Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Wydawca : Vasilyev A.I.

Ten, kto dobrze zna cenę naprawy sprzętu AGD, zwłaszcza nowoczesnych telewizorów i innych skomplikowanych urządzeń, od dawna umieszcza stabilizator lub przekaźnik napięcia w panelu zasilania (jeśli awarie napięcia są przypadkowe i krótkotrwałe). Inni, zwłaszcza ci, którzy nie są świadomi ceny obudowy, po cichu używają drogiego sprzętu z ryzykiem dużych strat („losowo”). Najbardziej krytyczna pod tym względem jest sytuacja w sieciach energetycznych w wioskach i wioskach, gdzie oprócz burz występują „zniekształcenia fazowe” wspólnego transformatora zasilającego, w którym napięcie w fazie lekko obciążonej może wzrosnąć do 260–270 V lub więcej.

Co oferuje rynek?

Na rynku jest mnóstwo stabilizatorów i przekaźników napięcia (w postaci adaptera wtykowego lub panelu elektrycznego dla całego mieszkania). Nowoczesne wiodące firmy produkują urządzenia ochronne (głównie modele panelowe) - patrz w Internecie, które jednak nie chronią w sposób niezawodny elektronicznego sprzętu gospodarstwa domowego, mają pewne wady funkcjonalne (patrz poniżej). Produkty te są szeroko produkowane i reklamowane, jak sądzę, po prostu w obliczeniach konsumenta niepiśmiennego technicznie. Sądząc po przeglądzie ofert rynkowych (przez kilka lat), większość producentów przestała opracowywać swoje produkty na podstawie inżynieryjnych i konstruktywnych rozwiązań weryfikowanych przez lata, które są korzystne ekonomicznie i są atrakcyjne wizualnie dla ogółu konsumentów. Jeśli jednak spojrzymy na problem ochrony przepięciowej z technicznego punktu widzenia, to możemy powiedzieć, że „gniazdo” jakościowe (urządzenie zabezpieczające) powinno po prostu dostarczać napięcie wysokiej jakości, a to nie zależy od jego pięknej „twarzy”, ale od „funkcjonalnego umysłu” .

Spojrzenie na przemysłowe urządzenia ochronne z technicznego (inżynieryjnego) punktu widzenia

Przede wszystkim zauważamy, że wszystkie proste urządzenia grzewcze nie obawiają się dużych odchyleń napięcia od normy (odchylenie może wynosić do +/- 40 woltów). Dlatego niepraktyczne jest umieszczanie ich po stabilizatorze, niepotrzebnie go ładując. Stabilizator jest potrzebny głównie do lodówki, jeśli napięcie jest stale zmniejszane do 180-190 woltów.

We wszystkich przypadkach rozwiązania kwestii stabilizacji lub innej ochrony należy wziąć pod uwagę, że:

