Скачки напряжения в электросети не редкость в наше время, особенно в населенных пунктах. Чрезмерное превышение напряжения в сети от нормы может привести к выходу из строя бытовой техники. Только защита от перепадов напряжения в сети может помочь в данной ситуации.
Приведенное в данной статье устройство предназначено для защиты электроприборов от перепадов напряжения. Суть работы своеобразного электронного предохранителя заключается в отключении нагрузки при превышении напряжения в электросети выше определенного уровня. По истечении минуты после стабилизации напряжения, электроприборы снова будут подключены к электросети. Минутная задержка необходима для предотвращения включения и выключения нагрузки при частом колебании напряжения в сети.
Описание работы устройства защиты
На резисторах R1-R3 и стабилитронах VD1-VD2 собран датчик сетевого напряжения. На данный датчик с диода VD8 поступают полуволны сетевого напряжения. Сопротивление резистора R2 подобрано таким образом, что при нормальном напряжении в электросети стабилитроны VD1 и VD2 закрыты, так как поступающее на них напряжение меньше чем напряжение их стабилизации.
В результате при стабильном напряжении в электросети на входе 12 счетчика DD1 будет лог.0, а при повышении напряжения лог.1. Для предотвращения выхода из строя счетчика DD1 в результате повышения входного сигнала выше напряжения его питания, в схему выключен стабилитрон VD3. Так же для подавления помех от работающих приборов на входе 12 счетчика установлен фильтр низкой частоты, состоящий из резистора R4 и конденсатора C1. На счетчике D1 и элементах C2,R5,R6 построен таймер на одну минуту.
Работает устройство защиты следующим образом. При включении устройства и стабильном напряжении в электросети запускается таймер и спустя одну минуту на выводе 3 счетчика DD1 появится лог.1 и через диод VD4 блокируется работа таймера. Одновременно с вывода 3 счетчика DD1 сигнал лог.1 поступает на ключ состоящий из транзисторов VT1 и VT2, который подключает нагрузку к электросети.
В случаи, когда в электросети резко повышается напряжение сверх нормы, стабилитроны VD1 и VD2 открываются и на выводе 12 счетчика DD1 появится лог.1. В результате чего счетчик DD1 обнуляется и на выводе 13 появляется лог.0, что свою очередь отключает нагрузку от сети. После стабилизации напряжения в электросети начинается новый одноминутный отчет, после чего нагрузка опять подключается к электросети. Если же в течение данной минуты был новый скачок напряжения, то счетчик опять обнуляется и отсчет времени начинается снова.
Допустимая максимальная мощность нагрузки, которая может быть подключена к данному устройству защиты от перепадов напряжения, должна быть не больше 1000 ватт при условии, что силовые транзисторы будут установлены на радиаторе.
Стабилитрон КС551А можно заменить на другие с суммарным напряжением стабилизации около 110 вольт. К примеру, можно применить один стабилитрон КС591А или три КС533А. Стабилитрон Д814Д можно заменить на КС213Б, КС512А. Диод КД105Б можно заменить на КД209, КД243Г, 1N4004. Диод КД521А возможно заменить на 1N4148. Мощность резисторов R1и R8 должна быть не менее 0,5 ватт.
Для настройки устройства необходимо временно выпаять диод VD4. К выводу 9 счетчика DD1 необходимо подключить осциллограф либо логический пробник. С ЛАТР на устройство необходимо подать напряжение выше нормального, допустим 250 вольт. Вращая движок резистора R2 необходимо добиться исчезновения импульсов на выводе 9 счетчика DD1. То есть при уменьшении напряжения импульсы должны появляться, а при достижении 250 вольт исчезать. После настройки необходимо отключить устройство от электросети и впаять на место диод VD4.
Внимание! Так как элементы схемы находятся под напряжением электросети, то следует соблюдать меры электробезопасности при наладке прибора.
Источник: Радиоконструктор 04-2009
