Δείκτης βραχυπρόθεσμων μειώσεων τάσης

Ένα απλό κύκλωμα για τον προσδιορισμό βραχυκυκλώματος "τάσης" στην τάση δικτύου.

Εγχώριο τροφοδοτικό

Όλοι γνωρίζουν για την χαμηλή ποιότητα του εγχώριου ενεργειακού εφοδιασμού και πολλά έχουν ειπωθεί γι 'αυτό. Αντί για ανοχή τάσης +/- 10%, η οποία είναι 180 ... 240 V, η τάση δικτύου μπορεί να "επιπλέει" στην περιοχή 160 ... 260 ή μεγαλύτερη.

Τέτοιες αλλαγές αργής τάσης αντιμετωπίζονται αρκετά επιτυχημένα από σταθεροποιητές τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος που βασίζονται σε αυτομετασχηματιστές, για παράδειγμα, Resanta. Αυτοί οι σταθεροποιητές σχεδιάζονται κυρίως για εξοπλισμό όπως ψυγείο, πλυντήριο ρούχων, ηλεκτρική κουζίνα.

Ηλεκτρονικοί σταθεροποιητές

Ο σύγχρονος ηλεκτρονικός οικιακός εξοπλισμός δεν απαιτεί τέτοιους σταθεροποιητές, αφού όλη η σταθεροποίηση της τάσης πραγματοποιείται κατά κανόνα από εσωτερικούς σταθεροποιητές ημιαγωγών.

Σε ένα πολύ ευρύ φάσμα τάσεων τροφοδοσίας εισόδου, τα μεταγωγικά τροφοδοτικά είναι ικανά να λειτουργούν. Τώρα σχεδόν όλος ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με τέτοιες πηγές. Για παράδειγμα, πολλές σύγχρονες τηλεοράσεις λειτουργούν πλήρως στην περιοχή τάσης 100 ... 280 V.

Ο θόρυβος ώθησης

Αλλά, δυστυχώς, εκτός από τέτοιες αργές αλλαγές στην τάση του ρεύματος, που μπορεί να δει με γυμνό μάτι από τα φώτα που αναβοσβήνουν, υπάρχουν και βραχυπρόθεσμες "βυθίσεις". Έχουν παλμική φύση και κανένας σταθεροποιητής δεν είναι σε θέση να προστατεύσει από τυχαίο θόρυβο παλμών.

Τέτοιες "αποτυχίες", αόρατες ακόμη και από τη λάμψη του φωτισμού, μπορούν να φέρουν πολλά προβλήματα. Ξαφνικά, για οποιονδήποτε λόγο, ένας υπολογιστής που αποκτήθηκε πρόσφατα επανεκκινείται τυχαία, το πλυντήριο πάντα εργάστηκε επιμελώς, ξεκινά πάλι έναν ημιτελές κύκλο πλύσης και το φούρνο μικροκυμάτων παρασύρεται επίσης από το καθορισμένο πρόγραμμα.

Ορισμένες συσκευές, όπως οι τηλεοράσεις stand-by, ενεργοποιούν αυθόρμητα ή αλλάζουν τα κανάλια κατά τη λειτουργία. Φαίνεται ότι ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός σταδιακά γίνεται αχρησιμοποίητος. Ή μήπως είναι καιρός να το μεταφέρετε για επισκευή;

Δείκτης αποτυχίας δικτύου

Η συσκευή που περιγράφεται παρακάτω μπορεί να ενημερώσει για τέτοιες δυσάρεστες καταστάσεις - μια ένδειξη βραχυπρόθεσμων "βυθίσεων" στην τάση δικτύου. Πράγματι, αν ξαφνικά ο υπολογιστής σας ξεκίνησε να "επανεκκινήσει" από μόνος του και εκείνη τη στιγμή ακουγόταν ένας ήχος ένδειξης, ο οποίος ανίχνευσε μια «αποτυχία» της τάσης του δικτύου, τότε με αρκετή βεβαιότητα μπορούμε να πούμε ότι ο υπολογιστής δεν είναι υπεύθυνος. Ακόμη και τα αδιάλειπτα τροφοδοτικά με θόρυβο παλμών δεν αντιμετωπίζουν πάντα.

Το διάγραμμα δείκτη είναι αρκετά απλό και φαίνεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1. Δείκτης βραχυκυκλώματος "τάσης" στην τάση δικτύου.

Όπως μπορεί να φανεί από το σχήμα, το διάγραμμα κυκλώματος της συσκευής είναι αρκετά απλό, περιέχει ένα μικρό αριθμό εξαρτημάτων, τα οποία επιπλέον δεν είναι δαπανηρά και δεν είναι έλλειμμα. Επομένως, για να επαναλάβετε το πρόγραμμα, δεν απαιτούνται πολύ υψηλά προσόντα: αν γνωρίζετε πώς να κρατάτε ένα συγκολλητικό σίδερο στα χέρια σας, τότε δεν θα πρέπει να υπάρχουν ειδικά προβλήματα.