  • Stabilizatory mają tak zwany „prąd bez obciążenia” (bez obciążenia), który jest stale dodawany do prądu obciążenia. Dlatego w wielu przypadkach, zwłaszcza przy zasilaniu urządzeń elektronicznych małej mocy, całkowite zużycie energii będzie znacznie wyższe (stabilizator z reguły nie wyłącza się i nie włącza się wraz z obciążeniem). Wszyscy producenci wskazują wydajność dla obciążenia znamionowego.
  • Większość stabilizatorów nie ma urządzeń zabezpieczających przed przepięciem w przypadku zjawiska burzy z piorunami lub gdy przewód zerowy jest przerwany w sieci energetycznej (lub są najprostsze, z ustawieniami fabrycznymi). Czas reakcji ochrony jest zwykle dłuższy niż pół okresu napięcia, co jest zbyt niebezpieczne, gdy napięcie wzrasta powyżej 300 V. Należy wziąć pod uwagę, że napięcie sterowane przez stabilizator i powodujące pewne przełączenia nadal wzrasta na wejściu zasilania telewizora lub innego odbiornika przez cały czas reakcji ochrony ( zrzucanie ładunku) i rzuca te (impulsy) często stromy przód.
  • Dzięki swojej zasadzie działania stabilizatory przechodzą krótkie (do kilku milisekund) impulsy przepięciowe, więc jakość napięcia wyjściowego jest określana przez dodatkowe filtrowanie, które może być niewystarczające dla niektórych urządzeń elektronicznych.
  • Stabilizacja napięcia podczas jego zaniku w sieci nie jest wymagana dla nowoczesnych odbiorców elektronicznych, mają oni własną stabilizację w tej strefie.
  • Przekaźniki napięciowe zainstalowane w panelu lub na gnieździe (jako adapter) mają ustawienia przekaźnika do odłączania obciążenia, gdy napięcie jest zwiększane lub zmniejszane bardziej niż ustawione wartości (regulowane ręcznie). Oznacza to, że jest bardzo nieprzyjemny dla konsumenta, a nawet ich szkodliwa funkcja funkcjonalna. Dla wszystkich, z reguły, kosztowny sprzęt, jest absolutnie konieczny, aby zapobiec napięciom powyżej 250 V. Jednocześnie w wielu sieciach energetycznych, zwłaszcza w miasteczku, ten nadmiar jest bardzo prawdopodobny. W związku z tym występują częste wyłączenia telewizora i wszystkich innych konsumentów, co szybko przeszkadza i prowadzi do przeszacowania wartości zadanej do 260 V i wyższej, jeśli użytkownik jest niepiśmienny technicznie. Ryzyko uszkodzenia sprzętu dramatycznie wzrasta (konieczne jest uwzględnienie wielkości opóźnienia odpowiedzi, która jest również regulowana ręcznie i może być niebezpiecznie duża). Aby zmniejszyć psychologiczny wpływ częstych przestojów, programiści dokonali automatycznego odzyskiwania urządzenia zabezpieczającego z pewnym (regulowanym) opóźnieniem. Ale w wielu przypadkach (zwłaszcza w przypadku komputera) nie pozwoli to na spokojne korzystanie z urządzeń, a zwłaszcza na owoce długiej pracy przy komputerze.
  • Zdecydowana większość urządzeń ochronnych w postaci dostępnych na rynku rozgałęźników lub adapterów nie ma w ogóle ochrony wskazanej na jasnym opakowaniu. Najczęściej mają tylko warystor małej mocy, który zaczyna w jakiś sposób gasić napięcie (w jego charakterystykach, w mikrosekundach) po około 350 V. Ale to samo napięcie będzie jednocześnie przykładane do elementów wejściowych zasilania dowolnego sprzętu elektronicznego z dużym prawdopodobieństwem załamanie i wypalenie!

Sytuacja w zakresie rozwiązywania problemów ochrony przeciwprzepięciowej wydaje się więc nie tak dobra, jak na półkach sklepów i na stronach wiodących producentów.

Możliwe racjonalne rozwiązanie problemów ochrony

Moje własne doświadczenie w opracowywaniu najbardziej opłacalnych i obiecujących, moim zdaniem, urządzeń ochronnych doprowadziło do następującego rozwiązania (które zostało pomyślnie przetestowane w modelach eksperymentalnych, opatentowalnych lub jest przedmiotem know-how, - zgodnie z odpowiednią umową z danym producentem).

Aby wyeliminować wady stabilizatorów i przekaźników napięciowych, zaleca się wykonanie cięcia nadmiernej amplitudy napięcia w zakresie 250-290 woltów napięcia wejściowego (najbardziej prawdopodobny nadmiar) i chwilowego odcięcia przy wyższym napięciu. Jest to możliwe dzięki wprowadzeniu do obwodu zasilania aktywnego balastu z potężnym tranzystorem Darlingtona (lub dwóch prostych). Aby zwiększyć dopuszczalną moc odbiorników, możliwe jest zainstalowanie miniaturowego wentylatora (12 V) z najprostszym zasilaniem urządzeń ładujących. W tym przypadku przejście 12/5 V jest bardzo proste - poprzez przełączenie dodatkowej diody Zenera w obwodzie ładowarki. Oznacza to, że urządzenie zabezpieczające uzyskuje dodatkową funkcję ładowarki.

