Защита от перенапряжения своими руками: ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

Содержание

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ

     Несколько лет назад, у моих друзей проживающих в частном секторе, случилось ЧП – где-то в сети перепутали фазы и на  всю подключенную в этот момент к розеткам технику повалило напряжение 380В. Естественно телевизоры, компьютеры и музыкальные центры не спасал и дежурный режим – импульсные блоки питания летели, как дети в школу. В общем убытки у людей были колоссальные! В такой ситуации не спасло бы и релейное устройство защиты – спасти приборы можно только с помощью быстродействующих электронных устройств, обесточивающих линию при повышении сетевого напряжения до опасного уровня.  Естественно после этого случая (лучше поздно, чем никогда), народ потянулся ко мне за помощью в плане защиты от таких ситуаций. Конечно им можно было приобрести и дешёвое китайское устройство защиты от перенапряжения, но люди доверяют мне больше, чем китайцам:)

     Схему устройства защиты аппаратуры от перенапряжения выбрал из радиожурнала.

     Здесь принцип действия такой, что при превышении напряжения выше заданного безопастного уровня, устройство замкнёт сеть и сгорят или выбьют пробки. Преимущества такой защиты очевидны – сразу блокируется вся проводка, а не только те аппараты, что подключены через устройство защиты, как делается в большинстве промышленных девайсов. Напряжение срабатывания защиты примерно 270 В. Резистором R1 можно в небольших пределах изменять напряжение срабатывания. Конденсаторы С1 и С2 образуют с R1 RC-цепочку, которая препятствует срабатыванию устройства при импульсных выбросах в сети.

 

     Работа устройства зашиты от перенапряжения заключается в следующем: при напряжении в сети до 270 В стабилитроны VD3, VD4 закрыты. Также закрыты и тиристоры. При превышении действующего значения напряжения свыше 270 В открываются стабилитроны VD3, VD4, и на управляющие электроды тиристоров поступает открывающее напряжение. В зависимости от полярности полупериода сетевого напряжения, ток проходит либо через тиристор VS1, либо через VS2 которые открываясь - замкнут сеть. Когда ток превышает 10 А, срабатывают автоматические выключатели. 


     Без конденсаторов С1 и С2 время срабатывания не превышает одного полупериода напряжения сети, но возможны ложные срабатывания. Так как с конденсаторами С1 и С2 снижается быстродействие устройства, можно сделать и однополупериодную схему с одним тиристором (VS1), удалив VS2, С2, VD1, VD2 и VD6, что я и сделал для простоты.

     Схема собрана навесным монтажём в пластмассовом корпусе от какого-то сетевого адаптера. Светодиод показывает, что устройство защиты от перенапряжения включенно в сеть. Включается устройство в любую разетку сети. Аппарат работает несколько лет, собрано их пять штук. Проблем с перенапряжением с тех пор ни у кого не было. Симисторы используем любые мощные на большой рабочий ток, другой вариант защитного устройства смотрите здесь.

     

Вопросы задавайте на ФОРУМЕ

обзор доступных вариантов и эффективных устройств (90 фото) – Строительный портал – Strojka-Gid.ru

Современные бытовые приборы оснащены крайне чувствительной электроникой, поэтому перепады напряжения могут легко вывести их из строя. Полностью устранить перепады невозможно, защиту от перенапряжений сети обеспечивают специальные устройства, выбор которых огромен.

Необходимо разобраться с причинами появления перепадов напряжения, последствиями сбоев, уяснить принцип работы защитных устройств.

Природа перепадов напряжения

Перепады представляют собой непродолжительные изменения амплитуды напряжения, которое затем восстанавливается до значений, близких к изначальному.  Продолжительность такого изменения составляет доли секунды, однако его достаточно, чтобы произошел сбой в работе.

Выделяют следующие причины возникновения перепадов:

  • Грозовые разряды, дающие высокое перенапряжение, могут стать причиной пожара. Многоэтажные дома в плане защиты от подобных явлений защищены благодаря поставщикам электроэнергии. В частном доме систему защиты необходимо будет продумать самостоятельно, выполнив все работы своими руками или вызвав специалистов.
  • Скачки, вызванные коммутационными процессами при запуске/отключении потребителей с большой мощностью.
  • Электростатическая индукция.
  • Подключение мощного оборудования определенного типа (сварочный аппарат, электродвигатель коллекторного типа).

Существуют явления долгосрочного повышения или понижения напряжения. Первое возникает при аварии, когда по какой-либо причине обрывается нулевой провод, повышая напряжение до 380 В. При такой аварии ни один прибор справиться со сбоем не сумеет, придется ждать завершения восстановительных работ.

Долгосрочное понижение характерно для сельской местности или на дачных участках. Объясняется это явление маломощным трансформатором, установленным на подстанции.

В чем заключается опасность перепадов?

Существующие нормы говорят о возможных отклонениях в большую и меньшую стороны на 10% от номинального напряжения. Однако скачки могут дать более существенные расхождения.

Блоки питания, которыми оснащена некоторая бытовая техника, перегружаются, что может вывести их из строя или значительно сократить срок службы. Существует и вероятность возникновения пожара. Поэтому установка устройства для защиты от перенапряжения будет разумным шагом.

Когда напряжение понижается, это также сулит неприятности. Чувствительными являются холодильные компрессоры, блоки питания импульсного типа.

Защитные устройства

Можно выделить несколько разновидностей устройств защиты. Отличаются они выполнением разных функций и разной стоимостью.

Сетевой фильтр является самым простым и недорогим средством защиты бытовой техники с небольшой мощностью. Он превосходно справляется с бросками, достигающими 450 В.

Основным элементом защиты сетевика является варистор – полупроводник, способный менять сопротивление в зависимости от возникающего напряжения. Именно этот элемент фильтра возьмет на себя удар при серьезном скачке.

Кроме того, фильтр способен защитить технику от помех высокой частоты. Помимо указанных защитных узлов фильтр оснащен плавким предохранителем, который сработает при коротком замыкании.

В качестве защиты электросети на разных ее уровнях – от перехода с воздушной линии на кабельную до конкретных приборов внутри дома – используют модульные ограничители перенапряжения. Являясь по сути разрядником для защиты от перенапряжений, ограничитель в качестве главного рабочего органа имеет все тот же варистор.

Когда значения напряжения выходят за допустимые пределы срабатывает варистор; модуль, в котором он расположен, можно заменить после выхода его из строя.

Стабилизатор способен выровнять скачущее напряжение в соответствии с номинальным. Если установить рамки, к примеру, в диапазоне от 200 до 250 В, то качественное устройство будет выдавать необходимые 220 В до тех пор, пока напряжение не выйдет за пределы указанного диапазона. Прибор отключит подачу питания до тех пор, пока напряжение не вернется в заданные границы.

Для сельской местности монтаж стабилизатора иногда является единственным средством повышения напряжения до необходимых значений. Стабилизаторы бывают двух видов:

  • линейные – к ним можно подключить несколько бытовых приборов;
  • магистральные – монтируются на входе электрической сети в дом или квартиру.

Источники бесперебойного питания продолжают подачу напряжения к подключенным приборам даже после срабатывания защитной системы или отключения электроэнергии. Время работы будет зависеть от аккумулятора и мощности потребителей.

Зачастую к ним подключают компьютеры с целью избежать потери данных во время внезапного сбоя. Среди современных устройств зарекомендовали себя модели, способные через USB-порт контролировать редактор текстов (например, сохранить файл) в случае возникновения внештатной ситуации.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений в отличие от вышеперечисленных средств превосходно справляются с высоким напряжением. На основе таких устройств можно организовать защиту всех внутренних линий электропередачи частного дома.

Защитное реле позволяет бытовым приборам уцелеть при коммутационных импульсах, пониженном напряжении.

Импульсы, которые могут возникнуть из-за грозы, превосходят способности этого устройства. Поэтому сфера применения реле защиты от перенапряжения – электрическая сеть внутри дома.

Для защиты частного дома от скачков напряжения устанавливаются специальные устройства, выбор которых велик. Будет лучше, если работу выполнят профессионалы, поскольку в домашних условиях вряд ли позволят настроить разработанную схему подключения защиты от перенапряжения и тем более провести ее тест в режиме критической ситуации.

Следует также помнить, что все операции с щитком, проводкой и приборами нужно проводить строго при выключенном электропитании.

Фото защити от перенапряжения

Также рекомендуем посетить:

Простое устройство для защиты от перепадов в сети 220В

Здравствуйте друзья!

Для сохранения современной электроники в рабочем состоянии я рекомендую использовать средства защиты от перепадов напряжения в сети 220 В. Это особенно актуально в частном секторе, особенно зимой, когда многие люди используют электро обогреватели .  Импульсные блоки питания могут выйти из строя как от высокого напряжения, так и от низкого. Предлагаемый мной способ достаточно дешевый, прост в изготовлении,  надежен и сам восстанавливает питание при его нормализации. Пределы срабатывания устройства можно отрегулировать как будет угодно, я рекомендую настраивать минимальное напряжение 180В максимальное 230В. Нагрузка может быть увеличена за счет подбора выходных полевых транзисторов VT2, VT3 на более мощные. Схема устройства показана на

Рисунке 1.

Рисунок 1

Принцип работы

Полевые транзисторы VT2, VT3 включены встречно — последовательно, они коммутируют переменный ток. Управляет ими компаратор DA1 который контролирует уровень напряжения в сети. За контроль по увеличению напряжения отвечает часть компаратора DA1.2, за контроль по понижению DA1.1. Диод VD1 работает как выпрямитель. Затем напряжение поступает на делитель собранный на резисторах R1-R3.  Напряжение с резистора R2 подается на первый компаратор, а с резистора R3 на второй. Этими подстроечными резисторами можно регулировать диапазон срабатывания устройства.  Конденсатор C1 играет роль сглаживающего фильтра.  Полевой транзистор VT1 задает эталонное напряжение на входы компараторов DA1.1 и DA1.2. Микросхема DD1 логический элемент, который обрабатывает сигналы с компараторов и формирует напряжение затвор-исток на транзисторах VT2, VT3.  Подбором резистора R9 можно регулировать время отключения нагрузки от сети, также кнопкой SB1 можно сбросить время. Светодиод HL1 показывает, что на устройство подано напряжение. Светодиод HL2 сигнализирует о напряжении в пределах нормы. С транзисторами КП707Б-КП707Г устройство рассчитано на нагрузку 700 Вт и напряжение до 380 В. Если подключаемая нагрузка до 400 Вт то теплоотвод транзисторам не требуется. Подстроечные резисторы, после наладки устройства,  рекомендуется заменить на обычные таким же номиналом. Устройство собирается на печатной плате размерами 55х48мм. из односторонне фольгированного стеклотекстолита.

Печатная плата

Наладка устройства

Если все собрано верно и из рабочих комплектующих то устройство нужно только отрегулировать. Для регулировки понадобится ЛАТР (Лабораторный авто трансформатор) и настольная лампа на 40 Вт. Подключаем лампу в качестве нагрузки и запитываем схему через ЛАТР. Путем увеличения или уменьшения входного напряжения и регулировки резисторов R2, R3 добиваемся нужного нам порог срабатывания.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Успехов!

Список используемой литературы.

1. Нечаев И. Радио, 2001, № 1,с. 33.
2. Шрайбер А.  Радио, 2001, № 2, с. 46, 47.
3. Короткое И. Радио, 2001, № 8, с. 39, 42.
4. Нечаев И. Радио, 2004, № 10, с. 30,31.

Быстродействующая защита от перенапряжения - RadioRadar

   В настоящее время на радиорынках появились в продаже различные устройства защиты бытовой техники от повышенного и пониженного напряжения в сети 220 В.

   К сожалению, все они обладают существенными недостатками: малое быстродействие там, где коммутация нагрузки осуществляется с помощью реле, отсутствие задержки включения после срабатывания из-за скачка напряжения (что очень важно особенно для импульсных блоков питания современных телевизоров и холодильников старого типа), ограничение по мощности коммутируемой нагрузки.

Рис. 1 

  Предлагаемое устройство защиты (рис.1) лишено этих недостатков и работает следующим образом. При выходе напряжения сети за установленные пределы (нижний предел регулируют резистором R4, верхний - R6) срабатывает таймер DD2 и на его выходе 3 устанавливается низкий уровень, зеленый светодиод VD6 гаснет, сисмис-тор ТС 106 отключает нагрузку. Низкий уровень на выходе 7 таймера DD2 разрешает работу счетчика DD1 К176ИЕ5, который по сути выполняет роль второго таймера, формирующего время задержки на включение нагрузки. Это время зависит от номиналов R14 и С6 и, при указанных на схеме, составляет около 4 минут.

