Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Издател : Василев А.И.

Този, който добре познава цената на ремонта на домакинските уреди, особено модерните телевизори и друго комплексно оборудване, отдавна е поставил стабилизатор или реле на напрежение в панела на захранването (ако отказите на напрежението са случайни и краткотрайни). Други, особено тези, които не са наясно с цената на случая, използват тихо скъпо оборудване с риск от големи загуби („на случаен принцип“). Най-критично в това отношение е ситуацията в електрическите мрежи на вилно селище (село), където освен гръмотевични бури има и „фазови изкривявания“ на общия захранващ трансформатор, при което напрежението на леко натоварената фаза може да се увеличи до 260–270 Волта или повече.

Какво предлага пазарът?

В съвременния пазар има изобилие от стабилизатори и релета за напрежение (под формата на щепселен адаптер или за електрически табла за целия апартамент). Съвременните водещи компании произвеждат устройства за защита (предимно панелни модели) - погледнете в интернет, които обаче не защитават надеждно електронните домакински уреди, имат определени функционални недостатъци (виж по-долу). Тези продукти са широко разпространени и ярко рекламирани, мисля, просто в изчисляването на технически неграмотния потребител. Съдейки по прегледа на пазарните предложения (в продължение на няколко години), по-голямата част от производителите са спрели да разработват продуктите си по инженерни и конструктивни решения, проверени през годините, които са икономически изгодни и визуално привлекателни за общия потребител. Но ако погледнете проблема за защита от пренапрежение от инженерна гледна точка, тогава можем да кажем, че качествен „гнездо“ (защитно устройство) трябва просто да доставя качествено напрежение, което не зависи от красивото „лице“, а от „функционалния ум“,

Поглед към промишлените защитни устройства от техническа (инженерна) гледна точка

Отбелязваме, на първо място, че всички прости отоплителни уреди не се страхуват от големи отклонения на напрежението от нормата (отклонението може да бъде до +/- 40 волта). Следователно е непрактично да се включват след стабилизатора, ненужно зареждане. Стабилизаторът е необходим главно за хладилника, ако напрежението непрекъснато се намалява до 180-190 волта.

Във всички случаи на решаване на въпроси за стабилизация или друга защита е необходимо да се вземе предвид, че:

  • Стабилизаторите имат т.нар. "Ток на празен ход" (без товар), който непрекъснато се добавя към тока на натоварване. Следователно, в много случаи, особено при захранване на електронно оборудване с малка мощност, общата консумация на енергия ще бъде много по-висока (стабилизаторът, като правило, не се изключва и не се включва заедно с товара). Всички производители посочват ефективност при номинален товар.
  • Повечето стабилизатори нямат устройства за защита от пренапрежение в случаите на гръмотевични явления или когато „електрическия” проводник е прекъснат в електрическата мрежа (или са най-прости, с фабричните настройки). Времето за реагиране на защитата обикновено е повече от половин период на напрежение, което е твърде опасно, когато напрежението надвишава 300 V. Трябва да се има предвид, че напрежението, контролирано от стабилизатора и причиняващо определени превключвания, продължава да се увеличава на входа на захранването на телевизора или друг потребител през цялото време на отговор на защитата ( натоварване), и хвърля тези (импулси) често имат стръмен фронт.
  • По своя принцип на работа, стабилизаторите преминават къси (до няколко милисекунди) импулси от пренапрежение, така че качеството на изходното напрежение се определя чрез допълнително филтриране, което може да е недостатъчно за някои електронни устройства.
  • Стабилизацията на напрежението по време на неговия спад в мрежата не се изисква за съвременните електронни потребители, те имат собствена стабилизация в тази зона.
  • Релето за напрежение, инсталирано в панела или в контакта (като адаптер), има настройки на релето за изключване на товара, когато напрежението се увеличава или намалява повече от зададените стойности (ръчно регулируеми). Това означава, че има много неприятна за потребителя и дори вредна функционална характеристика. За всички, като правило, скъпо оборудване, то е строго необходимо да се предотврати напрежение над 250 V. В същото време, в много електрически мрежи, особено в дача-град, този излишък е много вероятно. По този начин често се изключват телевизора и всички останали потребители, които бързо се притесняват и водят до надценяване на заданието до 260 V и по-високо, ако потребителят е технически неграмотен. Рискът от повреда на оборудването се увеличава драстично (необходимо е да се вземе предвид степента на забавяне на реакцията, която също може да се регулира ръчно и може да бъде опасно голяма). За да се намали психологическото въздействие на честите прекъсвания, разработчиците направиха автоматично възстановяване на защитното устройство с известно (регулируемо) забавяне. Но в много случаи (особено за компютър) това няма да позволи на потребителите на оборудването да останат спокойни и особено плодовете на продължителната работа на компютъра.
  • По-голямата част от защитните устройства под формата на сплитери или адаптери, които са на разположение в търговската мрежа, изобщо нямат защитата, посочена на ярки опаковки. Най-често те имат само ниско мощностен варистор, който по някакъв начин започва да гаси напрежението (в неговите характеристики, в микросекунди) след около 350 V. Но едно и също напрежение ще се прилага едновременно към входните елементи на захранването на всяко електронно оборудване, с голяма вероятност. повреда и изгаряне!

