Indicator van kortstondige spanningsdips

Een eenvoudig circuit voor het bepalen van korte "dips" in netspanning.

Huishoudelijke stroomvoorziening

Iedereen kent de lage kwaliteit van de binnenlandse energievoorziening en er is veel over gezegd. In plaats van een spanningstolerantie van +/- 10 procent, die 180 ... 240 V is, kan de netspanning "zweven" in het bereik van 160 ... 260 of meer V.

Dergelijke langzame spanningsveranderingen worden tamelijk succesvol verwerkt door AC-spanningsstabilisatoren op basis van autotransformatoren, bijvoorbeeld Resanta. Dergelijke stabilisatoren zijn voornamelijk ontworpen voor apparatuur zoals een koelkast, wasmachine, elektrisch fornuis.

Elektronische stabilisatoren

Moderne elektronische huishoudelijke apparatuur vereist dergelijke stabilisatoren niet, aangezien alle spanningsstabilisatie in de regel wordt uitgevoerd door interne halfgeleiderstabilisatoren.

In een zeer breed scala van ingangsspanningen kunnen schakelvoedingen werken. Nu is bijna alle elektronische apparatuur uitgerust met dergelijke bronnen. Veel moderne tv's zijn bijvoorbeeld volledig operationeel in het spanningsbereik van 100 ... 280 V.

Impulsgeluid

Maar helaas, naast zulke langzame veranderingen in de netspanning, die met het blote oog kunnen worden gezien door knipperende lichten, zijn er ook korte dips. Ze zijn gepulst van aard en geen enkele stabilisator kan beschermen tegen onbedoeld impulsgeluid.

Zulke "mislukkingen", onzichtbaar zelfs door het knipperen van de verlichting, kunnen veel problemen veroorzaken. Plots, zonder reden, wordt een recent verworven computer willekeurig opnieuw opgestart, de wasmachine werkte altijd ijverig, start opnieuw een onafgemaakte wascyclus en de magnetron verdwaalt ook van het ingestelde programma.

Sommige apparaten, zoals standby-televisies, worden spontaan ingeschakeld of schakelen tijdens het gebruik zelf van kanaal. Het lijkt erop dat de elektronische apparatuur geleidelijk onbruikbaar wordt. Of misschien is het tijd om het in te leveren voor reparatie?

Netwerkstoring Indicator

Het hieronder beschreven apparaat kan informatie geven over dergelijke onaangename situaties - een indicatie van kortstondige "dips" in de netspanning. Inderdaad, als plotseling uw computer zelf begon te "rebooten" en op dat moment een indicatiegeluid werd gehoord, dat een "storing" van de netspanning detecteerde, dan kunnen we met een redelijke mate van zekerheid zeggen dat de computer niet de schuldige is. Zelfs ononderbroken voedingen met impulsgeluid kunnen dit niet altijd aan.

Het indicatordiagram is vrij eenvoudig en wordt weergegeven in figuur 1.

Figuur 1. Indicator van korte "dips" in netspanning.

Zoals te zien is in de figuur, is het schakelschema van het apparaat vrij eenvoudig, bevat het een klein aantal onderdelen, die bovendien niet duur zijn en geen tekort zijn. Daarom, om het schema te herhalen, zijn te hoge kwalificaties niet vereist: als u weet hoe u een soldeerbout in uw handen houdt, dan zouden er geen speciale problemen moeten zijn.

Circuit werk

Het schema werkt als volgt. Op de elementen VD2, R3 ... R5, C2 en C4 is een spanningssensor gemonteerd. Het is met zijn hulp dat "storingen" in het netwerk worden vastgesteld. Wanneer de netspanning wordt aangelegd, laden de condensatoren C2 en C4 snel op tot de spanning die in het diagram wordt aangegeven. Daarom is er op de ingang DD1 een logische eenheid.

De voedingseenheid is gemonteerd op de elementen VD1, VD3, R2, C3, C6. Opgemerkt moet worden dat de condensator C6 lang genoeg tot 9V oplaadt - ongeveer dertig seconden. Dit komt door de grote tijdconstante van de keten R2, C3, C6.Daarom wordt, wanneer het apparaat voor het eerst wordt ingeschakeld, een laag spanningsniveau ingesteld op de uitgang van het DD1.1-element.

Condensator C5 werd ontladen toen deze werd ingeschakeld, dat wil zeggen dat deze een laag logisch niveau had. Zoals te zien is in het circuit, is de condensator C5 via de weerstand R8 verbonden met de ingang van de Schmitt-trigger, gemaakt op de elementen DD1.2 ... DD1.4. daarom zal de uitgang van de Schmitt-trigger ook een laag spanningsniveau hebben. Daarom is de HL1-led uit en is de HA1-geluidszender stil. Om de belastbaarheid van de uitgangstrap te vergroten, wordt een parallelle verbinding van de elementen DD1.3 en DD1.4 gebruikt.

Hier moet worden opgemerkt dat een dergelijke verbinding alleen is toegestaan ​​als beide logische elementen behoren tot één behuizing van de microschakeling en hebben identieke parameters. Een dergelijke verbinding van elementen in verschillende gebouwen is onaanvaardbaar.