Рис. 2

   По прошествии 4 минут через дифцепочку С5 R15 и Т2 проходит очень короткий импульс сброса таймера DD2 и, если напряжение в сети нормализовалось, на выводе 3 таймера установится высокий уровень, засветится зеленый светодиод и симистор VD10 ТС106 подключит нагрузку. В противном случае пройдет еще 4 минуты и все повторится, и так будет происходить до тех пор, пока напряжение в сети не нормализуется.

   Красный светодиод VD7 индицирует работу таймера на DD1 и, если все нормально, должен мигать каждые 2-3 сек.

   К деталям особых требований нет, за исключением: R2 - мощность не менее 1 Вт, СЗ - с малым током утечки. Оптосимистор VD9 МОС 3022 можно заменить на МОС 3020-3062. Конденсатор С1 - не менее чем на 400 В.

   Через симистор ТС-106 можно коммутировать нагрузку на ток до 10 А с соответствующим радиатором, а если необходим больший ток, то нужно заменить его на более мощный (например ТС-132).

   Данная защита предназначена для круглосуточной работы и боится только КЗ на выходе.

   При первом включении через защиту нагрузка подключится через 4 минуты, далее - автоматический режим работы.

   Автор: Евгений Поярков, г. Первомайск

Защита от перенапряжения в сети 220 и 380 Вольт

Защита от перенапряжения в сети – очень важное мероприятие, которое позволит не только продлить срок службы электропроводки, но и обеспечит безопасность ее эксплуатации при скачках напряжения. При возникновении перенапряжения в электросети и отсутствии соответствующей защиты выходит из строя бытовая техника, а это, в свою очередь, чревато возгоранием. Далее мы рассмотрим основные причины возникновения перенапряжения, а также устройства, которые позволят уберечь электропроводку от губительных последствий данного явления.

Основные причины возникновения

Чаще всего перенапряжение в сети 220 и 380 Вольт возникает по следующим причинам:

  1. Обрыв нулевого провода на питающей линии. Нулевой проводник обеспечивает симметричность напряжения по фазам питающей сети, при различной величине нагрузки по фазам. В случае обрыва нуля напряжение по каждой из фаз изменяется в зависимости от разницы нагрузок по фазам: на менее нагруженной фазе оно резко возрастает вплоть до 300 и более Вольт, а на более загруженной фазе резко падает до значений ниже 200 В. Поэтому без защиты от перенапряжений при высоком напряжении бытовая техника может выйти из строя практически сразу, а при низком напряжении электроприборы будут работать некорректно. При этом высока вероятность выхода из строя электроприборов, в конструкции которых есть электродвигатели (компрессоры).
  2. Ошибка при подключении в электрощите. Если в доме выполнен трехфазный ввод и при подключении однофазной линии проводки 220 В ошибочно был подключен вместо нуля проводник второй фазы, то в розетке вместо 220 В появится 380 В.
  3. Возникло импульсное напряжение вследствие попадания грозы в ЛЭП (именно поэтому рекомендуют отключать всю бытовую технику во время грозы, а также делать молниезащиту на участке).
  4. Коммутационные перенапряжения. В случае возникновения аварийных ситуаций в электрической сети: короткого замыкания на смежных линиях, скачкообразного изменения нагрузки из-за отключения (подключения) участка электрической сети, аварий на электростанциях, могут наблюдаться перепады напряжения, которые, в зависимости от величины, могут негативно повлиять на работу домашних электроприборов.

Наглядный видео пример действия перенапряжения

Как Вы видите, на перегрузку в однофазной и трехфазной сети влияет множество факторов, в том числе и природные. Поэтому домашнюю проводку нужно обязательно защитить, чтобы не стать жертвой несчастного случая.

Устройства для защиты от перенапряжения

В современном мире существует множество различных устройств для защиты от перенапряжения в сети, которые несложно подключить своими руками. Рассмотрим устройства, которые применяют для защиты от нежелательных перепадов напряжения.

Среди наиболее полезных для применения в доме и квартире выделяют:

  1. Стабилизатор. Данное устройство осуществляет преобразование (стабилизацию) входного напряжения в напряжение заданной величины. Стабилизатор актуально ставить в том случае, если в сети наблюдаются постоянные перепады напряжения. Следует учитывать, что стабилизатор работает только при напряжении, которое не выходит за пределы допустимых значений, которые указываются в его технических характеристиках. В случае возникновения скачков напряжения выше допустимых границ, стабилизатор может выйти из строя. Поэтому необходимо выбирать стабилизатор напряжения со встроенной защитой от перенапряжения, а при отсутствии такой функции устанавливать для защиты реле напряжения. О том, как подключить стабилизатор напряжения, мы рассказывали в соответствующей статье!
  2. Реле напряжения. Данное защитное устройство, в отличие от СН, не осуществляет преобразование входного напряжения. Реле напряжения предназначено для отключения домашней проводки от электрической сети в случае возникновения нежелательных перепадов напряжения (ГОСТ 3699-82). На реле устанавливают границы минимального и максимального напряжения, и в случае возникновения скачка выше установленных пределов, реле обесточивает домашнюю электропроводку, тем самым защищая домашние электроприборы. РН может быть выполнено в виде модульного аппарата для установки в распределительный щиток (всем известный Барьер), встроенное в удлинитель (сетевой фильтр с соответствующей функцией), а также в виде электрической вилки (к примеру, ЗУБР). О том, как выбрать реле напряжения мы рассказывали в отдельной статье.
  3. Устройство защиты многофункциональное (УЗМ). Данное устройство может быть установлено в распределительный щиток вместо реле напряжения. УЗМ выполняет несколько функций, одной из которых является защита электрической сети от перепадов напряжения. О том, как работает УЗМ-51М и как его подключить, мы рассказали в отдельной статье.
  4. Источник бесперебойного питания. Опять-таки, на своем опыте подтвержу его эффективность. Более десяти раз ИБП спасал мой компьютер от резкого выключения при срабатывании реле напряжения в электрощите. «Бесперебойник» имеет небольшую стоимость, поэтому купить такой вариант защиты от перенапряжения при наличии ПК крайне необходимо. К тому же большинство современных источников бесперебойного питания имеют встроенный стабилизатор, что особенно актуально для компьютерной техники, которая больше из всей бытовой техники подвержена негативному воздействию перепадов. О том, как выбрать ИБП, читайте в нашей статье: https://samelectrik.ru/sovety-po-vyboru-besperebojnika.html.
  5. УЗИП. От импульсных напряжений (возникают во время грозы и могут вывести технику из строя) можно защититься, установив в доме УЗИП. Данный аппарат является достаточно популярным на сегодняшний день и широко применяется как в быту, так и на производстве. Более подробно о том, что такое УЗИП и как он работает, мы рассказали в отдельной статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться. Следует отметить, что УЗИП могут также называть модульными ограничителями перенапряжения (ОПН).
  6. Обращение в энергоснабжающую службу. Энергоснабжающая организация в соответствии с договором по электроснабжению обязана обеспечивать нормальный (в пределах допустимых норм) уровень напряжения электрической сети в соответствии с ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009). Поэтому если у вас постоянно чрезмерно низкое или, наоборот, повышенное напряжение, то нужно обращаться в снабжающую организацию с соответствующей жалобой. Наиболее эффективно обращаться с коллективной жалобой, так как одиночные обращения, как правило, игнорируют. Обращение в снабжающую организацию – единственный способ решения проблемы в том случае, если у вас наблюдаются сильные перепады напряжения, так как в таком режиме любой СН быстро выйдет из строя.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

После установки необходимых устройств может быть обеспечена защита от перенапряжения в сети 220 и 380 Вольт, после чего можно не беспокоиться о том, что пострадает бытовая техника, электропроводка и главное – Ваша жизнь в опасной ситуации.

Защита от перенапряжения сети 🔌 220в, 380в и скачков напряжения для дома и квартиры

Современная жизнь приводит к появлению все большего количества сложной бытовой техники, оборудования и электроники в наших домах и квартирах. При этом качество электроснабжения желает быть лучшим по различным причинам. С другой стороны, промышленность предлагает целый ряд электротехнических приборов, позволяющих решать обозначенные проблемы своими руками в собственном жилье. Давайте познакомимся с ними и сделаем свой выбор.

Контроль уровня напряжения в сети

Виды скачков напряжения в сети электроснабжения

Трудно выбрать правильную систему защиты от перепадов напряжения, не зная их природу и характер. При этом все они имеют природный или техногенный характер:

  1. Зачастую напряжение в сети становится стабильно низким. Причина – перегрузка устаревшей линии электропередачи (ЛЭП), например, в результате массового подключения электронагревателей или кондиционеров в соответствующий сезон.
  2. В этих же условиях напряжение может оказаться завышенным длительное время при недостаточной нагрузке.
  3. Возможна ситуация, когда при стабильном общем уровне питания в линии электроснабжения появляются импульсы и скачки высокого напряжения. Причиной бывает работа сварочного аппарата, мощного электроинструмента, технологического оборудования или некачественного контакта в ЛЭП.
  4. Довольно неприятной неожиданностью является обрыв нулевого провода в сети 380 В питающей подстанции. В результате различной нагрузки по трем фазам возникает перекос напряжения, то есть на Вашей линии оно окажется слишком низким или завышенным.
  5. Удар молнии в ЛЭП вызывает огромный скачок перенапряжения, что приводит к выходу из строя и бытовой техники, и внутренней проводки зданий, что приводит к пожару.

Как защищают бытовую технику пробки и автоматы

Долгое время в наших домах и квартирах универсальным средством обороны от перечисленных выше неприятностей оставались плавкие предохранители под названием пробки. На смену им пришли современные автоматические выключатели (автоматы), и бесшабашный народ перестал ставить «жучки», восстанавливая сгоревшие пробки. Сегодня во многих квартирах автоматические выключатели остаются практически единственным средством защиты от проблем в домашней электросети.

Автоматические выключатели приходят на смену плавким предохранителям

Во время работы автоматический выключатель срабатывает, когда протекающий через него ток превышает значение, указанное на его корпусе. Это позволяет защитить электропроводку от перегрева, короткого замыкания и возгорания в случае перегрузки. При этом перенапряжение успевает вывести из строя электронику, а при коротком скачке автомат даже не сработает.

Таким образом, мощный импульс, вызванный ударом молнии, проходит через автоматический выключатель и может пробить проводку с перечисленными последствиями.

Иными словами, от повышенного напряжения и его скачков или перепадов автомат не спасает.

Зачем в домашней сети подключают УЗИП

Специально для организации системы защиты от ударов молнии и возникающих при этом импульсов перенапряжения разработаны УЗИП – устройства защиты от импульсных помех. Отметим, что ЛЭП имеют определенные средства компенсации ударов молнии. Также в блоках питания современных электронных устройств имеются УЗИП класса III.

Модульные УЗИП для монтажа в электрощите

Однако этого недостаточно, если Вы живете в частном доме, запитанном от воздушной линии электропередачи. Методика выбора и подключения УЗИП приводится в статье «Устройство защиты от импульсных грозовых перенапряжений, схема подключения». В любом случае для защиты от молнии поможет громоотвод, о котором рассказано в статье «Как правильно сделать громоотвод и молниезащиту в частном доме своими руками».

Функции УЗО в схеме электроснабжения дома

В схеме электроснабжения современного дома обязательно присутствует УЗО – устройство защитного отключения. Его основное предназначение – защита людей от удара электрическим током, а также защита электропроводки от пробоя и утечки, что может привести к пожару. Методика выбора и подключения УЗО приводится в специальной статье.

Однофазное и трехфазное УЗО

Несомненно, если в Вашем доме еще не установлено УЗО, это нужно обязательно сделать. При этом от перепадов напряжения устройство защитного отключения спасает лишь в некоторой степени и косвенным образом.

Защита электроприборов с помощью стабилизатора напряжения

Электрический стабилизатор — это прибор, который поддерживает на выходе стабильное напряжение при его изменении на входе в допустимых пределах. Прибор может иметь различную мощность и обеспечивать стабильное электропитание всего дома, либо отдельных потребителей.

Стабилизаторы напряжения различной мощности

Стабилизатор прекрасно справляется с коррекцией медленно меняющегося пониженного или повышенного напряжения. В зависимости от принципа работы он компенсирует резкие скачки или импульсы перенапряжения в разной степени.

В современных агрегатах имеется функция отключения подачи питания, когда его уровень в сети принимает предельные значения. После возвращения входного напряжения к допустимой величине электроснабжение восстанавливается.

При этом прибор не защищает от грозового перенапряжения.

Из рассмотренных нами устройств стабилизатор является наиболее дорогим. Читайте статью «Как правильно выбрать бытовой стабилизатор напряжения 220в для дачи и частного дома».

