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Indicatore di cali di tensione a breve termine
Un semplice circuito per determinare brevi "cali" della tensione di rete.
Alimentazione domestica
Tutti conoscono la bassa qualità dell'approvvigionamento energetico domestico e molto è stato detto al riguardo. Invece di una tolleranza di tensione di +/- 10 percento, che è 180 ... 240 V, la tensione di rete può "fluttuare" nell'intervallo di 160 ... 260 o più V.
Tali lente variazioni di tensione sono gestite con successo dagli stabilizzatori di tensione CA basati su autotrasformatori, ad esempio Resanta. Tali stabilizzatori sono progettati principalmente per apparecchiature quali frigorifero, lavatrice, cucina elettrica.
Stabilizzatori elettronici
Le moderne apparecchiature elettroniche domestiche non richiedono tali stabilizzatori, poiché tutta la stabilizzazione della tensione viene eseguita, di regola, dagli stabilizzatori interni a semiconduttore.
In una gamma molto ampia di tensioni di rete in ingresso, gli alimentatori a commutazione sono in grado di funzionare. Ora quasi tutte le apparecchiature elettroniche sono dotate di tali fonti. Ad esempio, molti televisori moderni sono pienamente operativi nell'intervallo di tensione di 100 ... 280 V.
Rumore di impulso
Ma, sfortunatamente, oltre a cambiamenti così lenti nella tensione di rete, che possono essere visti ad occhio nudo da luci lampeggianti, ci sono anche "cali" a breve termine. Sono di natura pulsata e non un singolo stabilizzatore è in grado di proteggere da rumori impulsivi accidentali.
Tali "guasti", invisibili anche dal lampeggiamento dell'illuminazione, possono causare molti problemi. Improvvisamente, senza motivo, un computer acquisito di recente si riavvia in modo casuale, la lavatrice ha sempre funzionato diligentemente, avvia nuovamente un ciclo di lavaggio incompiuto e anche il forno a microonde si allontana dal programma impostato.
Alcuni dispositivi, come i televisori in modalità standby, si accendono spontaneamente o cambiano canale durante il funzionamento. Sembra che l'apparecchiatura elettronica stia gradualmente diventando inutilizzabile. O forse è tempo di trasportarlo per la riparazione?
Indicatore di errore di rete
Il dispositivo descritto di seguito può informare su tali spiacevoli situazioni - un indicatore di "abbassamenti" a breve termine della tensione di rete. Infatti, se improvvisamente il tuo computer ha iniziato a "riavviarsi" da solo, e in quel momento è stato sentito un suono indicativo, che ha rilevato un "guasto" della tensione di rete, allora con una discreta certezza possiamo dire che il computer non è da biasimare. Anche i gruppi di continuità con rumore di impulso non sempre riescono a farcela.
Lo schema degli indicatori è abbastanza semplice ed è mostrato nella Figura 1.
Figura 1. Indicatore di brevi "cali" nella tensione di rete.
Come si può vedere dalla figura, il circuito del dispositivo è abbastanza semplice, contiene un piccolo numero di parti, che, inoltre, non sono costose e non rappresentano un deficit. Pertanto, per ripetere lo schema, non sono richieste qualifiche troppo elevate: se sai come tenere un saldatore tra le mani, non dovrebbero esserci problemi speciali.
Circuito di lavoro
Lo schema funziona come segue. Sugli elementi VD2, R3 ... R5, C2 e C4 è stato montato un sensore di tensione. È con il suo aiuto che vengono determinati i "guasti" nella rete. Quando viene applicata la tensione di rete, i condensatori C2 e C4 si caricheranno rapidamente alla tensione indicata sul diagramma. Pertanto, all'ingresso DD1 è presente un'unità logica.
L'alimentatore è assemblato sugli elementi VD1, VD3, R2, C3, C6. Va notato che il condensatore C6 si carica fino a 9 V per un tempo sufficientemente lungo - circa trenta secondi. Ciò è dovuto alla grande costante di tempo della catena R2, C3, C6.Pertanto, alla prima accensione del dispositivo, viene impostato un livello di bassa tensione all'uscita dell'elemento DD1.1.
Il condensatore C5 è stato scaricato quando acceso, ovvero aveva un livello logico basso. Come si può vedere dal diagramma, il condensatore C5 attraverso la resistenza R8 è collegato all'ingresso del trigger Schmitt, realizzato sugli elementi DD1.2 ... DD1.4. pertanto, anche l'uscita del trigger Schmitt avrà un livello di bassa tensione. Pertanto, il LED HL1 sarà spento e l'emettitore sonoro HA1 sarà silenzioso. Per aumentare la capacità di carico dello stadio di uscita, viene utilizzata una connessione parallela degli elementi DD1.3 e DD1.4.
