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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Protection semi-automatique des équipements radio contre les surtensions. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau La protection des équipements radio domestiques contre les «sauts» et les écarts brusques de la tension secteur par rapport à la norme dans de nombreuses régions de notre pays reste un problème aux conséquences imprévisibles. L'auteur de l'article analyse la situation et partage son expérience personnelle de la solution pratique de ce problème. Le dispositif proposé protège l'équipement radio en se déconnectant rapidement du secteur lorsque sa tension change au-delà des limites autorisées. Il est pertinent, tout d'abord, à proximité des lignes électriques aériennes, où la probabilité de courts-circuits de fils, par exemple lors de fortes rafales de vent, est élevée. Le court-circuit de l'un des fils de phase à "zéro" est particulièrement dangereux. Dans ce cas, la tension dans le réseau monte à 380 V. Habituellement, dans de tels cas, les condensateurs à oxyde de l'alimentation se cassent et l'électrolyte fuit, ce qui nuit au fonctionnement de l'un ou l'autre appareil radio. Réduire la tension secteur à 160 V est également dangereux, notamment pour les alimentations à découpage. Dans de tels cas, ils fonctionnent à de longues charges de courant à travers le transistor de puissance, ce qui peut entraîner sa défaillance en raison d'une surchauffe.
Un dispositif semi-automatique, dont le schéma est illustré à la Fig. 1, m'aide à résoudre les problèmes décrits. 1996. Il diffère d'un dispositif similaire décrit dans l'article de I. Nechaev "Dispositif automatique de protection des équipements de réseau contre les surtensions" ("Radio", 10, n ° 48,49, p. 1), il ne diffère principalement que par le fait que lorsque La tension "saute" déconnecte la charge du réseau et ne peut être rallumée qu'après avoir appuyé sur le bouton de démarrage SBXNUMX. Dans la machine décrite précédemment, lorsque la tension du secteur "marche", la charge est alimentée par intermittence - et c'est un mode de fonctionnement très défavorable pour tout équipement radio, en particulier les PC et les téléviseurs. La base du dispositif semi-automatique proposé est un puissant relais électromagnétique K1. Pour alimenter son enroulement en courant continu, un redresseur MOCTVD1-VD4 est utilisé, connecté au réseau via des condensateurs d'extinction C1 et C2. Allumez l'appareil en appuyant brièvement sur le bouton SB1. Dans ce cas, le relais K1 est activé et ses contacts de fermeture K 1.1 bloquent les contacts du bouton de démarrage. Le condensateur C1 fournit le courant de démarrage nécessaire pour le relais lorsqu'il est allumé. En mode de fonctionnement, le relais est maintenu par le courant traversant le condensateur C2, jusqu'à une tension secteur d'au moins 160 V. Lors de la configuration de l'appareil, la capacité du condensateur C2 (et parfois du condensateur C1) doit être sélectionnée individuellement pour chaque type de relais. Lorsque la tension secteur monte à 240 V, les diodes Zener VD7 et VD8 s'ouvrent. Dans le même temps, l'optocoupleur U1 est activé et le trinistor VS1 s'ouvre, bloquant le circuit d'alimentation de l'enroulement de relais K1. En conséquence, le relais se déclenche et ses contacts d'ouverture K1.1 déconnectent la charge de l'appareil du secteur AC. Le condensateur C3, une résistance shunt R3 dans le circuit de commande du trinistor VS1, empêche la protection contre les surtensions de se déclencher. Les résistances R1, R2 limitent les appels de courant à travers les contacts du bouton de démarrage SB1, tout en étant des "fusibles" en cas de claquage du condensateur C1 ou C2. La diode VD5 améliore les performances de l'appareil, qui sont déterminées principalement par le type de relais utilisé et sont d'une fraction de seconde. Le temps de relâchement du relais RENZZ utilisé dans l'appareil décrit ne dépasse pas 4 ms, ce qui est tout à fait suffisant pour un fonctionnement fiable de la protection. La résistance R5 limite le courant traversant l'optocoupleur LED U1. En le sélectionnant (entre 8 ... 25 kOhm), il est possible de régler par petites valeurs (5 ... 10 V) le seuil de protection en cas de dépassement de la tension d'entrée. Structurellement, le dispositif semi-automatique est réalisé sous la forme d'une rallonge portable. Sur son cache mural avant se trouvent une prise de courant X2, un interrupteur à bouton-poussoir SB1 (KM2-1 ou P2K sans fixation) et un voyant VL1. Un relais électromagnétique (RENZZ), un trinistor VS1 et toutes les autres pièces sont montés sur une carte de circuit imprimé constituée d'un matériau en feuille unilatéral, qui est placée dans un boîtier en plastique. Le relais K1 peut être de n'importe quel type, pour une tension de fonctionnement de 12 ... 