Альтернативный вариант — реле контроля напряжения в сети

Бюджетной альтернативой стабилизатору является реле контроля напряжения, которое выполняет оговоренную нами функцию отключения электропитания при выходе напряжения в сети за допустимые пределы. В зависимости от исполнения, устройство срабатывает при перенапряжении, либо контролирует и его нижний уровень.

Варианты модульных реле напряжения

Существуют модификации реле, которые восстанавливают питание автоматически при его возвращении к допустимым пределам, или это нужно делать вручную. Наиболее совершенные устройства предоставляют возможность установки уровней напряжения, при которых наступает отключение потребителей и времени задержки при возвращении питания. Например, холодильник нельзя включать в сеть повторно в течение пяти минут, чтобы не повредить компрессор. Именно такое значение можно задать на реле.

Реле напряжения ASV-3M после срабатывания необходимо включить вручную

При этом реле не обеспечивает стабильное напряжение, не компенсирует импульсные скачки и не защищает от грозового перенапряжения. Иными словами, такой способ защиты подходит в ситуации, когда напряжение в сети нормальное, но возможны его редкие и значительные отклонения, в том числе, в результате аварии в сети электроснабжения.

Реле напряжения для маломощных потребителей

Существуют варианты исполнения для защиты отдельных потребителей в виде удлинителя или моноблока с вилкой и розеткой. Эти устройства рассчитаны на ток нагрузки 6-16А. Аналогичные приборы в модульном исполнении монтируются на электрощите.

Реле модульного типа может иметь на выходе переключающую группу контактов, нормально разомкнутые контакты, а также две отдельные группы нормально разомкнутых или нормально замкнутых контактов. Это позволяет реализовать разные варианты управления питанием потребителей.

Монтажная схема подключения реле напряжения в сети 220В

Электромонтаж реле напряжения модульного типа можно выполнить по вышеприведенной иллюстрации. В любом случае устройство подключается после входного автомата. Нулевой провод подсоединяется к клемме N, а провода фазы — к нормально разомкнутым контактам реле.

Для защиты более дорогого устройства его номинальный рабочий ток выбирается на ступень выше, чем значение, указанное на корпусе входного автомата. Например, если перед реле установлен автомат на 40А, выбирают прибор с номинальным значением 50А.

Если устройство с необходимым значением рабочего тока отсутствует, либо стоит слишком дорого, его можно заменить реле напряжения с минимальным параметром нагрузки. При этом к его выходу подключается контактор необходимой мощности или пускатель, который подает напряжение на потребители.

Схема подключения реле напряжения с применением контактора

Электромонтаж реле напряжения в паре с контактором приведен на схеме. В данном примере собственно реле напряжения подключается также после входного автомата, счетчика и УЗО. Провод фазы с выходного контакта реле подключается к клемме управляющей обмотки контактора, а к ее второй клемме подсоединяется нулевой провод (выступающая часть корпуса). На выходные клеммы контактора (дальняя часть корпуса) сверху подаются фаза питания и ноль, а снизу подключаются провода фазы и нуля потребителей.

При наличии нормального уровня напряжения в сети реле контроля замыкает выходные контакты и подает питание на обмотку контактора. Он, в свою очередь, замыкает выходные контакты и подает питание потребителям. При отсутствии напряжения в сети или выходе его за допустимые пределы цепи последовательно разрываются и питание нагрузки отключается.

Схема подключения нескольких реле напряжения в однофазной сети

В ряде случаев удобно использовать несколько реле напряжения для разных типов потребителей. При этом для наиболее дорогих электронных потребителей, как, например, компьютеры, можно задать с помощью соответствующего реле допустимый диапазон входного питания в пределах 200-230В.

Бытовым электроприборам с электродвигателями, как, например, холодильник или стиральная машина, можно установить диапазон напряжения 185-235В. Потребители типа утюга, обогревателя или водонагревателя могут питаться напряжением 175-245В. Внутренние таймеры реле можно настроить на разное время задержки возобновления питания.

Как работает реле контроля фаз в сети 380В

В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.

Подключение реле напряжения в сети 380В

В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.

Схема подключения реле напряжения на каждой фазе в сети 380В

От чего защищает ИПБ

Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.

Распространенный источник бесперебойного питания

Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.

ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.

Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.

Чем поможет сетевой фильтр

Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.

Популярные сетевые фильтры

Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.

Заметим, что блоки питания большинства современных электронных приборов уже имеют аналогичные схемы в своем составе. Иными словами, подобные сетевые фильтры можно рассматривать как удлинители с дополнительной фильтрацией и сервисными возможностями.

Система защиты от скачков напряжения своими руками

Ознакомившись с вышеизложенной информацией, Вы сможете подобрать систему с защиты домашней сети от нестабильности напряжения разного рода. При этом важно правильно оценить характер угрозы. В зависимости от обстоятельств может быть обеспечена защита от скачков напряжения как всей сетевой проводки в доме, так и отдельных приборов. В статье «Как выбрать стабилизатор для защиты холодильника от перепадов и скачков напряжения 220в» мы рассказываем о том, как можно сделать импровизированный стабилизатор для холодильника своими руками.

Защита от перенапряжения в частном доме

[desc][/desc]

Блок: 1/12 | Кол-во символов: 162
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Откуда возникает перенапряжение

Планировка и строительство многих многоэтажек еще пару десятков лет назад производилась без прицела на сегодняшнее многообразие бытового электрооборудования: микроволновки, многокамерные холодильники, утюги высокой мощности и другие приборы, имеющие электрическое питание. Поэтому максимумы потребления электричества по утрам и вечерам пагубно влияют на работу всей электросети в любом жилище.

Электричество, текущее по кабелю или проводу, неспособному выдерживать такую нагрузку, способствует их ненормальному нагреву в дневные часы и охлаждению в вечерние. В силу законов физики, проводник ослабевает, поскольку он делается то шире, то уже. Контакты в щитке на первых этажах или в едином вводно-распределяющем устройстве в доме заметно ослабевают. Также нулевые контакты могут отгореть, что приводит к перепаду напряжения от 110 до 360 вольт на всех этажах, выше этажа с перегоревшими контактами.

Перенапряжение в электросети может произойти в результате попадания молниевого разряда в линию электропередач, подстанцию или элементы дома, при этом сила тока просто огромная, порядка 200 килоампер. При попадании в молниеприемник и дальнейшем прохождении молнии по контуру заземления в проводниковых материалах возникает электродвижущая сила, измеряемая в киловольтах.

Также вызвать резкий скачок напряжения могут сварочные работы или одновременное включение многими соседями электроприборов или подключение/отключение мощного потребителя. Для защиты дорогостоящей электротехники и всего частного дома необходима защита от перенапряжения в сети.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1573
Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/zashhita-perenapryazheniya-chastnom-dome.html

Защита от скачков напряжения бытовых электрических сетей, разновидности защитных устройств и способы их установки

Конструктивное несовершенство электрических сетей является основной причиной резких скачков напряжения. Предугадать время очередного перепада невозможно. Единственное, что мы можем сделать для предотвращения неприятных последствий – это заранее обезопасить электрических потребителей в своем доме. В этой статье мы расскажем, как и чем защитить сеть квартиры и дома.

Блок: 2/12 | Кол-во символов: 510
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Причины возникновения и опасность скачков напряжения

В момент перепада напряжения в электрических сетях его амплитуда изменяется на короткий промежуток времени. После этого она быстро восстанавливается с параметрами, приближенными к начальному уровню.

Подобный импульс электрическим током продолжается буквально в течение нескольких миллисекунд, а его возникновение обусловлено следующими причинами:

  • Грозовые разряды. Вызывают скачки напряжения до нескольких киловольт, которые не сможет выдержать ни один прибор. Подобные перепады нередко становятся причиной отключения сети и пожара.
  • Перенапряжение, вызываемое процессами коммутации, когда подключаются или отключаются потребители с высокой мощностью.
  • Явление электростатической индукции при подключении электросварки, коллекторного электродвигателя и другого аналогичного оборудования.

Опасность последствий от перенапряжений наглядно отражается на рисунке, где грозовой и коммутационный импульсы существенно отличаются от номинального сетевого напряжения. Изоляционный слой в большинстве проводов рассчитан на значительные перепады и пробоев обычно не случается. Часто импульс действует очень недолго и напряжение, проходя через блок питания и стабилизатор, просто не успевает подняться до критического уровня.

Иногда слой изоляции сети 220 В может не выдержать возрастающего напряжения. В результате случается пробой, сопровождающийся появлением электрической дуги. Для потока электронов образуется свободный путь в виде микротрещин, а проводником служат газы, наполняющие микроскопические пустоты. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла, под действием которого токопроводящий канал расширяется еще больше. Из-за постепенного нарастания тока, срабатывание защитной автоматики немного запаздывает, и этих нескольких мгновений вполне хватает, чтобы вывести из строя в частном доме всю электропроводку.

Особую опасность представляют повышенное и пониженное напряжение, находящееся в таком состоянии долгое время. В основном это происходит по причине аварийных ситуаций, которые требуется устранить, чтобы ток пришел в норму. Других способов нормализации и каких-либо специальных приборов, защищающих от этого явления, не существует.

 

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 2226
Источник: https://electric-220.ru/news/ustrojstvo_zashhity_ot_perenaprjazhenija/2018-05-29-1519

Реле защиты от скачков напряжения

Защита дома от скачков напряжения с помощью РН рекомендуется в тех случаях, когда напряжение в сети устойчиво, а его заметные скачки редки. РН представляет собой устройство, способное считывать параметры электрического тока и разрывать электрическую цепь в тот момент, когда показатели выйдут за пределы заданного диапазона. После того, как показетели в общей сети нормализуются, устройство автоматически замкнет цепь и возобновит питание потребителей. Функция возобновления питания через заданный промежуток времени (с задержкой), встроенная в реле напряжения 220в для дома, помогает продлить срок службы некоторых бытовых устройств, холодильников и т.п.

РН обладают небольшими габаритами, сравнительно низкой стоимостью и хорошим быстродействием. К недостаткам РН можно отнести их неспособность сглаживать колебания электрической энергии. Для максимальной защиты всех потребителей потребуется установить сразу несколько устройств.

РН защищает сеть только от недопустимых скачков напряжения и не предназначено для защиты от коротких замыканий (эту функцию выполняют автоматические выключатели).

Современные модели РН бывают трех типов:

1. Стационарное реле, встраиваемое в электрический щиток дома или квартиры.

2. Реле для индивидуальной защиты одного потребителя.

3. Реле индивидуальной защиты нескольких потребителей.

Если с эксплуатацией реле второго и третьего типа все практически ясно, то РН первого типа имеет более сложную конструкцию, а его установка требует определенных знаний. Подобные устройства монтируются на входе в помещение, так выполняется защита от скачков напряжения в сети всего домашнего электрооборудования.

Блок: 4/12 | Кол-во символов: 1683
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Что спасет от скачка напряжения

Защита от перепадов напряжения возможна при помощи разных типов защитных устройств. Мы поговорим о самых распространенных. Это реле контроля напряжения (РН) и бытовые стабилизаторы.

Блок: 3/12 | Кол-во символов: 216
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Зачем в домашней сети подключают УЗИП

Специально для организации системы защиты от ударов молнии и возникающих при этом импульсов перенапряжения разработаны УЗИП – устройства защиты от импульсных помех. Отметим, что ЛЭП имеют определенные средства компенсации ударов молнии. Также в блоках питания современных электронных устройств имеются УЗИП класса III.

Модульные УЗИП для монтажа в электрощите

Однако этого недостаточно, если Вы живете в частном доме, запитанном от воздушной линии электропередачи. Методика выбора и подключения УЗИП приводится в статье «Устройство защиты от импульсных грозовых перенапряжений, схема подключения». В любом случае для защиты от молнии поможет громоотвод, о котором рассказано в статье «Как правильно сделать громоотвод и молниезащиту в частном доме своими руками».

Блок: 4/11 | Кол-во символов: 799
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html

Перенапряжение в результате коммутации

Такое явление может произойти при включении в линию или выключении приборов, дающих высокую индуктивную нагрузку. К ним относятся блоки питания, электромоторы, а также мощные инструменты, запитывающиеся от сети.

Этот эффект обусловлен законами коммутации. Моментальное изменение величины тока в соленоиде, а также разности потенциалов на конденсаторе произойти не может. Когда цепь с такой нагрузкой соединяется или размыкается, то в месте контакта отмечается появление вызванного самоиндукцией и коммутационными процессами электрического потенциала.

Течение переходного процесса всегда сопровождается выбросом напряжения, которое обладает полярностью, обратной входному. Небольшая емкость проводников в сети вызывает резонанс, длящийся короткое время и вызывающий высокочастотные колебания. По завершении переходного процесса они затухают.

Сколько продлится перенапряжение и какова будет его величина, зависит от следующих показателей:

  • Индуктивность нагрузки.
  • Моментальное значение разности потенциалов при коммутации.