Zastosowanie sterowania balastem zgodnie z zasadą opisaną powyżej (synchroniczne cięcie amplitudy, w tym wszystkie impulsy) nie wymaga użycia żadnych sterowników. Co więcej, w ostatnich pracach nad układem możliwe było pozbycie się trybu stabilizacji amplitudy, a tym samym kondensatora elektrolitycznego (w ogóle nie istnieją), dzięki opracowaniu oryginalnego przełącznika DC na tyrystorze (z histerezą), który okazał się bardzo udany w używanym obwodzie urządzenia ochronne (sądząc po doświadczeniu autora i poszukiwaniu analogów, można je uznać za wynalazek).

W trybie gotowości płyta sterowania zużywa mniej niż 0, 5 W (w zależności od napięcia). W celu natychmiastowego wyłączenia (około 1 ms) autor opracował i pomyślnie przetestował (przez kilka lat w różnych urządzeniach) konstrukcję przekaźnika - wyzwalacza opartego na wyłączniku termicznym typu VK-1-10 powszechnie stosowanym w filtrach rozdzielacza sieciowego. Jednak z powodu synchronicznego cięcia amplitudy na poziomie 250 V, do 280-290 V napięcia sieciowego, prawdopodobieństwo wyższego przepięcia jest znacznie zmniejszone, dlatego racjonalne staje się użycie prostego bezpiecznika, który jest po prostu wypalany przez potężny tyrystor (z pewnym ograniczeniem prądu) w tym celu impuls przepięciowy (biorąc pod uwagę czas trwania spadku połowy fali napięcia sieciowego). W takim przypadku należy również wziąć pod uwagę, że prąd przepływający przez bezpiecznik (około 20–40 A) „popycha” napięcie sieciowe (z powodu jego rezystancji).

Opcje wdrożenia schematu synchronicznego ograniczania amplitudy

Poniżej znajdują się zdjęcia tablicy kontrolnej (najnowsza wersja, wersja testowa), a także test wideo urządzenia z natychmiastowym wyłączeniem (poprzednia wersja, należy zwiększyć głośność, aby słuchać kliknięcia odcięcia) i wideo testu klucza DC (test pierwszego pomysłu, napięcie 24 V). To ostatnie wymaga oczywiście pewnych wyjaśnień, ale ponieważ planuje się przekazać to urządzenie zainteresowanym producentom jako „know-how” (w ramach umowy), możliwe jest przedstawienie do tej pory tylko jakościowego (eksperymentalnego) WAH pierwszego klucza o małej mocy (klucz został już przetestowany i do 400 V, z histerezą około 10%).

Wideo:

Osobno chciałbym opowiedzieć o źródle zwiększonego napięcia do ustawiania i testowania urządzenia ochronnego. Zamiast dobrze znanego LATR, który ma „grubą” charakterystykę stopniową i niedostatecznie wysokie napięcie, wskazane jest użycie specjalnego urządzenia opartego na dwóch konwencjonalnych transformatorach z uzwojeniem wtórnym 30–40 woltów. Poniżej znajduje się schemat używany przez autora (możliwe są pewne zmiany).

Moc głównego transformatora może wynosić 50-100 W, a dodatkowe 15-30. Jednocześnie urządzenia ochronne są testowane pod kątem niewielkiego obciążenia, do 10-15 W (na przykład rezystor ze wskaźnikiem neonowym lub żarówka do lodówki). Aby przetestować statecznik pod kątem silnego obciążenia, możliwe jest zasilenie statecznika bezpośrednio z wylotu, a płyta sterująca przez powyższe urządzenie w celu zwiększenia napięcia (testy statecznika pod kątem dużego obciążenia są w rzeczywistości testami termicznymi).

Ci, którzy chcą dołączyć do opracowywania wzorów przemysłowych nowego urządzenia ochronnego dla sprzętu elektronicznego (modele wystawowe), mogą skontaktować się z administratorem.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Baza wiedzy