Устройство защиты от перенапряжения

Электросхемы для дома

Для электропитания бытовой электроники обычно используется сетевое напряжение 220V, и оно может быть не стабильно. Особенно это актуально для сельской местности, когда напряжение может меняться в пределах 180….240V. Хуже того- в случае аварийных ситуаций, напряжение в сети может и вообще подпрыгнуть до 380V.

В современной аппаратуре обычно применяются импульсные источники питания. Они имеют собственные цепи стабилизации и поэтому небольшие перепады напряжения в сети на работоспособности устройства сильно не отображаются. А вот превышение напряжения выше нормы может вызвать самые печальные последствия… Здесь в первую очередь страдают входные цепи источника питания: вскипание сетевого конденсатора, выход из строя ключевых транзисторов и так далее.

Некоторые производители предлагают решения защиты от перенапряжения. Обычно это выглядит как удлинитель (так называемый сетевой фильтр) с встроенным тепловым реле, срабатывающим при перегрузке. Некоторые производители устанавливают на сетевом входе варистор, который прибивается при повышенном напряжении, забирает всю нагрузку на себя и это вызывает перегорание предохранителя.

Конечно эти варианты помогают защитить аппаратуру, но они имеют свои недостатки.
В случае с тепловым реле- оно срабатывает не сразу, а лишь после нагрева, и поэтому не может обеспечить надежную защиту, а в случае с варистором- то все равно придется вскрывать аппарат и менять перегоревшие детали.

Предлагаю Вашему вниманию электронную схему защиты от перенапряжения в сети. Сделана она по принципу сравнивающего устройства (компаратора): сетевое напряжение сравнивается с неким опорным, и в случае его превышения, сработает электромагнитное реле, которое надежно отключит нагрузку. Порог срабатывания устанавливается вручную при регулировке.

Схема устройства защиты от перенапряжения

Схема собрана «из подручных» деталей и не содержит дефицитных элементов, что очень выгодно отражается на её повторении, проста в настройке.

Работает она так:

На элементах R7, R6, VD2, R3 собрана измерительная цепь: через неё сетевое напряжение попадает на переменный резистор R1, регулирующий порог срабатывания.

Пороговым элементом служит транзистор VT1, который представляет собою простейшее сравнивающее устройство- компаратор. Источником опорного напряжения в данной схеме служит стабилитрон VD3.

Как только напряжение на базе транзистора превысит пороговый уровень, он откроется, открыв и транзисторы VT2, VT3. Сработает реле К1 и отключит нагрузку.

Для избежания случайных срабатываний в схеме применен гистерезис- когда реле отключит нагрузку, оно замкнет резистор R7, в результате чего напряжение на измерительной цепи станет еще больше.

Питается устройство от выпрямителя на элементах R11, C3, VD7, VD8, C4, VD5, VD6, выполненного по схеме гасящего конденсатора

Реле можно использовать любое с соответствующей группой контактов. При изготовлении пробного образца использовалось реле с напряжением обмотки 12V от автомобильной сигнализации.

Номиналы R11, C3 подбираются таким образом чтобы обеспечить надежное срабатывание реле.

Для регулировки устройства понадобится повышающий трансформатор с обмоткой 380V(можно использовать трансформатор ТС-270 от старого телевизора) и ЛАТР.

При помощи ЛАТРА постепенно увеличиваем напряжение на входе и резистором R1 добиваемся срабатывания реле при пороге в 240- 250V.