В промышленной и бытовой
сети довольно часто можно зафиксировать непредвиденные броски напряжения, при
этом напряжение в сети может превышать номинальное на 20-40%. Такие броски условно
можно разделить на два класса:
1. Кратковременные — увеличение
амплитуды в течение нескольких периодов.
2. Длительные — увеличение
напряжения в течение нескольких секунд или минут.
Первые можно отнести скорее
к импульсным помехам, что связано с коммутацией на линии каких-то мощных нагрузок
(сварочные аппараты, двигатели, нагревательные элементы). Они, несомненно, оказывают
влияние на бытовую технику и, особенно, на чувствительные элементы источников
питания телевизоров, аудиоцентров. которые часто находятся в дежурном режиме
круглые сутки.
Устройство
защиты от импульсных помех в сети
Устройство, защищающее
от импульсных помех, показано на рис. 3.7-1. Схема состоит из следующих узлов:
• источник питания — VD1-VD4,
R6, R7, VD5, VD7,Cl, C2;
• формирователь сброса
с задержкой по выключению — VD9, R10, DD1.1,DD1.2, VD10, R11, СЗ;
• генератор импульсов высокой
частоты 25 кГц для управления симмистором—DD 1.3, DD1.4, R 12, R 13, С4, С5,
R14, ТР1, VS1.
• звуковой сигнализатор
(выполняется по желанию) —
R14, R15, C6,C7,HA1,DD2.
Источник питания
вырабатывает два напряжения: +24 В — для питания импульсного трансформатора,
+5 В — для питания ИС устройства.
Узел контроля напряжения
собран на Rl, R2, R3. С делителя напряжение поступает на вход компаратора. Уровень
срабатывания по превышению напряжения устанавливается резистором R2 (положение
движка подбирается таким образом, чтобы компаратор был на грани срабатывания
при 245 В на входе). При превышении на входе компаратора заданного амплитудного
значения он переключается и на выходе появляются прямоугольные импульсы с частотой
25 Гц.
В исходном состоянии на
выходе D1.2 поддерживается высокий логический уровень, разрешающий работу генератора
управления симмистором (для поддержания его в открытом состоянии). Транзистор
VT1 управляет импульсным трансформатором. формирующим мощные импульсы напряжения
открывают. Частота генератора выбрана равной 25 кГц для скорейшего отпирания
силового ключа в моменты перехода через "нуль" (если частота управления
будет недостаточной, может случиться так, что когда во время включения появятся
высоковольтные выбросы и будет искажена форма синусоидального сигнала, система
не успеет среагировать и искаженный сигнал поступит на нагрузку).
Дифференцирующая цепочка
на элементах D1.1 и D1.2 осуществляет запрет работы генератора при поступлении
низкого уровня с выхода компаратора (при повышении порогового напряжения в сети)
и с задержкой в 9с разрешает запуск генератора, когда напряжение снизится до
порогового значения 240 В.
Импульсный трансформатор
ТР1 намотан на матнитопро воде типоразмера К20х10х7,5 из феррита марки 2000НН
и содержит: обмотка I — 100 витков, обмотка II — 40 витков провода ПЭЛШО-0,22.
Обмотки изолируют от кольца слоем лакоткани и размещают на противоположных сторонах
кольца.
При мощности нагрузки более
300 Вт симмистор необходимо установить на радиатор.
