Indicador de caídas de tensión a corto plazo.

Un circuito simple para determinar "caídas" cortas en la tensión de red.

Suministro de energía doméstica

Todos conocen la baja calidad del suministro de energía doméstica, y se ha dicho mucho al respecto. En lugar de una tolerancia de voltaje de +/- 10 por ciento, que es 180 ... 240 V, el voltaje de la red puede "flotar" en el rango de 160 ... 260 y más V.

Tales cambios lentos de voltaje son manejados con bastante éxito por los estabilizadores de voltaje de CA basados ​​en autotransformadores, por ejemplo, Resanta. Dichos estabilizadores están diseñados principalmente para equipos tales como refrigerador, lavadora, cocina eléctrica.

Estabilizadores electrónicos

Los equipos electrónicos domésticos modernos no requieren tales estabilizadores, ya que toda la estabilización de voltaje se lleva a cabo, por regla general, mediante estabilizadores de semiconductores internos.

En una amplia gama de voltajes de entrada, las fuentes de alimentación conmutadas pueden funcionar. Ahora casi todos los equipos electrónicos están equipados con tales fuentes. Por ejemplo, muchos televisores modernos están completamente operativos en el rango de voltaje de 100 ... 280 V.

Ruido de impulso

Pero, desafortunadamente, además de los cambios tan lentos en el voltaje de la red, que se pueden ver a simple vista con luces intermitentes, también hay "caídas" a corto plazo. Son de naturaleza pulsada, y ni un solo estabilizador puede proteger contra el ruido de impulso aleatorio.

Tales "fallas", invisibles incluso por el destello de la iluminación, pueden traer muchos problemas. De repente, sin ninguna razón, una computadora recién adquirida se reinicia aleatoriamente, la lavadora siempre trabajó diligentemente, comienza un ciclo de lavado sin terminar nuevamente y el microondas también se desvía del programa establecido.

Algunos dispositivos, como los televisores en modo de espera, se encienden espontáneamente o cambian los canales durante el funcionamiento. Parece que el equipo electrónico se está volviendo gradualmente inutilizable. ¿O tal vez es hora de llevarlo a reparar?

Indicador de falla de red

El dispositivo descrito a continuación puede informar sobre tales situaciones desagradables, un indicador de "caídas" a corto plazo en el voltaje de la red. Después de todo, si de repente su computadora comenzó a "reiniciarse" por sí sola, y en ese momento sonó una señal audible, indicando un "fallo" de la tensión de red, entonces con bastante certeza podemos decir que la computadora no tiene la culpa. Incluso las fuentes de alimentación ininterrumpida con ruido impulsivo no siempre son compatibles.

El diagrama del indicador es bastante simple y se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Indicador de "caídas" cortas en la tensión de red.

Como se puede ver en la figura, el circuito del dispositivo es bastante simple, contiene un pequeño número de partes, que, además, no son caras y no son deficitarias. Por lo tanto, para repetir el esquema, no se requieren calificaciones demasiado altas: si sabe cómo sostener un soldador en sus manos, entonces no debería haber ningún problema especial.

Circuito de trabajo

El esquema funciona de la siguiente manera. En los elementos VD2, R3 ... R5, C2 y C4 ensamblaron un sensor de voltaje. Es con su ayuda que se determinan las "fallas" en la red. Cuando se aplica tensión de red, los condensadores C2 y C4 se cargarán rápidamente a la tensión indicada en el diagrama. Por lo tanto, en la entrada DD1 hay una unidad lógica.

La unidad de fuente de alimentación se ensambla en los elementos VD1, VD3, R2, C3, C6. Cabe señalar que el condensador C6 se carga a un voltaje de 9 V el tiempo suficiente, unos treinta segundos. Esto se debe a la constante de tiempo grande de la cadena R2, C3, C6.Por lo tanto, cuando el dispositivo se enciende por primera vez, se establece un nivel de bajo voltaje en la salida del elemento DD1.1.

El condensador C5 se descargó cuando se encendió, es decir, tenía un nivel lógico bajo. Como puede verse en el diagrama, el condensador C5 a través de la resistencia R8 está conectado a la entrada del disparador Schmitt, realizado en los elementos DD1.2 ... DD1.4. por lo tanto, la salida del disparador Schmitt también tendrá un bajo nivel de voltaje. Por lo tanto, el LED HL1 estará apagado y el emisor de sonido HA1 estará en silencio. Para aumentar la capacidad de carga de la etapa de salida, se utiliza una conexión paralela de los elementos DD1.3 y DD1.4.