Εργασίες κυκλώματος

Το καθεστώς λειτουργεί ως εξής. Στα στοιχεία VD2, R3 ... R5, C2 και C4 συναρμολογήθηκε ένας αισθητήρας τάσης. Με τη βοήθειά του καθορίζονται οι "αποτυχίες" στο δίκτυο. Όταν εφαρμοστεί η τάση δικτύου, οι πυκνωτές C2 και C4 φορτίζουν γρήγορα την τάση που υποδεικνύεται στο διάγραμμα. Επομένως, στην είσοδο DD1 υπάρχει μια λογική μονάδα.

Η μονάδα τροφοδοσίας συναρμολογείται στα στοιχεία VD1, VD3, R2, C3, C6. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο πυκνωτής C6 φορτίζει μέχρι 9V για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα - περίπου τριάντα δευτερόλεπτα. Αυτό οφείλεται στη μεγάλη χρονική σταθερά της αλυσίδας R2, C3, C6.Επομένως, όταν η συσκευή είναι ενεργοποιημένη για πρώτη φορά, η στάθμη χαμηλής τάσης ρυθμίζεται στην έξοδο του στοιχείου DD1.1.

Ο πυκνωτής C5 εκφορτώθηκε όταν ενεργοποιήθηκε, δηλαδή είχε χαμηλό επίπεδο λογικής. Όπως φαίνεται από το κύκλωμα, ο πυκνωτής C5 συνδέεται μέσω της αντίστασης R8 στην είσοδο του σκανδάλη Schmitt, που γίνεται στα στοιχεία DD1.2 ... DD1.4. Συνεπώς, η έξοδος της σκανδάλης Schmitt θα έχει επίσης χαμηλή τάση. Ως εκ τούτου, η λυχνία HL1 θα είναι σβηστή και ο εκπομπός ήχου HA1 θα είναι σιωπηλός. Για να αυξηθεί η χωρητικότητα φορτίου της βαθμίδας εξόδου, χρησιμοποιείται παράλληλη σύνδεση των στοιχείων DD1.3 και DD1.4.

Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι μια τέτοια σύνδεση είναι αποδεκτή μόνο εάν και οι δύο λογικά στοιχεία ανήκουν σε ένα περίβλημα του μικροκυκλώματος και έχουν πανομοιότυπες παραμέτρους. Μια τέτοια σύνδεση στοιχείων που βρίσκονται σε διαφορετικά κτίρια είναι απαράδεκτη.

Η παραπάνω κατάσταση του δείκτη θα παραμείνει μέχρι να υπάρξει "αποτυχία" της τάσης δικτύου. Σε περίπτωση σημαντικής μείωσης της τάσης του δικτύου με διάρκεια τουλάχιστον 60 ms, οι πυκνωτές C2 και C4 απαλλάσσονται.

Με άλλα λόγια, θα εμφανιστεί ένα χαμηλό επίπεδο στην είσοδο του στοιχείου DD1.1, το οποίο θα οδηγήσει σε υψηλό επίπεδο στην έξοδο του DD1.1. Αυτό το υψηλό επίπεδο οδηγεί στη φόρτιση μέσω της δίοδος V5 του πυκνωτή C5, δηλαδή στην εμφάνιση ενός υψηλού επιπέδου στην είσοδο του σκανδάλη Schmitt και, κατά συνέπεια, στο ίδιο επίπεδο στην έξοδο του. (Η λογική της σκανδάλης Schmitt περιγράφηκε σε ένα από τα άρθρα της σειράς "Logic chips").

Η σύγχρονη βάση στοιχείων επιτρέπει την απλούστευση του σχεδιασμού κυκλώματος πολλών συσκευών. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται ένας πομπός με ενσωματωμένη γεννήτρια. Επομένως, για να αποκτήσετε ήχο, αρκεί να εφαρμόσετε σταθερή τάση στον εκπομπό.

Σε αυτή την περίπτωση, θα είναι υψηλή τάση από την έξοδο του σκανδάλη Schmitt. (Όταν οι εκπομποί δεν είχαν ενσωματωμένη γεννήτρια, έπρεπε να συναρμολογηθούν και σε μικροκυκλώματα.) Παράλληλα με τον πομπό ήχου, εγκαταστάθηκε το LED HL1, το οποίο παρέχει μια ένδειξη φωτισμού της "βλάβης".

Σε αυτή την κατάσταση, η σκανδάλη Schmitt θα παραμείνει για κάποιο χρονικό διάστημα μετά τη λήξη της "αποτυχίας". Αυτή τη φορά οφείλεται στη φόρτιση του πυκνωτή C5 και στις τιμές των στοιχείων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα θα είναι περίπου 1 δευτερόλεπτο. Μπορούμε να πούμε ότι η «αποτυχία» στο χρόνο απλά απλώνεται.