  • Емкость подключающих электрических кабелей.
  • Реактивная мощность.

Блок: 4/10 | Кол-во символов: 1125
Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/zashhita-ot-perenapryazheniya

Функции УЗО в схеме электроснабжения дома

В схеме электроснабжения современного дома обязательно присутствует УЗО – устройство защитного отключения. Его основное предназначение – защита людей от удара электрическим током, а также защита электропроводки от пробоя и утечки, что может привести к пожару. Методика выбора и подключения УЗО приводится в специальной статье.

Однофазное и трехфазное УЗО

Несомненно, если в Вашем доме еще не установлено УЗО, это нужно обязательно сделать. При этом от перепадов напряжения устройство защитного отключения спасает лишь в некоторой степени и косвенным образом.

Блок: 5/11 | Кол-во символов: 597
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html

Выбор РН

Выбирая реле, чтобы защитить домашнюю сеть, достаточно знать номинал электрического тока, который способен пропускать через себя вводной автоматический выключатель. Если, к примеру, пропускная способность выключателя равна 25А (что соответствует потребляемой мощности – 5,5 кВт), то рабочие характеристики РН должны быть на ступень выше – 32А (7 кВт). Если выключатель рассчитан на 32А, то реле должно выдерживать ток в 40 – 50А.

Я для такого случая взял реле на 40 А, при вводном автомате 25/32 (стоит первый, но уставка увеличится).

Некоторые люди выбирают марку РН, опираясь на суммарную потребляемую мощность. Это не совсем правильно. Ведь реле, способное выдерживать ток в 32А, может спокойно работать как при нагрузке в 7 кВт, так и при гораздо большей мощности потребления. Только во втором случае в рабочую схему РН необходимо встраивать специальный магнитный контактор. Но об этом в следующем разделе.

Блок: 5/12 | Кол-во символов: 928
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Защитные устройства

Существует несколько видов защитных устройств различающихся как по функциональности, так и по стоимости, одни из них обеспечивают защиту только одному бытовому прибору, другие – всем имеющимся в доме. Перечислим хорошо зарекомендовавшие себя и наиболее распространенные защитные устройства.

Сетевой фильтр

Наиболее простой и доступный по деньгам вариант защиты маломощного бытового оборудования. Отлично зарекомендовал себя при бросках до 400-450 вольт. На более высокие импульсы устройство не рассчитано (в лучшем случае оно примет удар на себя, спасая дорогостоящую аппаратуру).

Фильтр удлинитель Swen Fort Pro

Основной элемент защиты у такого устройства – варистор (полупроводниковый элемент изменяющий сопротивление в зависимости от приложенного напряжения). Именно он выходит из строя при импульсе более 450 В. Вторая важная функция фильтра – защита от высокочастотных помех (возникают при работе электродвигателя, сварки и т.д.) отрицательно влияющих на электронику. Третьим элементом защиты является плавкий предохранитель, срабатывающий при КЗ.

Не следует путать фильтры с обычными удлинителями, которые не обладают защитными функциями, но похожи по внешнему виду. Чтобы различить их достаточно посмотреть паспорт изделия, где приведены полные характеристики. Отсутствие такового должно само по себе вызывать подозрение.

Стабилизатор

В отличие от предыдущего типа приборы этого класса позволяют нормализовать напряжение в соответствии с номинальным. Например, установив границу в пределах 110-250 В, на выходе устройства будет стабильные 220 В. Если напряжение выйдет за пределы допустимого, прибор отключит питание и возобновит его подачу после нормализации работы электросети.

Стабилизатор EDR-1000 от производителя Luxeon

В некоторых случаях (например, в сельской местности) установка стабилизатора является единственным способом повысить напряжение до необходимой нормы. Бытовые стабилизаторы выпускают двух модификаций:

  • Линейные. Они предназначены для подключения одного или нескольких бытовых приборов.
  • Магистральные, устанавливаются на входе электросети здания или квартиры.

И первые, и вторые следует подбирать исходя из мощности нагрузки.

Основное отличие от предыдущего типа является возможность продолжения подачи питания подключенного устройства после срабатывания защиты или полного отключения электричества. Время работы в таком режиме напрямую зависит от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки.

Бесперебойный блок питания APC, модель SC-420

В быту эти устройства в основном используются для подключения стационарных компьютеров, чтобы при проблемах с электросетью не потерять данные. При срабатывании защиты ИБП будет продолжать подачу питания в течение определенного времени, как правило, не более получаса (зависит характеристик устройства). Этого времени вполне достаточно, чтобы сохранить необходимые данные и корректно отключить компьютер.

Современные модели ИБП могут самостоятельно управлять работой компьютера через USB интерфейс, например, закрыть текстовый редактор (предварительно сохранив открытые документы), после чего произвести отключение. Это довольно полезная функция, если пользователь при срабатывании защиты не находился рядом.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Все перечисленные выше приборы обладают общим недостатком, у них не реализована действенная защита от импульса высокого напряжения. Если таковой произойдет, он, практически гарантированно выведет такие устройства из строя. Следовательно, защита должна быть организована таким образом, чтобы после срабатывания можно было оперативно привести ее в рабочее состояние. Этому требованию, как нельзя лучше отвечают УЗИП. На их основе организуется многоуровневая система защиты внутренних линий частного дома.

Одна из принятых классификаций таких устройств показана в таблице.

Таблица 1. Классификация УЗИП

Категория Применение
В (I) Обеспечивают защиту при прямом попадании грозового разряда по системе молниезащиты. Место установки – вводно-распределительное устройство или главный распределительный щит. Основная нормирующая характеристика – величина импульсного тока.
С (II) Защищают токораспределительную сеть от коммутационных импульсов, а также играют роль второго защитного уровня при грозовом разряде. Место установки – распределительный щит.
D (III) Обеспечивают последний уровень защиты, при которой к потребителям не допускаются остаточные броски напряжения и дифференциальные перенапряжения. Помимо этого обеспечивается фильтрация высокочастотных помех. Установка производится перед потребителем. Могут быть выполнены в виде модуля под розетку, удлинителя и т.д.

Пример организации трехуровневой защиты продемонстрирован ниже.

Организация трехуровневой защиты от перенапряжения

Конструктивные особенности УЗИП.

Устройство представляет собой платформу (С на рис. 6) со сменным модулем (В), внутри которого находятся варисторы. При их выходе из строя индикатор (А) изменит цвет (в приведенной на рисунке модели на красный).

УЗИП Finder (категория II)

Внешне устройство напоминает автоматический выключатель, крепление – такое же (под DIN рейку).

Особенностью УЗИП является необходимость замены модулей при выходе варисторов из строя (что довольно просто). Конструкция модулей выполнена таким образом, что установить их на платформу с другим номиналом невозможно. Единственный серьезный недостаток связан с характерными особенностями варисторов. Им необходимо время, чтобы остыть, многократное попадание грозового разряда существенно усложняет этот процесс.

Защитное реле

В завершении рассмотрим реле контроля напряжения (РКН), эти устройства способны обеспечить защиту бытовых приборов от коммутационных импульсов, перекоса фаз, а также пониженного напряжения. С грозовыми импульсами они не справятся, поскольку на это не рассчитаны. Их сфера применения – защита внутренней сети квартиры, то есть там, где обеспечение грозозащиты входит в обязанности электрокомпаний.

Приборы могут устанавливаться во входном щитке, непосредственно, после электросчетчика, для этого предусмотрено крепление под DIN рейку.

РКН можно подключать после счетчика

Помимо этого выпускаются модификации приборов в виде удлинителей питания и модулей под розетку.

РКН в виде удлинителя и розеточного модуля

Данные устройства могут произвести только защитное отключение сети, при выходе напряжения за указанные пределы (устанавливается кнопками управления), после нормализации электросети производится ее подключение. Стабилизация и фильтрация не производятся.

Предостережения

Не следует доверять защиту своего дома самодельным конструкциям, в бытовых условиях бывает проблематично настроить собранную схему и протестировать ее работу в критических режимах.

Не имея практического опыта в организации грозозащиты, не стоит пытаться реализовать ее самостоятельно, эту работу лучше доверить профессионалам. Рекомендуем рассматривать эту часть статьи как информационную.

Все манипуляции с электрощитом, приборами и проводкой необходимо проводить только при отключенном электропитании.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 7007
Источник: https://www.asutpp.ru/zashhita-ot-perenapryazheniya.html

Ограничители перенапряжений

Рассматривая вопросы защиты от перенапряжения сети, следует отметить, что данную функцию в первую очередь должны выполнять организации, отвечающие за электроснабжение. Именно они устанавливают на ЛЭП необходимые защитные устройства. Однако, как показывает практика, это выполняется далеко не всегда, и проблемы защиты дома от перенапряжений вынуждены решать сами потребители.

Защита от перенапряжения в сети на подстанциях и воздушных ЛЭП осуществляется с помощью ОПН – нелинейных ограничителей перенапряжения. Основной этих устройств является варистор, имеющий нелинейные характеристики. Его нелинейность состоит в изменяющемся сопротивлении элемента в соответствии с величиной приложенного напряжения.

Когда электрическая сеть работает в нормальном режиме, а напряжение имеет свое номинальное значение, ограничитель напряжения в это время обладает большим сопротивлением, препятствующим прохождению тока. Если же при ударе молнии возникает импульс перенапряжения, наступает резкое снижение сопротивления варистора до минимального значения и вся энергия импульса уходит в контур заземления, соединенный с ОПН. Таким образом, обеспечивается безопасный уровень напряжения, и все оборудование оказывается надежно защищенным.

Для электрических сетей дома или квартиры существуют компактный блок модульных ограничителей перенапряжений, не занимающих много места в распределительном щитке. Они работают точно так же, как и в линиях электропередачи. Эти приборы подключены к заземляющему контуру или к рабочему заземлению, по которому уходят опасные импульсы.

 

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1592
Источник: https://electric-220.ru/news/ustrojstvo_zashhity_ot_perenaprjazhenija/2018-05-29-1519

Видео

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 8
Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/zashhita-perenapryazheniya-chastnom-dome.html

Длительные перенапряжения

Продолжительные перенапряжения очень часто происходят из-за обрыва нулевого проводника. Неравномерность нагрузки на фазных жилах становится причиной перекоса фаз – смещения разности потенциалов к проводнику с самой большой нагрузкой.

Иначе говоря, под воздействием неравномерного трехфазного электротока на нулевом кабеле, не имеющем заземления, начинает скапливаться напряжение. Ситуация не нормализуется до тех пор, пока повторная авария окончательно не выведет линию из строя или специалист не устранит неисправность.

При обрыве нулевого провода в электророзетке будет происходить изменение напряжения в соответствии с нагрузкой, которую пользователи, не знающие о неполадках, будут подключать на различные фазы. Пользоваться неисправной цепью практически невозможно, даже если в линию питания включен хороший стабилизатор. Дело в том, что сетевые параметры, регулярно выходящие за пределы стабилизации, приведут к тому, что прибор будет постоянно выключаться.

Наглядно про обрыв ноля и что нужно при этом делать – на видео:

Блок: 8/10 | Кол-во символов: 1056
Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/zashhita-ot-perenapryazheniya

Как работает реле контроля фаз в сети 380В

В сети 380В может быть установлено трехфазное реле напряжения. Это имеет смысл, если в доме имеется оборудование с трехфазным питанием.

Подключение реле напряжения в сети 380В

В этом случае реле срабатывает при отклонении напряжения на любой фазе и отключает нагрузку по всем трем линиям. При отсутствии потребителей с питанием 380В удобнее и дешевле подключить три отдельных реле напряжения. В этом случае мы получаем три группы потребителей 220В, для которых могут быть установлены различные предельные значения напряжения и время задержки.

Схема подключения реле напряжения на каждой фазе в сети 380В

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 642
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html

Защита трехфазной сети с помощью РН

Если электроснабжение вашего дома осуществляется через трехфазную систему, то на каждую фазу целесообразно устанавливать отдельное реле контроля.

Трехфазные реле напряжения созданы исключительно для защиты соответствующего оборудования (электродвигателя и т.п.). Если подобное реле установлено на вводе в жилище, то перекос напряжения на одной из фаз приводит к обесточиванию всех однофазных потребителей.

Блок: 8/12 | Кол-во символов: 445
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

От чего защищает ИПБ

Основная задача источника бесперебойного питания (ИПБ) – обеспечение потребителей электроэнергией при отсутствии напряжения в сети. Наиболее часто этот прибор используют для питания компьютеров. Хотя ИПБ обеспечивает напряжение 220 вольт непродолжительное время, имеется возможность сохранить информацию и выключить компьютер. Актуально применение источника бесперебойного питания при использовании малогабаритной электростанции для беспрерывной подачи энергии в момент ее запуска.

