과전압 보호 장치. 계획, 설명

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불안정한 전원 공급 장치에서 발생하는 허용 전압을 초과하지 않도록 구조를 보호하는 방법은 무엇입니까? 이를 위해 기사에 설명된 보호 장치를 만들 수 있습니다.

종종 다양한 무선 장비의 고장 원인은 허용 한도를 초과하는 공급 전압의 증가입니다. 설계가 미세 회로를 사용하고 전원 공급 장치가 불안정한 경우 특히 위험합니다. 사실, 불안정한 전원 공급 장치를 사용하면 열 발생이 큰 제어 요소가 없기 때문에 단순성, 상대적으로 큰 허용 부하 전력 등의 장점이 있습니다. 그러나 이러한 장치의 주요 단점은 출력 전압이 주전원 전압에 크게 의존한다는 것입니다. 따라서 주전원 전압이 증가하면 장치의 출력 전압도 증가하여 긴급 상황이 발생할 수 있습니다.

이를 배제하기 위해 출력 전압을 지속적으로 모니터링하고 전압이 표준을 초과하면 장치에서 부하를 분리하는 간단한 장치로 전원 공급 장치를 보완할 것을 제안합니다.

그러한 장치의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 1. 디지털 마이크로 회로 DD1, 릴레이 K1의 활성화를 제어하는 트랜지스터 VT1 및 통합 안정기 DA3로 구성됩니다. 전원 공급 장치가 켜져 있을 때 출력 전압이 정상 제한 내에 있으면 지연 회로 R2C1.1는 출력(핀 3)에서 임계값 요소 DD1.2(슈미트 트리거)을 하이 레벨 상태로 유지합니다. 따라서 나머지 트리거(DD1.4-DD1.1)의 출력이 낮은 레벨을 가지므로 과도 프로세스 중에 릴레이가 작동하는 것을 허용하지 않아 트랜지스터가 열리지 않습니다. 부하는 릴레이의 상시 폐쇄 접점 K1.2, KXNUMX를 통해 전원을 공급받습니다.

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전원 공급 장치에서 제어되는 전압은 저항 R2를 통해 공급되고 R1을 트리거 DD1.1의 입력으로 조정합니다. 조정된 저항기는 트리거의 스위칭 임계값을 설정합니다. 플립플롭 핀 1의 전압이 임계값보다 낮으면 높은 출력 상태가 됩니다. 전원 공급 장치의 전압이 설정 값을 초과하면 트리거가 다른 상태로 전환되고 해당 출력에 낮은 레벨이 나타나고 다른 트리거의 출력에는 높은 레벨이 나타납니다. 결과적으로 트랜지스터 VT1의 키가 열리고 릴레이가 작동하며 접점 K1.1, K1.2가 부하 전원 회로를 엽니다.

전압이 이전 값으로 떨어지더라도 장치는 이 상태를 유지합니다. 장치를 원래 상태로 되돌리려면 잠시 동안 네트워크에서 전원 공급 장치를 분리해야 합니다.

다시 켤 때 과전압이 없으면 장치는 원래 상태로 유지됩니다. 그렇지 않으면 부하가 다시 꺼지지만 R3C2 체인 부품의 정격에 따라 결정된 지연 시간(이 경우 약 0,1초) 후에 꺼집니다.

따라서 장치는 부하에 위험한 단기 전압 서지에도 반응합니다. 반응 기간은 대부분 커패시터 C1의 커패시턴스에 의해 결정되지만 저항기 R2의 전체 저항과 튜닝 저항기의 작동 부분도 영향을 미칩니다.

커패시터 C1은 또 다른 역할을 수행합니다. 이는 장치가 임펄스 노이즈로 인해 트리거되는 것을 방지합니다. 동일한 역할이 커패시터 C3에 할당됩니다. 릴레이 활성화와 동시에 켜지는 NI LED는 긴급 상황을 나타냅니다. +1V의 안정화된 전압으로 장치에 전원을 공급하려면 통합 안정기 DA12이 필요합니다.

다이어그램에 표시된 것 외에도 장치는 KR1561TL1 마이크로 회로 또는 가져온 아날로그 4093을 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 - 허용되는 콜렉터 전류가 릴레이 권선을 통과하는 전류보다 낮지 않은 저전력 실리콘(예: KT3102) KT315 또는 문자 인덱스가 있는 더 강력한 KT503 및 수입된 BFP729 , ВС182В, ВС318, KSC853R. 다이오드 - KD243, KD503, KD521, KD522, 1N4001 - 1N4007 시리즈 중 하나입니다. LED - 국내 또는 수입품, 가급적이면 빨간색.

통합 안정기 DA1의 유형은 트랜지스터 유형과 마찬가지로 릴레이 권선을 통한 작동 전류에 따라 달라집니다. 따라서 약 45mA의 전류로 KR1157EN12A, KR1157EN12B, KR1168EN12를 설치할 수 있으며 90mA 이상의 전류로 KR142EN8B, KR142EN8D, KR1162EN12A, KR1162EN12B, 78M12와 같은 더 강력한 것을 설치할 수 있습니다.

사용되는 계전기는 12V의 작동 전압과 약 45mA의 전류로 가져옵니다. 그러나 동일한 작동 전압을 가진 다른 제품이면 됩니다. 릴레이 접점은 전원 공급 장치가 로드되는 구조의 최대 전류 소비를 견뎌야 합니다.

보호 장치는 단면 호일 코팅 유리 섬유로 인쇄 회로 기판(그림 2)에 조립됩니다. 릴레이와 LED는 보드 외부에 있습니다.

과전압 보호 장치

장치 설정은 조정된 전원 공급 장치의 전압이 입력(다이어그램에서 저항 R2의 오른쪽 출력)에 적용될 때 조정된 저항을 사용하여 응답 임계값을 설정하는 것으로 요약됩니다. 커패시터 C1과 저항 R3을 선택해야 할 수도 있습니다.

원래 형태의 이 장치는 TDA8560Q 칩의 스테레오 증폭기의 과전압으로부터 보호하도록 설계되었습니다. 최대 작동 전압은 +18V입니다. 불안정한 전원 공급 장치에서 증폭기는 15~17V 범위의 전압을 수신했습니다(현재 출력 전력 및 네트워크 전압에 따라 다름). 보호 임계값은 다음과 같이 설정되었습니다. 18 V. 비상 상황을 시뮬레이션할 때 LATR을 사용하여 네트워크 전압을 230...240 V로 높이는 형태로 보호 장치가 명확하게 작동되고 증폭기가 꺼졌습니다.

저자: I.Potachin, Fokino, Bryansk 지역

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