Dispositif de protection 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

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Dans [1], un dispositif est décrit qui coupe l'enroulement primaire du transformateur secteur en chauffant le capteur de température lorsque la tension secteur augmente. À mon avis, cette conception présente un certain nombre d'inconvénients : - application limitée. Il ne peut pas être utilisé pour protéger des appareils électroménagers aussi coûteux qu'un réfrigérateur, une machine à laver, une télévision ; - grande inertie du capteur, en fonction de la distance entre le lieu de sa fixation et le boîtier du transformateur.

Je propose ma propre version d'un appareil qui protège le réseau dans toute la pièce. Le dispositif, dont le schéma fonctionnel est représenté sur la figure 1, consiste en un redresseur ; un circuit de comparaison qui enregistre une augmentation de tension dans le réseau ; dispositifs de commande et clés.

Le schéma de principe du dispositif est représenté sur la Fig.2. Le capteur est une source de tension continue non stabilisée, constituée d'un transformateur T1, d'un pont de diodes VD4 et d'un condensateur C4.

(cliquez pour agrandir)

Avec une augmentation de la tension dans le réseau, la tension à la sortie du pont VD4 augmente. A une certaine valeur de cette tension, le comparateur DA1 est activé. Le signal de sortie du comparateur est envoyé à l'entrée du générateur (DD1.1, DD1.2) du dispositif de commande, décrit en détail dans [3]. Le déclencheur RS est exclu de l'appareil, car le générateur est commandé par le comparateur DA1. L'élément de commutation (clé) est un triac VS1 connecté au générateur.

Le générateur génère des impulsions d'une fréquence de 10 kHz avec un rapport cyclique de 10. Le rapport cyclique maximal des impulsions n'est limité que par le moment où le triac est activé. Pour KU208G, la durée de l'impulsion de commande doit être d'au moins 10 µs. L'unité de commande comprend une source d'alimentation montée sur les éléments VD1, VD2, C1, R1, R2. Transistor VT2 - amplificateur de puissance d'impulsion de générateur. Un niveau haut de la sortie du comparateur démarre le générateur d'impulsions. Au moment du démarrage, l'appareil consomme plus de courant, qui au premier instant est maintenu par la tension sur le condensateur C1, puis le triac VS1 s'ouvre et, à travers la résistance R7, le transistor VT1. Le transistor ouvert VT1 shunte la résistance R2, fournissant ainsi encore plus de courant d'alimentation. La LED HL1 est utilisée pour indiquer l'inclusion de la charge. Le fonctionnement du comparateur DA1 est décrit en détail dans [2]. La tension de référence appliquée à la broche 5 définit le seuil supérieur La valeur de l'hystérésis de la caractéristique de transfert

où R9' est la résistance de la partie supérieure selon le schéma (avant le moteur) de la résistance R9 ; R9 " est la résistance de la partie inférieure (du moteur) de la résistance R9 selon le circuit. Lorsque le signal d'entrée atteint le seuil supérieur du comparateur, c'est-à-dire Uop. La tension "1" logique est fixée à la sortie DA0 Le générateur s'éteint, le thyristor VS1 reste fermé et la charge est déconnectée du réseau.Si après cela la tension d'entrée diminue par rapport à Uon de la valeur Ug, alors le niveau de sortie est remis à "1" et le la charge est connectée au réseau. La valeur de l'hystérésis, et donc le seuil inférieur du comparateur, est régulé par la résistance R9.

Détails et conception. Le transformateur T1 doit être conçu pour une tension d'enroulement primaire de 380 ... 400 V. Il peut être soit prêt à l'emploi, soit modifié. Le raffinement consiste à enrouler un nombre supplémentaire de tours de l'enroulement primaire, correspondant à 380 V. L'enroulement secondaire du transformateur doit être conçu pour une tension de 4 ... 5 V à la tension nominale du secteur (220 V).

Un stabilisateur de conception quelconque peut servir de source de tension de référence Uo„ pour le comparateur DA1 (il n'est pas représenté sur le schéma). Le condensateur C3 supprime les interférences radio possibles et améliore la forme de la tension de sortie. Il doit avoir une tension de fonctionnement d'au moins 500 V. La mise en place du dispositif revient à fixer le seuil de fonctionnement du comparateur DA1 et à choisir la valeur de la résistance R6 pour un fonctionnement fiable du triac VS1.

Pour régler le seuil de fonctionnement du comparateur DA1, une tension est appliquée à l'entrée de l'appareil via le LATR dans la tolérance du réseau - généralement pas supérieure à 240 ... 245 V. Après cela, la valeur de tension aux bornes du condensateur C4 est mesuré. Une tension de même amplitude est appliquée à la broche 5 de DA1 et est Uon. Puis, en réduisant la tension d'entrée, la résistance R9 fixe le seuil souhaité pour allumer le comparateur.

En raison de la relative complexité de fabrication du transformateur T1, il est possible d'appliquer un circuit comparateur sans transformateur, décrit en détail dans [4].

Dans les variantes proposées de l'IC, DD1 n'est pas pleinement utilisé (il existe des éléments libres). Pour éliminer cet inconvénient, je propose de remplacer le générateur sur l'IC DD1 par un générateur selon le circuit illustré à la Fig. 3 [5].

Période d'oscillation du générateur

T=R2 • C1 • /p2.

Le générateur est commandé par l'entrée de blocage (broche 4) de la broche 7 du comparateur DA1 (Fig. 2). Lorsque le niveau logique "1" à l'entrée de blocage (broche 4), le blocage de la minuterie est désactivé. Lorsqu'un "0" logique est appliqué, le blocage est activé et le temporisateur passe de n'importe quel état actif à un état passif (off), c'est-à-dire génération est interrompue.

Les fusibles FU1, FU2 dans les Fig. 1 et Fig. 2 sont des fusibles résidentiels ("fiches"). Il est conseillé d'installer le triac KU208 sur un radiateur. Au lieu d'un triac, deux thyristors KU202 peuvent être utilisés, en les allumant en anti-parallèle pour augmenter la puissance commutée. Le condensateur C1 doit avoir un courant de fuite minimum. S'il est nécessaire d'augmenter la puissance fournie par l'alimentation, les valeurs des résistances R1 et R2 sont réduites et la valeur du condensateur C1 est augmentée.

littérature

1. Milyushin A. Dispositif de protection thermique des horloges électroniques. - Radioamateur, 1998, n° 4, p. 30.
2. Aleksenko A.G. etc. Application de microcircuits analogiques de précision. - M. : Radio et communication, 1985, 186 p.
3. Ivanov A. Commutateur électronique. - Radio, 1992, n° 5, p. 17.
4. Leontiev A. Dispositif de signalisation sur un comparateur à deux seuils. - Radio, 1992, n° 2.C.36.
5. Naiderov V.3. Dispositifs fonctionnels sur microcircuits. - M. : Radio et communication, 1985.

Auteur : A. Ilyin, Saint-Pétersbourg ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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