Распространенный источник бесперебойного питания

Очевидно, что применение ИПБ функционально, если в сети электроснабжения дома установлено реле напряжения. При использовании аккумулятора достаточной емкости к источнику бесперебойного питания может быть подключен газовый котел. Аккумулятора на 60 АЧ хватит для обеспечения напряжением котла мощностью 160Вт примерно в течение суток.

ИПБ с двойным преобразованием работает при изменении напряжения на входе в широких пределах, однако стоит очень дорого.

Вероятно, в большинстве случаев, в бытовых целях практичнее использовать одновременно недорогой источник бесперебойного питания и стабилизатор или реле напряжения.

Блок: 9/11 | Кол-во символов: 1164
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html

Чем поможет сетевой фильтр

Чаще всего бытовые сетевые фильтры выполнены в виде удлинителя. Таким образом, к нему может быть подключено сразу несколько единиц бытовой техники. Фильтры отличаются количеством розеток и длиной кабеля. Обычно устройство снабжается собственным выключателем с индикацией подачи питания. Фильтр может иметь индивидуальные выключатели питания для каждой розетки.

Популярные сетевые фильтры

Ряд моделей имеют защиту от короткого замыкания и перегрузки. Общий ток нагрузки устройств такого рода не превышает 6-16А. Собственно фильтр таких устройств состоит из нескольких конденсаторов и катушек индуктивности. Таким образом, обеспечивается защита электроники от маломощных и коротких импульсов помех. Последние могут создаваться, в том числе, бытовой техникой, подключенной в домашней сети.

Заметим, что блоки питания большинства современных электронных приборов уже имеют аналогичные схемы в своем составе. Иными словами, подобные сетевые фильтры можно рассматривать как удлинители с дополнительной фильтрацией и сервисными возможностями.

Блок: 10/11 | Кол-во символов: 1058
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html

Как выбирать стабилизатор

Выбирать стабилизатор следует, исходя из суммарной мощности домашних потребителей. Устройство обязательно должно обладать приличным запасом мощности.

Запас по мощности должен быть в 2 раза больше, чем существующие потребности. То есть стабилизатор мощностью 10 кВт рассчитан на половину реальной нагрузки (5кВт) при минимальном внешнем напряжении – 150 вольт (т.е. при большом падении). Это следует учитывать при выборе.

Блок: 10/12 | Кол-во символов: 454
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Система защиты от скачков напряжения своими руками

Ознакомившись с вышеизложенной информацией, Вы сможете подобрать систему с защиты домашней сети от нестабильности напряжения разного рода. При этом важно правильно оценить характер угрозы. В зависимости от обстоятельств может быть обеспечена защита от скачков напряжения как всей сетевой проводки в доме, так и отдельных приборов. В статье «Как выбрать стабилизатор для защиты холодильника от перепадов и скачков напряжения 220в» мы рассказываем о том, как можно сделать импровизированный стабилизатор для холодильника своими руками.

Пусть также Вам поможет в решении вопроса качественного энергоснабжения следующий видеоролик.

Блок: 11/11 | Кол-во символов: 678
Источник: https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html

Стабилизатор напряжения в щиток: установка

Устанавливать стабилизатор рекомендуется вблизи силового щитка в соответствии со следующей схемой.

Встраивать стабилизатор (как и РН) в общую схему следует непосредственно после счетчика. Ведь эти устройства тоже являются потребителями, следовательно, перед прибором учета их устанавливать нельзя.

Блок: 11/12 | Кол-во символов: 348
Источник: https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568

Кол-во блоков: 31 | Общее кол-во символов: 38557
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:
  1. https://electric-220.ru/news/ustrojstvo_zashhity_ot_perenaprjazhenija/2018-05-29-1519: использовано 2 блоков из 7, кол-во символов 3818 (10%)
  2. https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/zashhita-ot-perenapryazheniya: использовано 4 блоков из 10, кол-во символов 3347 (9%)
  3. https://SamoDelino.ru/elektrosnabzhenie/zashchita-ot-perenapryazheniya.html: использовано 7 блоков из 11, кол-во символов 6099 (16%)
  4. https://www.asutpp.ru/zashhita-ot-perenapryazheniya.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 7606 (20%)
  5. https://www.forumhouse.ru/articles/house/6568: использовано 9 блоков из 12, кол-во символов 6310 (16%)
  6. https://amperof.ru/bezopasnost/zashhita-perenapryazheniya-chastnom-dome.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 7874 (20%)
  7. https://samelectrik.ru/ustrojstva-zashhity-ot-perenapryazheniya-v-seti.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3503 (9%)

Схема защиты от перенапряжения

Цепи защиты, такие как защита от обратной полярности, защита от короткого замыкания и защита от повышенного / пониженного напряжения, используются для защиты любого электронного устройства или схемы от любых неожиданных сбоев. Обычно для защиты от перенапряжения используется предохранитель или MCB, здесь, в этой схеме, мы построим схему защиты от перенапряжения без использования предохранителя.

Защита от перенапряжения - это функция источника питания, которая отключает подачу питания, когда входное напряжение превышает заданное значение.Для защиты от перенапряжения мы всегда используем защиту от перенапряжения или схему защиты ломом. Схема защиты ломом - это тип защиты от перенапряжения, который чаще всего используется в электронных схемах.

Существует множество различных способов защиты вашей цепи от перенапряжения. Самый простой способ - подключить предохранитель со стороны входа питания. Но проблема в том, что это разовая защита, потому что, когда напряжение превышает заданное значение, провод внутри предохранителя сгорает и разрывает цепь.Затем вам необходимо заменить поврежденный предохранитель на новый, чтобы снова выполнить соединения.

Здесь, в этой схеме, стабилитрон и биполярный транзистор используются для автоматической защиты от перенапряжения. Это можно сделать двумя способами:

1. Цепь стабилитрона напряжения: Этот метод регулирует входное напряжение и защищает схему от перенапряжения путем подачи стабилизированного напряжения, но не отключает выходную часть , когда напряжение превышает пределы безопасности .Мы всегда будем получать выходное напряжение, меньшее или равное номинальному значению стабилитрона.

2. Схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона: Во втором методе защиты от перенапряжения, когда входное напряжение превышает заданный уровень, отключает выходную часть или нагрузку от схемы.

Цепь стабилитрона

Стабилитрон стабилизатора напряжения защищает схему от перенапряжения, а также регулирует входное напряжение питания.Принципиальная схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона приведена ниже:

Предустановленное значение напряжения цепи - это критическое значение, при превышении которого либо отключается питание, либо напряжение выше этого значения недопустимо. Здесь предустановленное значение напряжения - это номинал стабилитрона. Например, мы используем стабилитрон 5.1V, тогда напряжение на выходе не будет превышать 5.1V.

Когда выходное напряжение увеличивается, напряжение база-эмиттер уменьшается, из-за чего транзистор Q1 проводит меньше.Поскольку Q1 проводит меньше, он снижает выходное напряжение, следовательно, поддерживает постоянное выходное напряжение.

Выходное напряжение определяется как:

  VO = VZ - VBE  

Где,

VO - выходное напряжение

VZ - напряжение пробоя стабилитрона

VBE - напряжение база-эмиттер

Схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона

Приведенная ниже принципиальная схема для защиты от перенапряжения построена с использованием стабилитрона и транзистора PNP. Эта схема отключает выход, когда напряжение превышает заданный уровень . Заданное значение - это номинальное значение стабилитрона, подключенного к цепи. Вы даже можете изменить стабилитрон в соответствии с вашим подходящим значением напряжения. Недостатком схемы является то, что вы не можете найти точное значение стабилитрона, поэтому выберите тот, который имеет наиболее близкое значение к заданному вами значению.

Необходимые материалы
  • FMMT718 Транзистор PNP - 2 шт.
  • Стабилитрон
  • 5.1V (1N4740A) - 1шт.
  • Резисторы
  • (1 кОм, 2,2 кОм и 6,8 кОм) - 1 шт. (каждый)
  • Макет
  • Соединительные провода

Схема защиты от перенапряжения

Работа схемы защиты от перенапряжения

Когда напряжение ниже заданного уровня , на клемме базы Q2 высокий уровень и, поскольку это транзистор PNP, он выключается.И, когда Q2 находится в выключенном состоянии, базовый вывод Q1 будет в НИЗКОМ состоянии, и это позволяет току течь через него.

Теперь, когда напряжение превышает заданное значение , стабилитрон начинает проводить ток, который соединяет базу Q2 с землей и включает Q2. Когда Q2 включается, базовая клемма Q1 становится ВЫСОКОЙ, а Q1 включается, что означает, что Q1 ведет себя как разомкнутый переключатель. Следовательно, Q1 не пропускает ток через него и защищает нагрузку от превышения напряжения.

Теперь нам также нужно учитывать падение напряжения на транзисторах, оно должно быть небольшим для правильной схемы.Итак, мы использовали FMMT718 PNP-транзистор , который показывает очень низкое значение насыщения VCE, из-за чего падение напряжения на транзисторах невелико.

Далее проверьте наши другие схемы защиты.

Разработка простой схемы защиты от перенапряжения с использованием стабилитронов

Каждая конструкция схемы работает на разных уровнях напряжения, наиболее распространенными уровнями напряжения для цифровой схемы являются 3,3 В, 5 В и 12 В. Но каждая конструкция уникальна, и для схемы также характерно иметь более одного рабочего напряжения.Типичная компьютерная система SMPS, например, может работать на шести различных уровнях напряжения, а именно: ± 3,3 В, ± 5 В и ± 12 В. Различные уровни напряжения будут использоваться для питания различных типов компонентов, в этих случаях, если компонент с низким энергопотреблением запитан высоким напряжением, компонент будет безвозвратно поврежден. Следовательно, разработчик всегда должен концентрироваться на реализации схемы защиты от перенапряжения в своих проектах, чтобы предотвратить повреждение от перенапряжения.

Любой компонент или цепь будет иметь три различных номинальных напряжения, а именно минимальное рабочее напряжение, рекомендуемое или стандартное рабочее напряжение и максимальное рабочее напряжение.Любое значение выше максимального рабочего напряжения может быть фатальным для любых цепей или компонентов. Очень распространенное и экономичное решение - использовать схему защиты от перенапряжения стабилитрона .

Стабилитроны - основы Стабилитроны

обычно являются первым выбором для защиты схемы от состояния перенапряжения . Стабилитрон работает по тому же принципу, что и диод, который блокирует ток в обратном направлении.Но существует ограничение, заключающееся в том, что стабилитрон блокирует ток в обратном направлении только для ограниченного напряжения, указанного в номинальном напряжении стабилитрона . Чтобы быть конкретным, стабилитрон на 5,1 В блокирует протекание тока в обратном направлении до 5,1 В. Если напряжение на стабилитроне больше 5,1 В, он позволяет току проходить через него. Эта особенность стабилитрона делает его отличным компонентом защиты от перенапряжения .

Как защитить схемы от перенапряжения?

Рассмотрим изображение ниже, где нам нужна защита от перенапряжения для микроконтроллера .Микроконтроллер может быть любым, что имеет максимальное напряжение 5 В на выводах ввода-вывода. Следовательно, напряжение более 5 В может повредить микроконтроллер.

Стабилитрон, используемый в приведенной выше схеме, представляет собой стабилитрон с напряжением 5,1 В. Он будет работать нормально при перенапряжении. Если напряжение больше 5,1 В, стабилитрон пропускает ток и регулирует напряжение до 5,1 В. Но менее 5,1 В стабилитрон будет действовать как обычный диод и блокировать

Изображение ниже представляет собой моделирование схемы стабилитрона Protection на Spice.Вы можете посмотреть видео внизу этой страницы для полного объяснения симуляции.

На приведенной выше схеме имеется входное напряжение V1. R1 и D2 - это два компонента, защищающие выход от защиты от перенапряжения. В данном случае D2, 1N4099 представляет собой стабилитрон на 6,8 В. Выход будет защищен, если напряжение V1 превысит 6,8 В. Из-за опорного напряжения 6,8 В на 1N4099 выходное напряжение останется максимальным 6,8 В.

Давайте посмотрим, как вышеуказанная схема действует как схема защиты входа стабилитрона и защищает выход от напряжения более 6.8V.

Приведенная выше схема моделируется с использованием cadence pspice . При входном напряжении 6 В на V1 выход остается постоянным на уровне 5,999 В (что составляет 6,0 В).

В приведенном выше моделировании входное напряжение составляет 6,8 В. Таким образом, выходное напряжение составляет 6,785 В, что близко к 6,8 В. Давайте еще больше увеличим входное напряжение и создадим ситуацию перенапряжения.

