인(핀 6)에서 주파수가 10kHz이고 듀티 사이클이 0,1(듀티 비율 10)인 펄스가 생성됩니다. 트랜지스터 VT1에 의한 전류 증폭 후 저항 R8을 통한 이러한 펄스는 트라이액 VS1의 제어 전극에 공급됩니다. 제어 펄스의 높은 주파수로 인해 주전원 전압의 각 반주기가 시작될 때 열리므로 스위칭 노이즈 수준이 감소합니다. R6C5 회로도 같은 용도로 사용됩니다. 타이머 카운터 1을 중지하고 DD1 마이크로컨트롤러의 PB1 라인에서 전압을 낮은 수준으로 설정하면 부하 차단이 제공됩니다.

1자리 LCD 표시기 HG1에서 세 개의 최하위(맨 오른쪽) 숫자는 주전원 전압을 표시하고 네 번째와 다섯 번째는 분리된 숫자이며 꺼집니다. 주파수가 1초인 여섯 번째, 일곱 번째, 여덟 번째 자리에는 최대 차단 전압과 최소 차단 전압이 교대로 표시됩니다. 2번째 숫자는 분리(꺼짐)이고 XNUMX번째 숫자는 주전원 전압이 지정된 한계 내에 있을 때 부하가 켜질 때까지 남은 시간(초)을 나타냅니다. 버튼 SBXNUMX 및 SBXNUMX는 각각 최소 및 최대 부하를 끄기 위한 임계 전압 값을 변경합니다. 이 버튼을 동시에 누르면 가변 주전원 전압 값이 표시되고, 버튼을 놓으면 최소 및 최대 차단 전압이 교대로 전환됩니다.

SB1 "Min." 버튼을 누르면 최소 셧다운 임계값은 160V에서 210V로 5V 단위로 매초 변경됩니다. 장기간 유지하면 최대값(210V)에 도달한 후 최소값(160V)이 설정되고 다시 증가합니다. . 마찬가지로 SB2 "Max." 버튼을 누르면 최대 임계값의 값은 주기적으로 230V에서 255V로 5V 단위로 변경됩니다.

주전원 전압이 설정된 임계값을 초과하면 부하가 10ms 동안 주전원에서 분리되고 이전에 숫자 7이 표시됩니다.전압이 정상으로 돌아온 후 이 비트는 XNUMX초의 카운트다운을 표시합니다. 간격이 지나면 부하가 주전원에 연결되고 클래스가 꺼집니다. 카운트다운 중에 주전원 전압이 설정된 한계를 초과하면 부하는 꺼짐 상태를 유지하고 간격의 카운트다운이 다시 시작됩니다.

마이크로 컨트롤러 DD1 포트의 라인 수가 제한되어 있기 때문에 LCD 표시기 HG1에 대한 데이터 및 동기화 신호는 시간 펄스 코딩이 있는 단일 와이어 인터페이스를 통해 전송됩니다(단일 비트 전송 지속 시간은 약 1,5보다 1배 더 길다). 표시기 공급 전압(약 XNUMXV)은 전압 제한기로 작동하는 HLXNUMX LED에서 가져옵니다.

비정상적인 주전원 전압으로부터 장비를 보호하기 위한 장치
그림. 2

버튼을 제외한 모든 부품은 1,5 ... 2mm 두께의 단면 호일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 설치되며 그 그림은 그림에 나와 있습니다. 2. 버튼은 단열재로 만들어진 케이스 전면 패널에 장착됩니다. 장착 구멍과 표시기 용 창이 만들어집니다. 표시기 자체는 약 40mm 높이의 랙을 사용하여 보드에 고정됩니다.

저항 MLT, C2-23, 산화물 커패시터 C1, C5 - K73-17, C4, C7 - K10-17을 수입합니다. 스로틀 - 인덕턴스가 0,1μH인 DM-500, 버튼 - 자가 복귀 기능이 있는 KM-1 또는 유사.

장치를 설정하기 위해 예시적인 전압계와 함께 네트워크에 연결되고 저항 R5를 선택하면 장치의 LCD 표시기에서 기준 전압계의 판독값에 해당하는 주 전압 판독값이 달성됩니다. 설정할 때 장치의 모든 요소가 주 전압 아래에 있다는 점을 염두에 두어야 합니다.

보호 장치 마이크로 컨트롤러 프로그램을 다운로드할 수 있습니다. 따라서.

저자: M. Ozolin, p. Krasny Yar, Tomsk 지역; 간행물: radioradar.net

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