Μετά την εκφόρτιση του πυκνωτή C5, η συσκευή επιστρέφει στη λειτουργία παρακολούθησης της κατάστασης τάσης του δικτύου. Προκειμένου να αποφευχθεί η παρεμπόδιση των λανθασμένων συναγερμών της συσκευής στην είσοδο, εγκαθίσταται ένα φίλτρο κατά των παρεμβολών L1, C1, R1.

Λίγα λόγια για τις λεπτομέρειες και το σχεδιασμό

Εκτός από τα στοιχεία που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, είναι δυνατές οι ακόλουθες αντικαταστάσεις. Το τσιπ K561LA7 μπορεί να αντικατασταθεί χωρίς αλλαγή του κυκλώματος και του πίνακα στο K561LE5, ή με αναλογική εισαγωγή οποιασδήποτε σειράς CMOS. Δεν συνιστάται η χρήση μικροκυκλωμάτων σειράς K176 που δεν έχουν ενσωματωμένες προστατευτικές δίοδοι στις εισόδους, καθώς η τάση εισόδου του μικροκυκλώματος σε αυτό το σχέδιο υπερβαίνει την τάση τροφοδοσίας. Αυτή η κατάσταση μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του μικροκυκλώματος της σειράς K176 λόγω του "θυρεοστατικού αποτελέσματος".

Η δίοδος Zener VD3 μπορεί να αντικατασταθεί από οποιαδήποτε τάση χαμηλής ισχύος με τάση σταθεροποίησης περίπου 9 V. Αντί των διόδων KD521, μπορούν να αντικατασταθούν τυχόν παλμικές δίοδοι πυριτίου, για παράδειγμα KD503, KD510, KD522 ή εισαγόμενο 1N4148, οι διόδους KD243 μπορούν να αντικατασταθούν με 1N4007.

Κεραμικός πυκνωτής υψηλής τάσης τύπου C1 K15-5. Αντιθέτως, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί ένας πυκνωτής μεμβράνης για τάση λειτουργίας τουλάχιστον 630V, αν και λόγω κάποιας μείωσης της αξιοπιστίας. Η ταινία θα πρέπει επίσης να είναι ένας πυκνωτής C2. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές χρησιμοποιούνται καλύτερα.

Η ενδεικτική λυχνία που αναγράφεται στο διάγραμμα μπορεί να αντικατασταθεί από σχεδόν κάθε εγχώρια ή εισαγόμενη, κατά προτίμηση κόκκινη. Ο εκπομπός ήχου μπορεί να αντικατασταθεί με οποιαδήποτε από τις σειρές EFM: EFM - 250, EFM - 472A.

Ολόκληρη η ένδειξη είναι τοποθετημένη στην πλακέτα κυκλώματος που φαίνεται στο σχήμα 2.

Όλες οι λεπτομέρειες εκτός από το LED και τον πομπό ήχου είναι εγκατεστημένες στον πίνακα. Η σανίδα μπορεί να τοποθετηθεί σε ξεχωριστό πλαστικό κουτί κατάλληλων μεγεθών ή, αν το επιτρέπει το διάστημα, απευθείας στο περίβλημα φίλτρου - καλωδίου επέκτασης.

Η εγκατάσταση της συσκευής βράζει προς τα κάτω στην επιλογή της χωρητικότητας των πυκνωτών C2 και C4. Είναι πιο βολικό να επιλέξετε την χωρητικότητα του πυκνωτή C4. Αυτό γίνεται με τον ακόλουθο τρόπο: η χωρητικότητά της μειώνεται έως ότου η ένταση της τάσης στην είσοδο του στοιχείου DD1.1 προκαλεί τη διακοπή της συσκευής. Μετά την επίτευξη αυτού του αποτελέσματος αντικαταστήστε τον πυκνωτή C4 με έναν πυκνωτή με χωρητικότητα 30 τοις εκατό μεγαλύτερη από την επιλεγμένη.

Μπορείτε να ελέγξετε τη σωστή λειτουργία της ενδεικτικής λυχνίας συνδέοντας μια λάμπα αλογόνου με ισχύ τουλάχιστον ενός και μισού έως δύο κιλοβάτ στην ίδια πρίζα. Τη στιγμή της ενεργοποίησης πρέπει να ακουστεί ένα σήμα ένδειξης - τα αυξημένα ρεύματα επηρεάζουν τη στιγμή που ανάβουν οι λάμπες. Σε αυτό, η προσαρμογή του δείκτη μπορεί να θεωρηθεί πλήρης.

Μπόρις Αλαντίσκιν