Теперь входное напряжение 7,5 В, что больше, чем 6.8V. На выходе все еще 6,883 В. Таким образом, стабилитрон эффективен для спасения подключенной схемы от ситуации перенапряжения, а также, когда напряжение возвращается ниже 6,8 В, схема снова будет нормально работать, как показано на предыдущем шаге. Это означает, что, в отличие от предохранителя, стабилитрон не повреждается даже при перенапряжении.

Любые другие стабилитроны с другими значениями, такими как 3,3 В, 5,1 В, 9,1 В, 10,2 В, могут использоваться для выбора различных пределов перенапряжения в приведенной выше схеме.

Как выбрать стабилитрон для защиты от перенапряжения?

Следующей важной частью является выбор номинала стабилитрона. Приведенные ниже пункты помогут вам выбрать правильное значение и номер детали для стабилитрона.

1. Сначала выберите напряжение стабилитрона . Это значение напряжения, при котором стабилитрон будет действовать как замыкающая цепь и защищать нагрузку от перенапряжения. Для приведенного выше примера в Pspice напряжение стабилитрона равно 6.8V.

В некоторых случаях заданное напряжение на стабилитроне может быть недоступно. В таких случаях можно выбрать близкое значение стабилитрона. Например, для защиты от перенапряжения до 7 В стабилитрон 6,8 В является близким значением.

2. Рассчитайте ток нагрузки , подключенный к цепи защиты от перенапряжения. Для нашего примера, описанного выше, это 50 мА. Помимо тока нагрузки, стабилитроны нуждаются в токе смещения .Следовательно, полный ток должен быть равен току нагрузки плюс ток смещения стабилитрона. В рассмотренном выше примере это может быть

.
Общий ток = 50 мА + 10 мА = 60 мА 

3. Стабилитроны имеют номинальную мощность . Таким образом, для правильного отвода тепла требуется стабилитрон правильной номинальной мощности. Номинальная мощность может быть рассчитана на основе расчетного полного тока на шаге 2, который составляет 60 мА. Следовательно, номинальная мощность стабилитрона будет равна напряжению стабилитрона, что связывает полный ток, который будет протекать через диод.

В нашем примере

номинальная мощность = 6,8 В x 0,060 = 0,408 Вт. 

Следовательно, стабилитрона мощностью 500 мВт будет достаточно.

4. Рассчитайте значение резистора , дифференцируя напряжение источника и общее напряжение. Напряжение источника будет максимальным, которое можно приложить к цепи. Например, максимальное перенапряжение, которое может произойти или может быть применено в качестве напряжения питания, может составлять 13 В.

Таким образом, падение напряжения на резисторе будет = 13V-6.8 В = 6,2 В По закону Ома номинал резистора будет = 6,2 В / 0,060 А = 103R Можно выбрать резистор стандартного номинала 100R.

Популярные стабилитроны

Напряжение стабилитрона

Стабилитрон Номер детали

3,3 В

1N5226

5,1 В

1N5231

6.8В

1N5235

9,1 В

1N5239

11,0 В

1N5241

13,0 В

1N5243

15,0 В

1N5245

Схема защиты стабилитрона от перенапряжения - плюсы и минусы Защита

OVP с использованием стабилитронов - это самый простой и легкий способ защиты устройств от перенапряжения.В этом методе напряжение остается регулируемым, а стоимость этой схемы намного меньше по сравнению с другими методами.

Но, конечно, у этой схемы есть недостатки. Основным недостатком схемы такого типа является рассеиваемая мощность . Из-за подключенного последовательно резистора он всегда рассеивает тепло и приводит к потере энергии.

Повышенное напряжение источника питания »Примечания по электронике

Защита от перенапряжения блока питания действительно полезна - некоторые отказы блока питания могут привести к повреждению оборудования большим напряжением.Защита от перенапряжения предотвращает это как на линейных регуляторах, так и на импульсных источниках питания.


Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
Обзор электроники источника питания Линейный источник питания Импульсный источник питания Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания


Хотя современные блоки питания сейчас очень надежны, всегда есть небольшая, но реальная вероятность того, что они могут выйти из строя.

Они могут выйти из строя по-разному, и одна особенно тревожная возможность заключается в том, что элемент последовательного прохода, то есть транзистор главного прохода или полевой транзистор, может выйти из строя таким образом, что произойдет короткое замыкание. Если это произойдет, в цепи, на которую подается питание, может появиться очень большое напряжение, часто называемое перенапряжением, что приведет к катастрофическому повреждению всего оборудования.

Добавив небольшую дополнительную схему защиты в виде защиты от перенапряжения, можно защититься от этой маловероятной, но катастрофической возможности.

В большинстве источников питания, предназначенных для очень надежной работы дорогостоящего оборудования, предусмотрена защита от перенапряжения в той или иной форме, чтобы гарантировать, что любой отказ источника питания не приведет к повреждению оборудования, на которое подается питание. Это относится как к линейным источникам питания, так и к импульсным источникам питания.

Некоторые источники питания могут не иметь защиты от перенапряжения, и их не следует использовать для питания дорогостоящего оборудования - можно немного спроектировать электронную схему и разработать небольшую схему защиты от перенапряжения и добавить ее в качестве дополнительного элемента. .

Основы защиты от перенапряжения

Есть много причин, по которым блок питания может выйти из строя. Однако, чтобы понять немного больше о защите от перенапряжения и проблемах схемы, легко взять простой пример линейного регулятора напряжения, использующего очень простой стабилитрон и транзистор с последовательным проходом.

Базовый последовательный стабилизатор с использованием стабилитрона и эмиттерного повторителя

Хотя более сложные источники питания обеспечивают лучшую производительность, они также используют последовательный транзистор для передачи выходного тока.Основное отличие заключается в способе подачи напряжения регулятора на базу транзистора.

Обычно входное напряжение таково, что на элемент последовательного регулятора напряжения падает несколько вольт. Это позволяет последовательному транзистору адекватно регулировать выходное напряжение. Часто падение напряжения на последовательном транзисторе является относительно высоким - для источника питания 12 вольт входное напряжение может составлять 18 вольт и даже больше, чтобы обеспечить необходимое регулирование и подавление пульсаций и т. Д.

Это означает, что в элементе регулятора напряжения может быть значительное количество тепла, рассеиваемого в сочетании с любыми переходными выбросами, которые могут появиться на входе, это означает, что всегда существует вероятность отказа.

Устройство последовательного прохода транзистора чаще всего выходит из строя в состоянии разомкнутой цепи, но при некоторых обстоятельствах в транзисторе может возникнуть короткое замыкание между коллектором и эмиттером. Если это произойдет, то на выходе регулятора напряжения появится полное нерегулируемое входное напряжение.

Если на выходе появится полное напряжение, это может привести к повреждению многих микросхем в цепи питания. В этом случае ремонт схемы вполне может оказаться невозможным.

Принцип работы импульсных регуляторов сильно отличается, но есть обстоятельства, при которых полный выходной сигнал может появиться на выходе источника питания.

Как для источников питания с линейным стабилизатором, так и для импульсных источников питания всегда рекомендуется какая-либо защита от перенапряжения.

Виды защиты от перенапряжения

Как и во многих электронных технологиях, существует несколько способов реализации той или иной возможности. Это верно для защиты от перенапряжения.

Можно использовать несколько различных техник, каждая со своими характеристиками. При определении того, какой метод использовать на этапе проектирования электронных схем, необходимо взвесить производительность, стоимость, сложность и режим работы.

  • Лом SCR: Как следует из названия, цепь лома вызывает короткое замыкание на выходе источника питания, если возникает состояние перенапряжения.Обычно для этого используются тиристоры, то есть тиристоры, поскольку они могут переключать большие токи и оставаться включенными до тех пор, пока не рассеется какой-либо заряд. Тиристор может быть снова подключен к предохранителю, который перегорает и изолирует регулятор от дальнейшего воздействия на него напряжения.

    Схема защиты от перенапряжения тиристорного лома

    В этой схеме стабилитрон выбран так, чтобы его напряжение было выше нормального рабочего напряжения на выходе, но ниже напряжения, при котором может произойти повреждение. В этой проводимости ток через стабилитрон не протекает, потому что его напряжение пробоя не было достигнуто, и ток не течет на затвор тиристора, и он остается выключенным.Блок питания будет работать нормально.

    Если последовательный транзистор в блоке питания выходит из строя, напряжение начинает расти - развязка в блоке гарантирует, что оно не поднимется мгновенно. Когда он поднимается, он поднимается выше точки, в которой стабилитрон начинает проводить, и ток течет в затвор тиристора, вызывая его срабатывание.

    Когда тиристор срабатывает, он замыкает выход источника питания на землю, предотвращая повреждение схемы, которую он питает.Это короткое замыкание также может быть использовано для перегорания предохранителя или другого элемента, отключая питание регулятора напряжения и изолируя устройство от дальнейшего повреждения.

    Часто развязка в виде небольшого конденсатора помещается между затвором тиристора и землей, чтобы предотвратить резкие переходные процессы или высокочастотные помехи от источника питания, которые поступают на соединение затвора и вызывают ложный запуск. Однако его не следует делать слишком большим, так как это может замедлить срабатывание цепи в реальном случае отказа, а защита может сработать слишком медленно.

    Примечание по защите от перенапряжения тиристорного лома:

    Тиристор или тиристор, кремниевый выпрямитель можно использовать для защиты от перенапряжения в цепи питания. Обнаружив высокое напряжение, схема может активировать тиристор, чтобы поместить короткое замыкание или лом на шину напряжения, чтобы гарантировать, что оно не поднимется до высокого напряжения.

    Подробнее о Схема защиты тиристорного лома от перенапряжения.

  • Фиксация напряжения: Другая очень простая форма защиты от перенапряжения использует подход, называемый фиксацией напряжения. В простейшей форме это может быть обеспечено с помощью стабилитрона, установленного на выходе регулируемого источника питания. Если напряжение на стабилитроне выбрано немного выше максимального напряжения шины, в нормальных условиях он не будет проводить. Если напряжение поднимается слишком высоко, оно начинает проводить, ограничивая напряжение на значении, немного превышающем напряжение шины.

    Если для регулируемого источника питания требуется более высокий ток, можно использовать стабилитрон с транзисторным буфером. Это увеличит пропускную способность по току по сравнению с простой схемой на стабилитроне в раз, равный коэффициенту усиления по току транзистора. Поскольку для этой схемы требуется силовой транзистор, вероятные уровни усиления по току будут низкими - возможно, 20-50.

    Фиксатор перенапряжения на стабилитроне
    (а) - простой стабилитрон, (б) - повышенный ток с транзисторным буфером
  • Ограничение напряжения: Когда для импульсных источников питания требуется защита от перенапряжения, методы SMPS с зажимом и ломом используются менее широко из-за требований к рассеиваемой мощности, а также из-за возможных размеров и стоимости компонентов.

    К счастью, большинство импульсных регуляторов выходят из строя из-за низкого напряжения. Однако часто бывает целесообразно использовать возможности ограничения напряжения в случае возникновения перенапряжения.

    Часто этого можно достичь, определив состояние перенапряжения и отключив преобразователь. Это особенно применимо в случае преобразователей постоянного тока в постоянный. При реализации этого необходимо включить измерительную петлю, которая находится за пределами основного регулятора IC - многие импульсные регуляторы и преобразователи постоянного тока используют микросхему для создания большей части схемы.Очень важно использовать внешний контур считывания, потому что, если микросхема регулятора режима переключения повреждена, вызывая состояние перенапряжения, механизм считывания также может быть поврежден.

    Очевидно, что для этой формы защиты от перенапряжения требуются схемы, специфичные для конкретной схемы, и используемые микросхемы импульсного источника питания.

Используются все три метода, которые могут обеспечить эффективную защиту источника питания от перенапряжения. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и выбор техники должен зависеть от конкретной ситуации.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Вернуться в меню «Конструкция схемы». . .

Как сделать схему защиты от перенапряжения стабилитрона?

Введение

Защита от перенапряжения необходима для предотвращения повреждений в результате электрических переходных процессов.Это функция источника питания, которая отключает источник питания или ограничивает выход, когда напряжение превышает заданный уровень. В большинстве источников питания используется схема защиты от перенапряжения для предотвращения повреждения электронных компонентов. Они предлагают некоторую форму схемы защиты от перенапряжения (OVP) для обнаружения, а затем быстрого снижения перенапряжения. Когда напряжение превышает номинальное максимальное напряжение пробоя, знаете ли вы, как использовать стабилитрон для создания схемы защиты от перенапряжения? Здесь представлена ​​наиболее распространенная схема защиты от перенапряжения на стабилитронах.