60 V, et ses contacts sont conçus pour un courant d'au moins 2 ... 3 A à une tension secteur de 220 V. Dans ce cas, le tension nominale du condensateur C4 doit être en conséquence. Condensateurs C1 et C2 - K73, MBM, MBGO pour une tension nominale d'au moins 350 V (C2 est meilleur de 400 V). Les diodes Zener VD7 et VD8 sont interchangeables avec des diodes similaires, dont la tension de stabilisation totale peut être de 310 à 340 V à un courant de 10 ... 12 mA. Avec une tension de stabilisation totale inférieure de ces appareils (250 ... 300 V), la résistance R5 devrait être de 30 ... 47 kOhm et plus de puissance dissipée. Dans ce cas, il sera possible d'augmenter l'instabilité du seuil de réponse de la protection. Il est permis de remplacer l'optocoupleur à diode AOD101A (U1) par un transistor série AOT110 ou AOT127 en connectant la résistance R4 à l'émetteur du phototransistor, l'anode du trinistor VS1 à la sortie de son collecteur, et d'installer une résistance avec un résistance de 1 MΩ entre la base et l'émetteur. Dans le même temps, le trinistor peut également être avec un courant de commande important, par exemple la série KU201 ou KU202. La mise en place du dispositif se réduit principalement à la sélection des condensateurs C2 et C1. En sélectionnant le premier d'entre eux, ils parviennent à éteindre l'appareil lorsque la tension du secteur chute à 160 ... 170 V, et le second - une mise en marche fiable avec le bouton de démarrage SB1. La sélection de la résistance R5 est également possible - pour assurer un fonctionnement fiable du système de protection à une tension secteur supérieure à 240 ... 250 V. Dans le même temps, il ne faut pas oublier les mesures de sécurité électrique - après tout, tous les éléments de l'appareil sont connectés galvaniquement à un réseau électrique à haut risque. En conclusion, quelques conseils pratiques liés à d'éventuelles modifications du dispositif de protection lui-même. S'il y a des difficultés avec la sélection des diodes zener haute tension VD7 et VD8, il est alors possible d'utiliser une diode zener KS533A avec un transistor KT940A supplémentaire, comme illustré à la Fig. 2a. La résistance variable R8 définit la tension de seuil du système de protection.
Cependant, sa fiabilité diminuera quelque peu, car le transistor VT1 peut "faire une pause" et l'appareil n'éteindra pas la charge si la tension alternative d'entrée est dépassée. Les diodes Zener, en règle générale, ne parviennent pas à "court-circuiter", ce qui ne conduit qu'à une déconnexion de la charge. L'appareil peut être simplifié en remplaçant le trinistor VS1 et l'optocoupleur U1 par un optothyristor de la puissance appropriée - avec un courant d'impulsion de sortie d'au moins 1 A, par exemple la série AOU160. Un dispositif semi-automatique avec un tel optocoupleur devrait bloquer de manière fiable l'alimentation de l'enroulement du relais K1 en déchargeant rapidement le condensateur C4. L'optocoupleur le plus courant de la série AOU103 peut supporter un courant pulsé jusqu'à 0,5 A, ce qui peut ne pas être suffisant pour un fonctionnement fiable de l'appareil. En général, l'optocoupleur peut être remplacé par un transformateur d'impulsions de faible puissance. Convient, par exemple, au transformateur d'adaptation de l'amplificateur 34 d'une radio à transistor portable ou similaire, dont les enroulements contiennent 150 ... 300 tours de fil PEV-2 0,15 ... 0,3. L'enroulement avec un plus petit nombre de spires est connecté au circuit de commande du trinistor VS1 (Fig.3, b), et l'enroulement avec un grand nombre de spires est connecté à la place de la diode émettrice de l'optocoupleur U1. Les résistances R3 et R4 sont dans ce cas retirées de l'appareil. Le fonctionnement à long terme de plusieurs machines semi-automatiques, y compris celles avec les modifications apportées, a montré leur fonctionnement fiable. Pour un fonctionnement fiable de l'appareil, un bouton doit être installé en tant que SB1, conçu pour le courant de démarrage complet de l'appareil protégé. Il est souhaitable d'installer une résistance de limitation d'une résistance d'environ 1 ohms dans le circuit d'anode du thyristor VS10, cela protégera le thyristor d'une éventuelle panne par le courant de décharge du condensateur C4. Auteur : A. Zelenin, Kartaly, région de Tcheliabinsk ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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