Захист радіоапаратури від перенапруг

  • Час 4-09-2015, 17:30
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

При виході з ладу як лінійних, так і імпульсних стабілізаторів постійної напруги, виконаних на транзисторах або мікросхемах, вихідна напруга може стати практично рівним вхідному (выпрямленному) напруги, зазвичай знімаючих з конденсатора фільтра харчування, встановленого на виході діодного моста. Наприклад, при "прогорання" КР142ЕН5А, яка зазвичай використовується в ланцюгах живлення цифрових пристроїв, на шини живлення може надійти напруга 7...15 замість належних 5 Ст. Це вже небезпечно для абсолютної більшості пристроїв.

Іноді для захисту чутливих до перенапруження вузлів радіоапаратури використовують потужний стабілітрон з напругою стабілізації, трохи більшим номінального напруги живлення. Недолік такого способу захисту в тому, що багато стабілітрони володіють досить великим диференціальним опором, і захищається пристрій може продовжувати працювати деякий час, отримуючи напруга на 0,5...1,5 В більше номінального. Сильно розігрівається в цей час стабілітрон може "піти на обрив", і захисту як такої не вийде.

Для запобігання окремих вузлів і блоків радіоапаратури від підвищеної напруги при пошкодженні стабілізатора або неправильного підключення до джерела живлення, можна зібрати нескладний регульований блок захисту (рис.1). Він включається в розрив ланцюга між виходом джерела живлення та навантаженням.

Захист радіоапаратури від перенапруг

Рис.1. Приципиальная схема простого блоку захисту

Працює цей блок наступним чином. При підвищенні вхідної напруги струм через стабілітрон VD1 різко зростає, відповідно, збільшується і струм в ланцюзі керуючого електрода тиристора VS1, тиристор відкривається і шунтує живлення навантаження до моменту спрацьовування запобіжника FU1. Потужний дротяний резистор R3 запобігає пробою тиристора із-за сильного кидка струму, який виникає у разі, якщо в ланцюзі живлення встановлені оксидні конденсатори великої ємності. Стабілітрон VD1 вибирається на напругу, приблизно на 0,3...1,5 В меншу, ніж номінальна напруга живлення. Вибір його типу залежить від ряду чинників, тому оптимальний варіант для кожного конкретного випадку краще визначити експериментально. Регулюванням резистора R1 можна точно встановити напруга, при якому відкривається тиристор. Конденсатор С1 запобігає помилкове спрацьовування блоку захисту при коротких імпульсних перешкодах, які можуть з'являтися в ланцюзі живлення. Резистор R2 захищає стабілітрон і тиристор у разі, коли движок підлаштування резистора знаходиться у верхньому положенні. На час налаштування цього блоку запобіжник бажано замінити лампою розжарювання, по запалюванню якої можна судити про момент включення тиристора.

Більш досконалий блок захисту можна зібрати за схемою, наведеною на рис.2.

Захист радіоапаратури від перенапруг

Рис.2. Приципиальная схема блоку захисту з реле

При підвищенні вхідної напруги живлення навантаження припиняється за розмикання контактів реле К1. Ланцюг R3-VD2 призначена для зменшення короткочасного сплеску напруги на виході блоку, який може з'явитися із-за інерційності перемикання контактів реле.

Для захисту встановлених в автомобілі радіоелектронних пристроїв, наприклад, автомагнітоли або сигналізації від перевищення напруги в бортовій мережі, можна зібрати блок захисту за схемою, наведеною на рис.3.

Захист радіоапаратури від перенапруг

Рис.3. Приципиальная схема блоку захисту автомобільних радіоелектронних пристроїв

Тут движок резистора R1 встановлений в положення, при якому відбувається спрацьовування захисту при вхідній напрузі 15...16 Ст. При відкриванні тиристора розмикаються контакти реле, живлення навантаження припиняється, починає спалахувати миготливий світлодіод HL1. Конденсатори С1...СЗ підвищують завадостійкість. Натисканням кнопки SB1 (без фіксації) можна повернути блок захисту у режим очікування.

Підстроювальні резистори можна взяти опором 150...470 Ом типів СПЗ-38, РП1-63М, СП5-16ВА, СП4-1 або, що краще, багатооборотні - типу СПЗ-39. Дротяні резистори - типу С5-16МВ або саморобні з короткого відрізка товстого високоомного дроти.Конденсатори типів К10-17, КМ-5. Тиристори підійдуть будь-які з серій КУ228, КУ201, КУ202, Т122. Діод КД213А замінюється потужним діодом з серій КД202, Д242, КД2999. Миготливий світлодіод використаний червоного кольору. Його можна замінити будь-яким із серій L56, L36, L799, L816 та іншими аналогічними. Електромагнітне реле типу РМУ (паспорт ЧП4.523.332) можна замінити на будь-яке, надійно спрацьовує при номінальній вхідній напрузі і має досить потужні нормальнозамкнутые контакти.

У вузлах за схемами на рис.2 і 3 можна встановлювати реле типу РЭК29 від систем ДУ старих вітчизняних телевізорів, відмотавши з його котушки потрібну кількість витків. Можна пристосувати і відповідні по конструкції автомобільні реле.

Для захисту автомобільного обладнання в ланцюзі датчика напруги можна використовувати стабілітрони КС297В, Д814Д, КС213Ж, КС508А, 1N6003B. Для конструкцій на низьковольтних цифрових мікросхемах підійдуть стабілітрони типів КС126Г, КС126Д, КС139А, КС147А, КС407Б, КС439А, 1 N5991 Ст. Для пристроїв на ІМС серій К561, 564, КР1561 потрібний стабілітрон можна вибрати з ряду КС215Ж, КС216Ж, КС508Б, КС518А, 1N6005B, 1N6006B, 1N4745A.

Джерело: П. Хоровіц, У. Хілл. Мистецтво схемотехніки. - М: Світ, 2001, С. 335.

Tags

Коментарі до новини