Каталог


Ⅰ Общие сведения о перенапряжении

Каждая конструкция схемы работает на различных уровнях напряжения, при этом наиболее распространенными уровнями напряжения для цифровой схемы являются 3,3 В, 5 В и 12 В. Но каждая конструкция уникальна, и наличие более одного рабочего напряжения также является нормальным для схемы. Например, стандартная компьютерная система SMPS будет работать на шести различных уровнях напряжения, а именно ± 3,3 В, ± 5 В и ± 12 В. В этих случаях, если маломощное устройство работает от высокого напряжения, компонент будет постоянно поврежден, если для питания различных типов компонентов используются различные уровни напряжения.Поэтому, чтобы избежать вреда от перенапряжения, разработчик всегда должен концентрироваться на реализации схемы защиты от перенапряжения в своих проектах.
Для любой части или цепи будет три различных номинальных напряжения, а именно минимальное рабочее напряжение, рекомендуемое или нормальное рабочее напряжение и максимальное рабочее напряжение. Для любых цепей или частей любое значение, превышающее максимальное рабочее напряжение, может быть фатальным. Использование схемы защиты от перенапряжения на стабилитроне - очень распространенное и экономичное решение.

Ⅱ Основы защиты входа стабилитрона

Для защиты схемы от условий перенапряжения стабилитроны часто являются первым вариантом. Стабилитрон следует той же теории диодов, которая блокирует ток в обратном направлении. Однако есть недостаток, заключающийся в том, что стабилитрон блокирует прохождение тока в обратном направлении только для ограниченного напряжения, определяемого номинальным напряжением стабилитрона. Стабилитрон 5,1 В блокирует протекание тока в обратном направлении до 5.1 В Если напряжение на стабилитроне больше 5,1 В, через него проходит ток. Эта функция стабилитрона делает его отличным компонентом защиты от перенапряжения.

Схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитронов

Ⅲ Простая схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона

Рассмотрим схему, в которой требуется защита от перенапряжения микроконтроллера. Все, что имеет максимальное напряжение 5 В на выводах ввода-вывода микроконтроллера. Таким образом, напряжение более 5В приведет к повреждению микроконтроллера.

Рисунок 1. Защита от перенапряжения для микроконтроллера

В приведенной выше схеме используется стабилитрон с напряжением 5,1 В. В случае перенапряжения он будет работать отлично. Он может передавать ток и регулировать напряжение до 5,1 В, если напряжение превышает 5,1 В. На практике, однако, он будет вести себя как обычный диод и блокировать менее 5,1 В
Изображение ниже представляет собой имитацию специальной схемы защиты стабилитрона. Полное описание симуляции вы можете сделать исходя из ваших потребностей.

Рисунок 2. Моделирование схемы защиты от перенапряжения

На схеме выше присутствует входное напряжение постоянного тока. R1 и D1 - это два компонента, которые защищают выход от защиты от перенапряжения. D1, 1N4099, в данном случае - стабилитрон. Когда V1 достигает 6,8 В, выход будет защищен. Максимальное выходное напряжение - 6,8 В в качестве опорного напряжения 1N4099.
Давайте посмотрим, как вышеуказанная схема работает как схема защиты входа стабилитрона и защищает выход более чем от 6.Напряжение 8 В.

Используя каденцию pspice, смоделирована вышеуказанная схема. Выходной сигнал остается постоянным на уровне 5,99 В при входном напряжении 6 В на V1 (что составляет 6,0 В).

Входное напряжение в приведенном выше моделировании составляет 6,8 В. Таким образом, производительность составляет 6,78 В, что аналогично 6,8 В. Давайте дальше поднимем входное напряжение и создадим ситуацию перенапряжения.

Теперь входное напряжение составляет 7,5 В, что больше 6,8 В. Производительность сейчас на 6.88V. Вот как стабилитрон успешно спасает подключенную схему от ситуации перенапряжения, даже когда напряжение возвращается ниже 6,8 В, как показано на предыдущем этапе, схема снова будет нормально работать. Другими словами, стабилитрон не перегорает даже при перенапряжении, в отличие от предохранителя.
Для выбора различных пределов перенапряжения в приведенной выше схеме можно использовать любые другие стабилитроны с другими значениями, например 3,3 В, 5,1 В, 9,1 В, 10,2 В.

Ⅳ Как выбрать стабилитрон для защиты цепи?

Следующей важной частью является выбор значения стабилитрона.Приведенные ниже пункты помогут вам выбрать правильное значение стабилитрона и номер детали.
1) Сначала выберите напряжение стабилитрона. Это значение напряжения, которое будет служить замкнутой цепью для стабилитрона и защитит нагрузку от перенапряжения. Напряжение стабилитрона в Pspice для вышеприведенного примера составляет 6,8 В.
В некоторых случаях целевое напряжение стабилитрона отсутствует. В таких случаях можно выбрать значение, близкое к значению стабилитрона. Например, для защиты от перенапряжения до 7 В близкое значение равно 6.Стабилитрон 8 В.
2) Рассчитайте ток нагрузки, подключенный к цепи защиты от перенапряжения. Для нашего примера, описанного выше, это 50 мА. Помимо тока нагрузки, стабилитроны требуют тока смещения. Следовательно, полный ток плюс ток смещения стабилитрона должен быть равен току нагрузки. Для вышеупомянутого примера это может быть общий ток = 50 мА + 10 мА = 60 мА.
3) Для стабилитронов существует рейтинг мощности. Следовательно, для надлежащего отвода тепла требуется правильная номинальная мощность стабилитрона.На основании измеренного полного тока в фазе - 2, который составляет 60 мА, можно рассчитать номинальную мощность. Следовательно, номинальная мощность стабилитрона будет равна напряжению стабилитрона, который соединяет полный ток, протекающий через диод.
4) Рассчитайте номинал резистора, дифференцируя напряжение источника и общее напряжение. Предел, который может быть применен к схеме, будет исходным напряжением. Например, оно может составлять 13 В для максимального перенапряжения, которое может возникнуть, или может быть добавлено в качестве напряжения питания.
Падение напряжения на резисторе будет = 13 В-6,8 В = 6,2 В. В соответствии с законом сопротивления сопротивление резистора будет = 6,2 В / 0,060 А = 103R. Можно выбрать резистор 100R стандартного номинала.
5) Типичные значения стабилитрона: 5,1 В, 5,6 В, 6,2 В, 12 В и 15 В - самые общие значения; у них также есть 3В, 5В, 12В, 18В, 24В.

Ⅴ Обзор защиты от перенапряжения на стабилитроне

Стабилитрон в качестве регулятора напряжения, подходит для схем защиты от перенапряжения.Потому что самый простой и простой способ защиты устройств от перенапряжения - это схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитронов. В этом методе напряжение остается регулируемым, а стоимость этой схемы намного ниже по сравнению с другими методами.
Хотя недостатки у такой схемы, конечно, есть. Рассеивание мощности является основным недостатком схемы такого типа. Он по-прежнему рассеивает тепло из-за подключенного последовательного резистора и приводит к потерям энергии.

Часто задаваемые вопросы о схемах защиты от перенапряжения на стабилитронах

1.Что такое защита от перенапряжения?
Защита от перенапряжения - это функция источника питания, которая отключает источник питания или ограничивает выход, когда напряжение превышает заданный уровень. В большинстве источников питания используется схема защиты от перенапряжения для предотвращения повреждения электронных компонентов.

2. Какое устройство защиты цепи является наиболее распространенным?
Устройство защиты от перенапряжения (SPD) подключено параллельно в цепи питания, что может использоваться на всех этапах системы питания.Устройство защиты от перенапряжения является наиболее часто используемым и хорошо организованным видом устройств защиты от перенапряжения.

3. Что может вызвать перенапряжение?
Основные причины включают нарушение изоляции, искрение заземления, резонанс и т. Д.

4. Как стабилитрон регулирует напряжение? Стабилитроны
широко используются в качестве источников опорного напряжения и шунтирующих стабилизаторов для регулирования напряжения в небольших цепях. При параллельном подключении к источнику переменного напряжения с обратным смещением стабилитрон становится проводящим, когда напряжение достигает обратного напряжения пробоя диода.

Порядок и качество

Фото Производитель Часть # Компания Описание Пакет PDF Кол-во Стоимость
(Долл. США)
APT30D100BG Компания: Microchip Technology Пакет: TO-247-2
Лист данных
На складе: 494
Запрос
Цена:
1+: 2 доллара.33000
100+: $ 2,01000
Запрос
МУРС120-2 Компания: Vishay Semiconductor Diodes Division Пакет: DO-214AA, SMB
Лист данных
На складе: Под заказ
Запрос
Цена: Запрос
1Н4006-Т Компания: Diodes Incorporated Корпус: DO-204AL, DO-41, осевой
Лист данных
На складе: Под заказ
Запрос
Цена:
5000+: 0 руб.03055
10000+: 0,02600 руб.
25000+: 0 руб.02405
50000+: $ 0,02080
125000+: 0 руб.01729
1+: 0,19 000 долл. США
10+: 0 руб.17100
100+: 0,07150 долл. США
500+: 0 руб.05616
1000+: 0,03900 руб.
2000+: 0 руб.03406
Запрос
1N4148-113 Компания: NXP USA Inc. Корпус: DO-204AH, DO-35, осевой
Лист данных
На складе: Под заказ
Запрос
Цена: Запрос
STPS3L60QRL ​​ Компания: STMicroelectronics Корпус: DO-204AC, DO-15, осевой
N / A
На складе: Под заказ
Запрос
Цена: Запрос
B260A-13-F Компания: Diodes Incorporated Пакет: DO-214AC, SMA
Лист данных
На складе: 105000
Запрос
Цена:
5000+: 0 руб.08403
10000+: $ 0,07878
25000+: 0 руб.07615
50000+: $ 0,06828
125000+: 0 руб.06565
Запрос
1N5811E3-TR Компания: Microchip Technology Упаковка: N / A
Лист данных
На складе: Под заказ
Запрос
Цена: Запрос
1N4004E-E3-54 Компания: Vishay Semiconductor Diodes Division Корпус: DO-204AL, DO-41, осевой
Лист данных
На складе: Под заказ
Запрос
Цена: Запрос

Простая схема защиты от перенапряжения

Простая схема защиты от перенапряжения

Для чувствительной к напряжению нагрузки или электрического элемента нам необходимо обеспечить регулируемое напряжение.В некоторых случаях уровень приложенного напряжения может увеличиваться за пределы максимального диапазона напряжения нагрузки, поэтому нам необходимо выполнить настройку для защиты нагрузки от высокого напряжения. Здесь простая схема защиты от перенапряжения, разработанная с использованием стабилитрона и транзисторов.

Эта схема защиты действует как регулятор напряжения, а также как автоматический выключатель. У нас есть нагрузка 5 В и, следовательно, мы использовали стабилитрон 5,1 В, вы можете выбрать диапазон напряжения стабилитрона в зависимости от вашей нагрузки или диапазона напряжения устройства.

Схема подключения

Необходимые компоненты

  1. Стабилитрон 5.1 В
  2. Транзистор BC557 PNP = 2
  3. LED
  4. Резистор 2 кОм, 6,2 кОм каждый
  5. Резистор 1 кОм = 2

Устройство и работа схемы

Эту простую схему защиты от перенапряжения легко собрать из нескольких легко доступных компонентов. Чтобы запустить эту схему, вам необходимо определить диапазон регулируемого напряжения стабилитрона в зависимости от элемента нагрузки, а затем подключить два транзистора PNP с определенным диапазоном напряжения. В этой схеме мы использовали два PNP-транзистора BC557 в качестве переключателя.Светодиод рядом с выходом указывает на наличие выходного напряжения в допустимом диапазоне напряжений.

Когда мы подаем на эту схему источник питания постоянного тока, стабилитрон с обратным смещением действует как стабилизатор напряжения, и регулируемое напряжение течет через транзистор Q1 и к клемме базы транзистора Q2, здесь транзистор Q2 пропускает напряжение от источника входа к нагрузке, когда оно ниже 5 В. Если входное напряжение источника превышает 5 В, то транзисторы Q2 и Q1 отключают нагрузку (Q1 и Q2 переходят в состояние ВЫКЛ).

Используйте переключающий транзистор Q1 и Q2 в зависимости от номинальных значений напряжения и тока нагрузочного элемента. Такая конструкция схемы защищает нагрузку от ограниченного перенапряжения и имеет умеренное ограничение тока. Используйте эту схему при нагрузке 25 В. Для защиты от перенапряжения ниже 3,3 В и выше 25 В используйте специальную интегральную схему (IC) для получения лучших результатов.

Альтернативные схемы защиты от перенапряжения

Аннотация: Устройства защиты от перенапряжения (OVP) защищают цепи ниже по потоку от условий перенапряжения, которые возникают во время сброса нагрузки или переходных процессов.Иногда базовая схема приложения для устройства OVP не подходит для конкретного приложения; вот два распространенных варианта. Во-первых, можно увеличить максимальное входное напряжение схемы. Во-вторых, схему можно модифицировать, чтобы использовать выходной конденсатор в качестве резервуара для хранения энергии в условиях повышенного или пониженного напряжения. В этой заметке по применению обсуждается, как внести эти две модификации в конструкцию. Устройства MAX6495 – MAX6499 / MAX6397 / MAX6398 OVP служат примерами этих методов.