Cabe señalar aquí que tal conexión es permisible solo si ambos elementos logicos pertenecen a una carcasa del microcircuito y tienen parámetros idénticos. Tal conexión de elementos ubicados en diferentes edificios es inaceptable.

El estado anterior del indicador permanecerá hasta que haya un "fallo" de la tensión de red. En el caso de una disminución significativa en el voltaje de la red con una duración de al menos 60 ms, los condensadores C2 y C4 se descargan.

En otras palabras, aparecerá un nivel bajo en la entrada del elemento DD1.1, lo que conducirá a un nivel alto en la salida de DD1.1. Este alto nivel conduce a la carga a través del diodo V5 del condensador C5, es decir, la aparición de un alto nivel en la entrada del disparador Schmitt y, en consecuencia, el mismo nivel en su salida. (La lógica del disparador Schmitt se describió en uno de los artículos de la serie "Fichas lógicas").

La moderna base del elemento permite simplificar significativamente el diseño del circuito de muchos dispositivos. En este caso, se utiliza un emisor de sonido con un generador incorporado. Por lo tanto, para obtener sonido, es suficiente aplicar un voltaje constante al emisor.

En este caso, será un alto voltaje de la salida del disparador Schmitt. (Cuando los emisores no tenían un generador incorporado, tenía que ensamblarse también en microcircuitos). Paralelamente al emisor de sonido, se instaló el LED HL1 para proporcionar una ligera indicación de un "fallo".

En este estado, el disparador de Schmitt permanecerá durante algún tiempo después de que haya finalizado el "fallo". Este tiempo se debe a la carga del condensador C5 y a los valores de los elementos indicados en el diagrama será de aproximadamente 1 segundo. Podemos decir que el "fracaso" en el tiempo simplemente se extiende.

Después de la descarga del condensador C5, el dispositivo vuelve al modo de seguimiento del estado de voltaje de la red. Para evitar que las falsas alarmas del dispositivo interfieran en la entrada, se instala un filtro anti-interferencia L1, C1, R1.

Algunas palabras sobre los detalles y el diseño.

Además de los elementos indicados en el diagrama, son posibles los siguientes reemplazos. El chip K561LA7 se puede reemplazar sin alterar el circuito y la placa del K561LE5, o con un análogo de importación de cualquiera de las series CMOS. No se recomienda utilizar microcircuitos de la serie K176 que no tengan diodos protectores integrados en las entradas, ya que el voltaje de entrada del microcircuito en este diseño excede el voltaje de suministro. Esta circunstancia puede conducir a la falla del microcircuito de la serie K176 debido al "efecto tiristor".

El diodo Zener VD3 puede reemplazarse por uno de baja potencia con un voltaje de estabilización de aproximadamente 9 V.En lugar de los diodos KD521, cualquier diodo de silicio pulsado es adecuado, por ejemplo, KD503, KD510, KD522 o 1N4148 importado, y los diodos KD243 pueden reemplazarse por 1N4007.

Condensador cerámico de alto voltaje C1 tipo K15-5. En cambio, es posible usar un condensador de película para un voltaje de funcionamiento de al menos 630 V, aunque debido a una disminución en la confiabilidad. La película también debe ser un condensador C2. Los condensadores electrolíticos se utilizan mejor importados.

El LED indicado en el diagrama puede ser reemplazado por casi cualquier producto doméstico o importado, preferiblemente rojo. El emisor de sonido se puede reemplazar con cualquiera de las series EFM: EFM - 250, EFM - 472A.

Todo el indicador está montado en la placa de circuito que se muestra en la Figura 2.

Todos los detalles, excepto el LED y el emisor de sonido, están instalados en la placa. La placa se puede instalar en una caja de plástico separada de tamaños adecuados o, si el espacio lo permite, directamente en la carcasa del filtro: cable de extensión.

La configuración del dispositivo se reduce a seleccionar la capacitancia de los condensadores C2 y C4. Es más conveniente seleccionar la capacitancia del capacitor C4. Esto se hace de la siguiente manera: su capacidad disminuye hasta que la fluctuación de voltaje en la entrada del elemento DD1.1 hace que un dispositivo se dispare. Al lograr este resultado, reemplace el condensador C4 con un condensador con una capacidad 30 por ciento más que el seleccionado.

Puede verificar el funcionamiento correcto del indicador conectando una lámpara halógena con una potencia de al menos uno y medio a dos kilovatios a la misma toma de corriente. En el momento del encendido, debe escucharse una señal indicadora: el aumento de las corrientes afecta el momento en que se encienden las lámparas. En esto, el ajuste del indicador puede considerarse completo.

Boris Aladyshkin