De bovenstaande status van de indicator blijft van kracht totdat de netspanning "uitvalt". In het geval van een significante afname van de spanning van het netwerk met een duur van ten minste 60 ms, ontladen de condensatoren C2 en C4.

Met andere woorden, er zal een laag niveau verschijnen aan de ingang van het DD1.1-element, wat zal leiden tot een hoog niveau aan de uitgang van DD1.1. Dit hoge niveau leidt tot de lading door de V5-diode van de condensator C5, dat wil zeggen het verschijnen van een hoog niveau aan de ingang van de Schmitt-trigger en dienovereenkomstig hetzelfde niveau aan de uitgang. (De logica van de Schmitt-trigger werd beschreven in een van de artikelen uit de serie "Logic chips").

De moderne elementbasis maakt het mogelijk om het circuitontwerp van veel apparaten aanzienlijk te vereenvoudigen. In dit geval wordt een geluidszender met een ingebouwde generator gebruikt. Daarom is het voldoende om een ​​constante spanning op de zender aan te brengen om geluid te verkrijgen.

In dit geval zal het een hoge spanning zijn van de uitgang van de Schmitt-trigger. (Wanneer de zenders geen ingebouwde generator hadden, moest deze ook op microcircuits worden gemonteerd.) Parallel met de geluidszender werd de HL1-LED geïnstalleerd, die een lichtindicatie van een "storing" geeft.

In deze toestand blijft de Schmitt-trigger nog enige tijd nadat de "storing" is beëindigd. Deze tijd is te wijten aan de lading van de condensator C5 en zal bij de waarden van de elementen die in het diagram worden aangegeven ongeveer 1 seconde zijn. We kunnen zeggen dat het 'falen' zich in de loop der tijd eenvoudig uitstrekt.

Na het ontladen van de condensator C5 keert het apparaat terug naar de volgmodus van de spanningsstatus van het netwerk. Om te voorkomen dat valse alarmen van het apparaat interferentie veroorzaken aan de ingang, is een anti-interferentiefilter L1, C1, R1 geïnstalleerd.

Een paar woorden over de details en het ontwerp

Naast de in het diagram aangegeven elementen zijn de volgende vervangingen mogelijk. De K561LA7-chip kan worden vervangen zonder het circuit en de kaart op de K561LE5 te wijzigen, of door een importanaloog van een van de CMOS-series. Het wordt afgeraden om K176-serie microschakelingen te gebruiken die geen ingebouwde beschermende diodes hebben aan de ingangen, omdat de ingangsspanning van de microschakeling in dit ontwerp de voedingsspanning overschrijdt. Deze omstandigheid kan leiden tot het falen van de K176-serie microschakeling vanwege het "thyristoreffect".

De Zener-diode VD3 kan worden vervangen door elke low-power diode met een stabilisatiespanning van ongeveer 9 V. In plaats van KD521-diodes zijn alle gepulseerde siliciumdiodes geschikt, bijvoorbeeld KD503, KD510, KD522 of geïmporteerde 1N4148 en KD243-diodes kunnen worden vervangen door 1N4007.

Hoogspanning keramische condensator C1 type K15-5. In plaats daarvan is het mogelijk om een ​​filmcondensator te gebruiken voor een bedrijfsspanning van ten minste 630 V, hoewel vanwege een afname van de betrouwbaarheid. De film moet ook een condensator C2 zijn. Elektrolytische condensatoren worden het best geïmporteerd.

De LED aangegeven in het diagram kan worden vervangen door bijna elke binnenlandse of geïmporteerde, bij voorkeur rood. De geluidszender kan worden vervangen door een van de EFM-series: EFM - 250, EFM - 472A.

De gehele indicator is gemonteerd op de printplaat weergegeven in figuur 2.

Alle details behalve de LED en de geluidszender zijn op het bord geïnstalleerd. De plaat kan worden geïnstalleerd in een aparte plastic doos van geschikte afmetingen, of, als de ruimte het toelaat, direct in de filterbehuizing - verlengsnoer.

Het instellen van het apparaat komt neer op het selecteren van de capaciteit van condensatoren C2 en C4. Het is handiger om de capaciteit van de condensator C4 te selecteren. Dit wordt als volgt gedaan: zijn capaciteit neemt af totdat de spanningsrimpel aan de ingang van het element DD1.1 ervoor zorgt dat een apparaat uitschakelt. Bij het bereiken van dit resultaat, vervang de condensator C4 door een condensator met een capaciteit van 30 procent meer dan de geselecteerde.

U kunt de juiste werking van de indicator controleren door een halogeenlamp met een vermogen van minimaal anderhalve tot twee kilowatt op hetzelfde stopcontact aan te sluiten. Op het moment van inschakelen hoort u een indicatiesignaal - verhoogde stromen beïnvloeden het moment dat de lampen worden ingeschakeld. Hierop kan de aanpassing van de indicator als voltooid worden beschouwd.

Boris Aladyshkin