По този начин ситуацията по отношение на решаването на проблемите на защитата от пренапрежение изглежда не е толкова просперираща, колкото на рафтовете на магазините и на интернет страниците на водещи производители.

Възможно рационално решение на проблемите на защитата

Моят собствен опит в разработването на най-рентабилните и обещаващи, според мен защитни устройства, доведе до следното решение (което беше успешно тествано в експериментални модели, патентоспособно или е предмет на ноу-хау, - съгласно съответното споразумение с въпросния производител).

За да се елиминират недостатъците на стабилизаторите и релетата на напрежението, препоръчително е да се осъществи рязане на амплитудата на прекомерно напрежение в диапазона от 250-290 волта на входното напрежение (най-вероятния излишък) и моментното прекъсване с по-високо напрежение. Това е възможно чрез въвеждане на активен баласт с мощен транзистор Дарлингтън (или два прости) в електрическата верига. За да се увеличи допустимата мощност на потребителите, е възможно да се инсталира миниатюрен вентилатор (12 V) с най-простото захранване за зарядните устройства. В този случай преходът от 12/5 Volt се осигурява много просто - чрез включване на допълнителен Zener диод в зарядното устройство. Това означава, че защитното устройство придобива допълнителната функция на зарядното устройство.

Изпълнението на контрола за баласт съгласно горепосочения принцип (синхронно амплитудно рязане, включително всички импулси) не изисква използването на никакви контролери. Нещо повече, при скорошна работа по веригата е възможно да се отърве от включването на режима на амплитудна стабилизация и съответно на електролитен кондензатор (те изобщо не съществуват), благодарение на развитието на оригиналния DC превключвател на тиристора (с хистерезис), който се оказа много успешен в използваната верига. защитни устройства (съдейки по опита на автора и търсенето на аналози, той може да се разглежда като изобретение).

В режим на готовност контролната платка консумира по-малко от 0.5 W (в зависимост от напрежението). За моментно изключване (около 1 ms), авторът също така разработи и успешно тества (в продължение на няколко години, в различни устройства) дизайна на реле - освобождаване на базата на термичен прекъсвач тип ВК-1-10, широко използван в мрежовите сплиттерни филтри. Въпреки това, поради синхронното рязане на амплитудата на нивото от 250 V, до 280–290 V на мрежовото напрежение, вероятността за по-високо свръхнапрежение е значително намалена, затова става рационално да се използва прост предпазител, който просто се изгаря от мощен тиристор (с известно ограничение на тока) за това, импулс на пренапрежение (като се вземе предвид продължителността на падането на полу-вълната на мрежовото напрежение). В този случай е необходимо също да се вземе под внимание, че токът през предпазителя (около 20–40 A) „избутва” мрежовото напрежение (поради неговата устойчивост).

Възможности за прилагане на схемата за ограничаване на синхронната амплитуда

По-долу са снимките на контролния панел (последната разработка, тестовата версия), както и видео тестът на устройството с незабавно спиране (предишното развитие, трябва да увеличите силата на звука, за да чуете щракването на прекъсването) и DC видео тест за видео (първата идея тест, напрежение 24 V). Последното изисква, разбира се, някои обяснения, но тъй като това устройство е планирано да бъде прехвърлено на заинтересованите производители като „ноу-хау“ (съгласно договора), тук е възможно да се представи досега само качествения (експериментален) WAH на първия ключ с ниска мощност (ключът вече е тестван и до 400 V, с хистерезис от около 10%).

видео:

Отделно, бих искал да ви кажа за източника на повишено напрежение за настройка и тестване на защитното устройство. Вместо добре познатата LATR, която има „груба” стъпкова характеристика и недостатъчно високо напрежение, е препоръчително да се използва специално устройство на базата на два конвенционални трансформатора с вторична намотка от 30–40 волта. По-долу е схемата, използвана от автора (някои промени са възможни).

Мощността на главния трансформатор може да бъде 50-100 W, а допълнителните 15-30. В същото време защитните устройства се тестват за леко натоварване до 10-15 W (например резистор с неонов индикатор или лампа с нажежаема жичка за хладилник). За да тествате баласта за мощно натоварване, е възможно баластът да се захранва директно от изхода, а контролното табло - чрез гореспоменатото устройство, за да се увеличи напрежението (баластните тестове за мощен товар са всъщност топлинни тестове).

Тези, които искат да се включат в разработването на промишлени дизайни на ново защитно устройство за електронно оборудване (изложбени модели), могат да се свържат с администратора.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Знание