Va notato che tale connessione è consentita solo se entrambi elementi logici appartengono a un alloggiamento del microcircuito e hanno parametri identici. Una tale connessione di elementi situati in diversi edifici è inaccettabile.
Lo stato sopra dell'indicatore rimarrà finché non si verifica un "guasto" della tensione di rete. Nel caso di una significativa riduzione della tensione della rete con una durata di almeno 60 ms, i condensatori C2 e C4 si scaricano.
In altre parole, apparirà un livello basso all'ingresso dell'elemento DD1.1, che porterà ad un livello alto all'uscita di DD1.1. Questo livello elevato porta alla carica attraverso il diodo V5 del condensatore C5, ovvero la comparsa di un livello elevato all'ingresso del trigger Schmitt e, di conseguenza, lo stesso livello alla sua uscita. (La logica del trigger Schmitt è stata descritta in uno degli articoli della serie "Chip logici").
La moderna base di elementi consente di semplificare in modo significativo la progettazione del circuito di molti dispositivi. In questo caso, viene utilizzato un emettitore di suoni con un generatore integrato. Pertanto, per ottenere il suono, è sufficiente applicare una tensione costante all'emettitore.
In questo caso, sarà un'alta tensione dall'uscita del trigger Schmitt. (Quando gli emettitori erano privi di un generatore integrato, doveva essere assemblato anche su microcircuiti). Parallelamente all'emettitore del suono, è stato installato il LED HL1, che fornisce un'indicazione luminosa di un "guasto".
In questo stato, il trigger Schmitt rimarrà per un po 'di tempo dopo la fine del "fallimento". Questo tempo è dovuto alla carica del condensatore C5 e ai valori degli elementi indicati nel diagramma sarà di circa 1 secondo. Possiamo dire che il "fallimento" nel tempo si allunga semplicemente.
Dopo la scarica del condensatore C5, il dispositivo torna alla modalità di tracciamento dello stato di tensione della rete. Per evitare falsi allarmi del dispositivo da interferenze all'ingresso, è installato un filtro anti-interferenza L1, C1, R1.
Qualche parola su dettagli e design
Oltre agli elementi indicati nel diagramma, sono possibili le seguenti sostituzioni. Il chip K561LA7 può essere sostituito senza alterare il circuito e la scheda sul K561LE5 o con un analogo di importazione di una delle serie CMOS. Si sconsiglia di utilizzare i microcircuiti della serie K176 che non dispongono di diodi di protezione incorporati agli ingressi, poiché la tensione di ingresso del microcircuito in questo modello supera la tensione di alimentazione. Questa circostanza può portare al fallimento del microcircuito della serie K176 a causa dell '"effetto tiristore".
Il diodo Zener VD3 può essere sostituito da uno a bassa potenza con una tensione di stabilizzazione di circa 9 V. Invece dei diodi KD521, sono adatti tutti i diodi al silicio pulsati, ad esempio KD503, KD510, KD522 o importati 1N4148 e i diodi KD243 possono essere sostituiti con 1N4007.
Condensatore ceramico ad alta tensione C1 tipo K15-5. Invece, è possibile utilizzare un condensatore a film per una tensione di funzionamento di almeno 630 V, sebbene a causa di una certa diminuzione dell'affidabilità. Il film dovrebbe anche essere un condensatore C2. I condensatori elettrolitici vengono importati al meglio.
Il LED indicato sul diagramma può essere sostituito da quasi tutti gli domestici o importati, preferibilmente rosso. L'emettitore del suono può essere sostituito con una qualsiasi delle serie EFM: EFM - 250, EFM - 472A.
L'intero indicatore è montato sul circuito stampato mostrato in Figura 2.
Tutti i dettagli tranne il LED e l'emettitore del suono sono installati sulla scheda. La scheda può essere installata in una scatola di plastica separata di dimensioni adeguate o, se lo spazio lo consente, direttamente nella scatola del filtro - prolunga.
L'impostazione del dispositivo si riduce alla selezione della capacità dei condensatori C2 e C4. È più conveniente selezionare la capacità del condensatore C4. Questo viene fatto come segue: la sua capacità diminuisce fino a quando l'ondulazione di tensione all'ingresso dell'elemento DD1.1 fa scattare un dispositivo. Al raggiungimento di questo risultato, sostituire il condensatore C4 con un condensatore con una capacità del 30 percento in più rispetto a quello selezionato.
È possibile verificare il corretto funzionamento dell'indicatore collegando una lampada alogena con una potenza di almeno uno e mezzo a due chilowatt alla stessa presa. Al momento dell'accensione, dovrebbe essere emesso un segnale indicatore - l'aumento delle correnti influisce sul momento in cui le lampade sono accese. Su questo, la regolazione dell'indicatore può essere considerata completa.
Boris Aladyshkin
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