Введение

Устройства защиты от перенапряжения (OVP) MAX6495 – MAX6499 / MAX6397 / MAX6398 защищают нисходящие цепи от условий перенапряжения, которые возникают во время сброса нагрузки или переходных процессов.Компоненты работают, управляя n-канальным MOSFET, подключенным последовательно с шиной питания. Когда напряжение превышает заданный пользователем порог перенапряжения, затвор становится низким, и полевой МОП-транзистор отключается, отсоединяя шину питания.

Типовая схема, представленная в технических паспортах этих устройств OVP, подходит для большинства приложений (см. Рисунок 1 ). Однако иногда приложение требует некоторой модификации базовой схемы. В этой статье обсуждаются два таких применения: увеличение максимального входного напряжения и использование выходного конденсатора в качестве резервуара во время перенапряжения.


Рисунок 1. Базовая схема защиты от перенапряжения.

Увеличение максимального входного напряжения

Хотя схема на рисунке 1 работает для переходных процессов входного напряжения до 72 В, для некоторых приложений требуется дополнительная защита. Таким образом, полезно знать, как увеличить максимальное входное напряжение в устройстве OVP. На рис. 2 показана схема с дополнительным резистором и стабилитроном, который ограничивает напряжение на IN. Хотя добавление транзисторного буфера (, рис. 3, ) снижает требования к току для шунтирующего регулятора, это увеличивает стоимость конструкции.


Рисунок 2. Схема защиты от перенапряжения, увеличивающая максимальное входное напряжение.


Рис. 3. Эта схема защиты от перенапряжения использует транзисторный буфер для увеличения максимального входного напряжения.

Чтобы выбрать напряжение стабилитрона и избежать потери мощности при нормальной работе, выберите напряжение, которое выше максимального нормального входного напряжения. Кроме того, напряжение стабилитрона должно быть ниже максимального рабочего напряжения цепи OVP (72 В) во время переходного режима, когда ток в стабилитроне самый высокий.

Последовательный резистор R3 должен быть достаточно большим, чтобы ограничить рассеяние мощности в стабилитроне в условиях перенапряжения, но достаточно малым, чтобы поддерживать питание микросхемы OVP при минимальном входном напряжении.

Расчет номинала резистора R3 для рисунка 2 начинается со следующих данных: напряжение стабилитрона D1 составляет 54 В; пик перенапряжения 150В; а мощность в стабилитроне должна быть 3Вт или меньше. Исходя из этих данных, максимальный ток, протекающий через стабилитрон, составляет:

3 Вт / 54 В = 56 мА

При этом токе нижний предел R3 должен быть:

(150 В - 54 В) / 56 мА = 1.7 кОм

Пиковая мощность, рассеиваемая в R3, следовательно:

(56 мА) ² × 1,7 кОм = 5,3 Вт

Значения резистора, меньшие, чем эти 5,3 Вт, вызовут значительное рассеяние мощности в резисторе и стабилитроне.

Для расчета верхнего предела резистора необходимо знать минимальное необходимое напряжение источника питания. MAX6495 требует входного напряжения не менее 5,5 В. В этом примере минимальное напряжение источника питания составляет 6 В, поэтому допустимое падение напряжения на резисторе R3 при нормальной работе составляет 500 мВ.Поскольку ток питания MAX6495 составляет 150 мкА (макс.), Соответствующее максимальное значение резистора составляет:

500 мВ / 150 мкА = 3,3 кОм

Резистор R3 для схемы на Рисунке 2 был установлен на 2 кОм, чтобы гарантировать работу устройства OVP. при входном напряжении чуть ниже 6В.

Обратите внимание, что значительная мощность рассеивается в R3 и D1 (рисунок 2) во время состояния перенапряжения. Если переходный процесс перенапряжения сохраняется (то есть дольше нескольких десятков миллисекунд), схема на рисунке 3 может быть более подходящей для данного приложения.Эта схема эмиттер-повторитель значительно увеличивает допустимое максимальное значение для R3 за счет уменьшения тока, потребляемого от узла между R3 и D1. Для транзистора β, равного 100, ток питания 150 мкА становится 1,5 мкА. На этом этапе нельзя пренебрегать обратным током утечки диода 5 мкА. R3 установлен на 10 кОм, что ограничивает падение напряжения на R3, вызванное током утечки, до 50 мВ.

Используйте керамический конденсатор 1 мкФ (минимум) между IN и GND. Убедитесь, что номинальное напряжение компонентов соответствует требованиям к входному напряжению.Обратите особое внимание на рейтинг V DS_MAX серии MOSFET.

Использование выходного конденсатора в качестве резервуара

В условиях перенапряжения типовая прикладная схема автоматически разряжает выходной конденсатор для защиты последующих цепей (, рис. 4, ). Иногда приложение требует, чтобы выходной конденсатор накапливал энергию и поддерживал питание схемы ниже по потоку во время переходного состояния перенапряжения. Схема на рис. 5 реализует эту операцию.


Рис. 4. Типовая схема ограничителя перенапряжения, показывающая путь разряда выходного конденсатора.

В MAX6495 – MAX6499 / MAX6397 / MAX6398 используется внутренний приемник тока 100 мА (см. Рисунок 4), подключенный к выходу GATE для разряда емкости затвора и разряда выходного конденсатора. Сток тока разряжает затвор (см. Ток I 1 , зеленая стрелка), пока напряжение на GATE не сравняется с напряжением на OUTFB. В этот момент полевой транзистор выключен. Потребитель тока продолжает уменьшать напряжение на GATE, в конечном итоге смещая внутренний ограничивающий диод в прямом направлении и разряжая выходную емкость (ток I 2 выделен красным цветом).


Рисунок 5. Ограничитель перенапряжения со схемой накопительного конденсатора.

Если OUTFB отключен и, таким образом, прерывает путь тока через ограничивающий диод, выходной конденсатор больше не разряжается. Однако затвор полевого МОП-транзистора больше не имеет защитного ограничивающего диода, и рейтинг V GS_MAX может быть превышен.

Добавление внешнего ограничивающего диода (D1 на рисунке 5) от истока полевого МОП-транзистора к затвору полевого МОП-транзистора повторно вводит путь тока от выхода до приемника тока 100 мА.Последовательно добавляя резистор (R3 на рис. 5) между GATE и выводом затвора, этот ток ограничивается и уменьшается сток тока на выходном конденсаторе. Ограничение тока также может увеличить время выключения и замедлить реакцию схемы на резкие переходные процессы перенапряжения. Добавление конденсатора (C4 на рис. 5) к последовательному резистору помогает уменьшить время отклика. Дополнительный резистор R4 предотвращает смещение OUTFB.

Если MAX6495 – MAX6499 / MAX6397 / MAX6398 работают в режиме ограничителя, подключив резистор-делитель SET к выходному соединению вместо входа (см. Предыдущие рисунки), схема может периодически увеличивать заряд выходного конденсатора.Затем, когда напряжение на конденсаторе падает ниже напряжения гистерезиса порога перенапряжения, последовательный МОП-транзистор включается, заряжает конденсатор и выключается, когда напряжение превышает порог перенапряжения.

На рисунке 6 показаны MAX6495 – MAX6499 / MAX6397 / MAX6398, подключенные для работы в режиме контроля перенапряжения. При подключении резистора-делителя SET к входному соединению полевой МОП-транзистор отключится во время перенапряжения на входе и останется выключенным до тех пор, пока условие перенапряжения не будет устранено.


Рисунок 6. Компаратор перенапряжения, сконфигурированный в режиме контроля перенапряжения.

©, Maxim Integrated Products, Inc.
Содержимое этой веб-страницы защищено законами об авторских правах США и зарубежных стран. Для запросов на копирование этого контента свяжитесь с нами.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4081:
ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ 4081, г. AN4081, AN 4081, APP4081, Appnote4081, Appnote 4081

maxim_web: en / products / power / supervisors-Voltage-monitors-sequencers, maxim_web: en / products / power / supervisors-Voltage-monitors-sequencers / детекторы напряжения и батареи, maxim_web: en / products / power / supervisors -мониторы-контроллеры-секвенсоры / регуляторы-со встроенным сбросом

maxim_web: en / products / power / supervisors-Voltage-monitors-sequencers, maxim_web: en / products / power / supervisors-Voltage-monitors-sequencers / детекторы напряжения и батареи, maxim_web: en / products / power / supervisors -мониторы-контроллеры-секвенсоры / регуляторы-со встроенным сбросом

Схема защиты от перенапряжения с автоматическим отключением с использованием реле SPDT 5 В

Что такое цепь защиты от перенапряжения с автоматическим отключением?

Схема защиты от перенапряжения с автоматическим отключением защищает любую цепь от нестабильного источника питания, напряжение которого быстро растет, путем отключения или изоляции цепи от выхода источника питания.Это обычная схема защиты, используемая для защиты и изоляции любого дорогостоящего оборудования от входного источника питания в случае несвоевременного скачка напряжения, а также используется во многих бытовых электронных устройствах, таких как современные миксеры, соковыжималки, утюги для одежды и т. Д. В сегодняшнем уроке мы собираемся разработать простую схему защиты от перенапряжения с автоматическим отключением, используя реле 5V SPDT.

Сердцем этой схемы является реле SPDT на 5 В. Реле состоит из катушки, 1 общей клеммы, 1 нормально закрытой клеммы и одной нормально открытой клеммы.Когда катушка реле находится в состоянии покоя (не под напряжением), общая клемма и нормально закрытая клемма имеют целостность. Когда катушка находится под напряжением, общая клемма и нормально разомкнутая клемма имеют непрерывность. Катушка этого реле рассчитана на 5 В, а контакт - до 30 А.

JLCPCB - ведущая компания по производству прототипов печатных плат в Китае, предоставляющая нам лучший сервис, который мы когда-либо испытывали (качество, цена, обслуживание и время).Мы настоятельно рекомендуем заказывать печатные платы в JLCPCB, все, что вам нужно сделать, это просто загрузить файл Gerber и загрузить его на веб-сайт JLCPCB после создания учетной записи, как указано в видео выше, посетите их веб-сайт, чтобы узнать больше! .

[спонсор_1]

Компоненты оборудования

Для сборки этого проекта вам потребуются следующие детали:

Распиновка реле 5V

Полезные шаги

1) Припаяйте зажим «крокодил» к клемме катушки реле.После этого закоротите ту же клемму катушки с клеммой COM реле.

Чтобы купить печатные платы на заказ по удивительно низким ценам 2 доллара за 5 печатных плат, посетите: www.jlcpcb.com

2) Припаяйте резистор 220 Ом к другому выводу катушки. После этого припаиваем зажим «крокодил» с резистором 220 Ом.

3) Припаиваем резистор 330 Ом к минусовой клемме светодиода. После этого припаиваем плюсовую клемму светодиода к клемме NO реле и припаиваем резистор 330 Ом с переходом резистор 220 Ом - катушка.

4) Припаяйте зажим типа «крокодил» к нормально замкнутому контакту реле. После этого припаиваем еще один зажим типа «крокодил» с резистором 220 Ом.

5) Подключите входные зажимы типа «крокодил» к источнику переменного тока 12 В постоянного тока и проверьте цепь. Реле отключит питание выходного светодиода, как только напряжение поднимется выше 9,5 В.

Схема цепи защиты от перенапряжения с автоматическим отключением

Рабочее объяснение

Эта схема работает следующим образом.При подаче питания на переменный источник постоянного тока катушки реле 5V SPDT возбуждают и замыкают цепь через нормально замкнутый контакт реле. Светодиод SMD мощностью 10 Вт начинает медленно светиться, потребляя приемлемое количество тока через реле SPDT.

При увеличении уровня напряжения источника переменного тока 12 В постоянного тока потребление тока светодиода мощностью 10 Вт увеличивается. При превышении порогового значения тока реле SPDT (из-за непрерывного увеличения напряжения) реле немедленно срабатывает и возвращает переключатель в состояние NO (ВЫКЛ), тем самым отключая и изолируя светодиод мощностью 10 Вт от источника питания 12 В постоянного тока.

Приложения

  • Обычно используется во многих бытовых электронных устройствах для защиты от скачков напряжения.

Чтобы купить печатные платы на заказ по удивительно низким ценам 2 доллара за 5 печатных плат, посетите: www.jlcpcb.com

См. Также: Схема усилителя стерео звука с использованием микросхемы усилителя TDA7297 | Лазерная тревожная сигнализация с использованием таймера NE555 | Как сделать драйвер двигателя RC с дистанционным управлением, используя CD4017 IC

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *