Автомат защиты от перепадов напряжения своими руками. Защита лампочки от скачков напряжения своими руками

Автомат защиты от перепадов напряжения электросети своими руками

Причины нестабильного напряжения

Для повышения основного напряжения линии может «поработать» аварийное состояние проводки в доме. Из-за отсоединения по какой-то причине общего нулевого кабеля происходит "обгорание нуля", вследствие чего соседние фазы принимают на себя опасное напряжение в 360 вольт.

Понижение напряжения может произойти и из-за более простых причин, например, единовременного подключения нескольких мощных электроприборов или сбои в работе подстанций.

Конечно, повышенное напряжение в разы опаснее низкого, однако бороться нужно и с тем, и с другим во избежание поломок техники. Для этого нужно сначала измерить уровень напряжения, а после подбирать устройство, способное справиться с проблемой. Автомат защиты от перепадов напряжения своими руками

Кому доверять?

Причины перепадов поставки электроэнергии могут быть разными. Иногда напряжение скачет еле заметно, но бывают и тяжелые случаи, когда одна фаза выдает 290В, другая 200, а третья всего лишь 160. В этом случае дешевый китайский автомат вряд ли справится. Нужно либо покупать дорогие европейские варианты, либо довериться себе и сделать надежный автомат защиты от перепадов напряжения собственными руками.

Рассмотрим, почему не стоит экономить на качестве безопасности собственной сети.

Минусы конструкции недорого покупного автомата

Если есть возможность осмотреть аппарат изнутри, видим микроконтроллер PIC16F676. Плата обладает 14 выходами, работает без обвязки, стоит недорого (порядка $1), имеет на борту АЦП. В целом, контроллер очень неплохой и может послужить отличной основой для надежного автомата, если учесть и исправить все его недостатки. Изображение Автомат

Плата обладает недостаточным количеством выводов, отсюда и ошибки разработчиков. Включение реле в оригинальном автомате сделано через детектор развертки экрана. Для сглаживания пульсаций в роли фильтра детектора выступает электроконденсатор. И теоретически эта недорогая конструкция, конечно, справляется с поставленной задачей, но на практике далека от истины. Когда сетевое напряжение выходит за пределы допустимого, экран начинает мигать, конденсатор не спеша разряжается, и только после этого срабатывает реле и отключает нагрузку. Времени, отведенного на весь этот процесс, вполне хватает на то, чтобы сгорела умная электроника современной техники.

Да и по внутренностям такого автомата скачок напряжения пройдется так, что его останется только выбросить. Автомат защиты от перепадов напряжения своими руками

Как сделать автомат защиты от перепадов напряжения своими руками?

Если в наличии имеется паяльник и умелые руки, создать надежного защитника сети внутри жилья самостоятельно совсем просто. Достаточно следовать в точности схеме Автомат защиты от перепадов напряжения своими руками

В результате работы и сборки всех деталей (копеечных, между прочим), должен получиться вот такой аппарат

Автомат защиты от перепадов напряжения своими руками

Предварительные тесты сроком от полугода и выше показали надежность такого самодельного автомата. Однако, если опыта в подобных тонких работах немного или нет, лучше все-таки не рисковать и приобрести готовый, но дорогой и надежный автомат защиты от перепадов напряжения.

ogodom.ru

Очень простой автомат защиты дома от скачков напряжения в сети - Мои статьи - Каталог статей

Очень простой автомат защиты электросети дома от скачков напряжения на PIC12F675

На днях меня постигла великая радость: местные электрики пришли комиссией из трёх человек и "порадовали", что в избушке, которую я использую в качестве лаборатории электросчётчик стоит не так, как теперь должен стоять. И надобно его перенести на внешнюю сторону здания. Ну, надо так надо. Что ответишь монополисту (облэнерго) с его подходом, который озвучила домоуправ в фильме "Бриллиантовая рука" (люблю старые советские комедии): "..а если не будут брать, отключим газ!". Пришлось бежать на рынок, покупать самонесущий вводной кабель, крепления и растяжки под него, герметичную коробку для электросчётчика, автоматы на DIN-рейку, коробку с этой DIN-рейкой, долбить стены и собирать это всё воедино. Выбросив на ветер полторы сотни баксов и убив пол дня я это всё собрал воедино.

Как говорит народная мудрость, шаг вперёд часто является последствием хорошего пинка под зад. Так и в моём случае: визит электриков стал стимулом улучшить то, чем пользовался годами... В процессе улучшения решил ещё одну проблемку решить. А именно добавить на ввод автомат защиты. Дело в том, что электричество к мастерской идёт по воздушным линиям. Рядом с ними произрастает большое количество деревьев. При сильном ветре бывают перехлёсты проводов со всеми вытекающими последствиями. Так, например, в прошлом году осенью при таком ураганчике у меня рванул с десяток экономичных лампочек (бОльшую часть я конечно восстановил), 2 блока питания компьютеров, 2 UPS-а и ещё по мелочи. Было не приятно.

В этот раз ехать через весь город за деталями не хотелось, поэтому автомат защиты делал из того, что обнаружилось в ящиках рабочего стола. Экран с цифрами решил не ставить - если мне понадобится изменить напряжение, я могу это и тестером сделать. А потребляет экран много, ножек контроллера для его управления тоже надо много.. Решил остановиться на контроллере PIC12F675 (самый простой и дешёвый контроллер с 10-битным АЦП на борту) и индикаторе на 6 светодиодах, включенных по схеме с чарплексингом, т.е. всего на 3 вывода микроконтроллера. Реле взял 30-амперное HK15F-DC12V-SC (или 40А для постоянного тока). Так как реле имеет сопротивление обмотки всего 150 Ом, пришлось транзистор поставить с запасом - BD139 (КТ815). Лучше перестраховаться, чем потом снимать автомат защиты со щитка и менять сгоревший SMD-транзистор... С питанием тоже решил с одной стороны сэкономить, а с другой перестраховаться. Питание схемы (как и у большинства аналогичных устройств) бестрансформаторное, через конденсатор от фазового провода. Но дальше не стандартный стабилизатор, а шунтирующий. Благодаря этому у меня нет падения напряжения на регулирующем элементе. Схема сохраняет работоспособность от 120в (ниже не пробовал). Верхний предел напряжения расчётный 380в, но не проверял - ЛАТР больше 270в у меня не выдаёт. Но на всякий случай неполярный конденсатор лучше взять с рабочим напряжением 630в. При подаче на вход автомата защиты переменного напряжения 380в (допустим, электик перепутал фазу с нулём при подключении Вашего ввода) плучим на входе автомата защиты амплитудное значение аж 547в. Скорее всего конденсатор, расчитанный на 400в такого издевательства не выдержит. По той же причине и диодный мостик на входе надо брать с обратным напряжением 600в, а не более дешёвый на 400.

Вот такая получилась конструкция:

Пороги сработки автомата защиты мною были выбраны исходя из собственного опыта и составляют для нижнего предела 170в (ниже становится плохо компрессору холодильника) и верхний предел 250в (выше начинают стрелять конденсаторы входных фильтров импульсных блоков питания бытовой техники). При падении напряжения ниже нижнего порога и восстановлении напряжения в сети до оптимального время задержки включения составляет 1 секунду. При скачках напряжения выше верхнего порогового уровня автомат защиты включит нагрузку спустя 10 секунд после нормализации входного напряжения. Для защиты от помех и устранения ложных сработок в программу введена цифровая фильтрация входного напряжения.

Файл платы и прошивки микроконтроллера доступны для бесплатного скачивания в разделе "Каталог файлов".

"По просьбам трудящихся" в архив добавил прошивки с выключением на 120 и 200 секунд в случае опасных напряжений для более корректной работы с некоторыми моделями холодильников.

Если при повторении этой конструкции у Вас возникли какие-то вопросы или идеи по улучшению её, напишите мне в онлайн форме свои соображения по этому поводу.

Если Вы авторизуетесь на сайте в качестве пользователя, Вы будете получать уведомления о новых материалах на сайте.

smartelectronix.biz

Автомат защиты приборов от скачков напряжения - Мои статьи - Каталог статей

Как сделать автомат защиты от высокого напряжения?

Несколько лет назад у нас в городе творилось что-то ужасное с качеством напряжения в электрической сети, особенно это было заметно в осенне-весенние периоды, когда центральное отопление уже отключено, а на улице довольно не жарко. Понятное дело, все массово включают нагревательные приборы. За счёт неравномерной нагрузки между фазами подвода происходит перекос: на одной фазе может быть около 200в, на другой 160, а на третьей все 290в.. У одних телевизор выключается и холодильник клинит, а у других взрываются блоки питания (лично присутствовал - это довольно страшно).

Тогда же на рынках появились автоматы защиты приборов от перепадов напряжения. Народ кинулся их массово скупать. Среди купивших оказался и один мой знакомый. Неделю автомат защиты отработал замечательно. Но через неделю у знакомого в подъезде произошло отгорание нулевого провода и жуткий перекос напряжений. В итоге пострадало примерно 70% жильцов. В том числе и мой знакомый. Сгорел не только телевизор, включенный через автомат защиты, но и сам автомат. Знакомый принёс мне это устройство "на посмотреть, а может и починить". Выглядело оно похожим образом (производитель другой, но конструктив такой же).

Разобрав его и срисовав схему стали разбираться, почему защита не защитила? Основой аппарата служил микроконтроллер PIC16F676. Признаюсь честно - мне он тоже нравится: 14 выводов, может работать совсем без обвязки, стоит около доллара, есть АЦП на борту. Но из достоинств иногда исходят и недостатки: из-за малого количества выводов разработчики того автомата сделали экономный вариант - они включение реле сделали с помощью детектора развёртки экрана. Чтобы сгладить пульсации поставили в качестве фильтра этого детектора электролитический конденсатор (уже не помню номинал). В итоге конструкция получилась не дорогая. Одна беда - при выходе сетевого напряжения за рамки дозволенного экран начинал мигать, конденсатор пла-а-а-а-а-авно разряжался и лишь затем срабатывало реле, отключая нагрузку. В результате быстродействующая современная электроника успевала сгореть.

Схема автомата защиты питалась от сети через конденсатор 1мкФ х 250в. Даже при нормальном напряжении в сети 220в амплитудное значение достигает примерно 310в. А при повышении напряжения шансов выжить у конденсатора практически не было. После пробоя конденсатора высокое напряжение прошлось по плате сжигая буквально всё. Автомат восстановлению не подлежал.

Взяв за основу идею и корпус этого изделия, я сделал функциональный аналог, постаравшись ликвидировать промахи конструкторов того автомата. В результате родилась такая схема:

Как видите, микроконтроллер тот же, всё предельно просто и не дорого. Себестоимость изделия вместе с корпусом составила около 3-х долларов. Деталей не много. Все копеечные. Индикатор необходимо использовать с общим катодом, лучше всего красного цвета (зелёные обычно светят хуже).

После успешной полугодовой эксплуатации новой версии автомата защиты от перепадов напряжения знакомый захотел заняться производством этих устройств - его (и меня) просто задёргали знакомые с просьбами о "таком же". Несколько лет мой знакомый "наколенно-гаражным способом" выпускал эту модель автомата. Было произведено несколько тысяч изделий. Они оказались довольно надёжными.

Сейчас качество электропитания у нас улучшилось и спрос на автоматы защиты сильно упал. Поэтому знакомый переключился на более дорогостоящие изделия. А так как просто выбросить такую нужную разработку мне жалко, я решил её опубликовать тут. Все необходимые файлы плат, инструкцию и прошивку для микроконтроллера можно скачать в разделе "Каталог файлов"

smartelectronix.biz

Защита от скачков напряжения

Самое оптимальное, что можно порекомендовать для защиты сигнализаций от проблемного электропитания - это электронный стабилизатор напряжения.

Но они разные по мощности, производителю и цене. Какой выбрать ? Выбрать можно с Минимальной мощностью- 500 ватт, можно меньше , если такие есть в продаже. Так как питание охранной сигнализации составляет не более 10 Ватт. Производитель подойдет любой, логично купить стабилизатор напряжения с более долгой и удобной в плане обмена гарантией.

Так же для защиты от перепадов и скачков подойдет и реле- регулятор напряжения.

Он хуже стабилизатора, тем что НЕ стабилизирует напряжение, а только защищает от Скачков. Он отключает нагрузку (сигнализацию) на 1 минуту (например) в момент скачка напряжения, затем включает. Во всех стабилизаторах напряжения (см выше), такой регулятор встроен уже внутри. Поэтому стабилизатор, конечно лучше, с учетом что по цене они одинаковые. Однако Реле регулятор подойдет в том случае, если :

►нет места для установки Стабилизатора. Реле регулятор более компактный, его можно установить внутрь Вашего Электрического Щитка на din рейку.

►если ваше напряжение стабильно 220 вольт, и нужно защититься только от форсмажорных скачков ( ремонт на линии, грозы)

Подробнее об этой проблеме

Как защитить сигнализацию от скачков напряжения, нестабильного питания и чем они опасны?

Основная опасность в том что сигнализация может просто перегореть.

Но как правило перегорает предохранитель, если он установлен нужного номинала. Обычно в сигнализациях охраны применяют предохранители от 0,25 до 0,5 А.

Если предохранитель будет "мощным", то есть сечение проводка, который в нем находится толстым, то перегореть может сама плата или блок сигнализация а не предохранитель. Поэтому установка "жучков" в охранных системах нежелательно. Конечно, если сигнализация для квартиры или для офиса, то этого может и не произойти.

Опасность сигнализацию может подстерегать, если она установлена на даче или в гараже, гаражного кооператива. Там скачки напряжения бывают более частыми. Если ваш сосед по гаражу включит сварочный аппарат и просадит напряжение до 150 вольт вместо 220, то могут быть проблемы. Конечно это происходит от плохой проводки, но хорошая медная нужного сечения проложена не везде.

Как обезопасить себя от этого ?

Необходимо установить помимо охранной сигнализации дополнительные устройства. Ими могут быть Регулятор напряжения, Стабилизатор напряжения, сетевые фильтры. Самым простым решением может быть сетевой фильтр "пилот" или компьютерные бесперебойники. Любые устройства могут сгладить сильный импульс- скачек напряжения и ваша охранная сигнализация может не сгореть. Даже перегорание предохранителя не очень приятная вещь, так как сигнализация может отключится. И если не подключена функция отправки СМС о пропадании электричества, то вы об этом и не узнаете. И гараж или дача останутся без охраны.

10volt.ru

Как уберечь электроприборы от скачков напряжения

Перепады и скачки напряжения у нас электросетях, к сожалению далеко не редкость. Для того чтобы защититься от этого на предприятиях используют специализированные устройства, в обязанности ЖКХ не входит установка этих устройств в электрощитах жилых домов. Сейчас мы рассмотрим чем чреваты скачки напряжения? Поломкой бытовой техники и утратой информации в повреждённых компьютерах. Возгоранием электропроводки.

По ГОСТу РФ позволительное колебание напряжение в электросети не должно превышать 10% от номинального, говоря проще верхняя граница 242 Вольт и нижняя 198, но в моменты скачков, оно может опускаться до 40 и подыматься до 440 Вольт. Очень важно знать, что пониженное напряжение не менее опасно, чем повышенное.

От увеличенного напряжения из строя выходит блоки питания, они или сразу сгорают или понижают работоспособность.Низкое напряжение опасно гораздо меньше но, всё равно, тоже нередко может привести к поломке блоков питания, компрессора холодильника или и т.д.

Для того чтобы обезопасить электротехнику от повреждения и гибели и предотвращения пожара в доме используется специализированная защита. Это конечно дополнительные затраты, но они окупаются. Потому что наладка вышедшей из строя бытовой электротехники не только стоит недешево, но и влечёт за собой большую потерю времени.

Сейчас выпускается множество разных устройств защищающих электрооборудование от перепадов напряжения. Теперь рассмотрим самые распространённые из них.

Сетевой фильтр

Является, наверное наиболее распространенным и недорогим способом защиты. Защитить сетевой фильтр способен лишь слабое электрооборудование. Вроде, аудиосистемы или компьютера, и только от малых изменений напряжения, от более крупных перепадов он не поможет, скорее сам сгорит.

Принцип его работы основан на нескольких основных компонентах:

Плавкая вставка или предохранитель осуществляет защиту от короткого замыкания.
Режектор – предохраняет от помех, которые образуются при работе генератора или электродвигателя поблизости от вашего дома.

Но всё описанное выше будет только в настоящем сетевом фильтре, а в дешевом удлинителе будет максимум автоматический предохранитель. По этой причине, стоит перед покупкой пристально изучать тех. паспорт изделия.

Источник бесперебойного питания (сокращённо ИБП)

Применяется источник бесперебойного питания для защиты компьютеров и прочей электротехники от главных проблем с электропитанием: прыжков напряжения, высоковольтных выбросов, радиочастотных и электромагнитных помех, а также полной пропажи напряжения в электросети. Если напряжение меньше 280 Вольт ИБП перейдёт на работу от аккумуляторов, это позволит ему продолжать работу на время от пары минут и вплоть до нескольких часов это зависит от модели. Подбирать ИБП необходимо по энергопотреблению предохраняемого электроприбора.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизатор напряжения – будет лучшим вариантом для того, кто использует дорогостоящую электронную аппаратуру. Его главное отличие от сетевых фильтров и ИБП в том что стабилизатор напряжения всегда нормализует его до 220 Вольт. А если оно повысилось до 250 Вольт, отключает подачу электричества. Как только напряжение в электросети нормализовано, он автоматически включит электропитание. Установить стабилизатор напряжения можно как на отдельный электроприбор, так и на всю сеть квартиры или дома.

Реле контроля напряжения

Устанавливают реле контроля напряжения только для предохранения от скачков напряжения. И реле защищает как от повышенного, так и от сниженного напряжения. Работает реле целиком автоматически и восстанавливает электроснабжение с минимально задержкой после возврата его показателей на входе в норму. Реле устанавливаются в щитах на. Сейчас выпускается масса моделей реле с ручной настройкой пределов напряжений, и времени подключения и отключения нагрузки.

Автоматическая защита аппаратуры от скачков напряжения » Полезные самоделки

В последнее время в нашем быту все чаще применяются электронные устройства для плавной регулировки сетевого напряжения. С помощью таких приборов управляют яркостью свечения ламп, температурой электронагревательных приборов, частотой вращения электродвигателей. Подавляющее большинство регуляторов напряжения, собранных на тиристорах, обладают существенными недостатками, ограничивающими их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть, что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением - электролампой или нагревательным элементом, и нельзя использовать совместно с нагрузкой индуктивного характера - электродвигателем, трансформатором.

Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство, в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор. Транзисторный регулятор напряжения содержит минимум радиоэлементов, не вносит помех в электрическую сеть и работает на нагрузку как с активным, так и индуктивным сопротивлением. Его можно использовать для регулировки яркости свечения люстры или настольной лампы, температуры нагрева паяльника или электроплитки, скорости вращения электродвигателя вентилятора или дрели, напряжения на обмотке трансформатора. Устройство имеет следующие параметры: диапазон регулировки напряжения-от 0 до 218 В; максимальная мощность нагрузки при использовании в регулирующей цепи одного транзистора - не более 100 Вт. Регулирующий элемент прибора - транзистор VT1 (рис.1).

Рис. 1 Диодный блок VD1-VD4 в зависимости от фазы сетевого тока направляет его на коллектор или эмиттер VT1. Трансформатор Т1 понижает напряжение 220 В до 5-8 В, которое выпрямляется диодным блоком VD6- VD9 и сглаживается конденсатором С1. Переменный резистор R1 служит для регулировки величины управляющего напряжения, а резистор R2 ограничивает ток базы транзистора. Диод VD5 защищает VT1 от попадания на его базу напряжения отрицательной полярности. Устройство подсоединяется к сети вилкой ХР1. Розетка XS1 служит для подключения нагрузки. Регулятор действует следующим образом. После включения питания тумблером Q1 сетевое напряжение поступает одновременно на диоды VD1, VD2 и первичную обмотку трансформатора Т1. При этом выпрямитель, состоящий из диодного блока VD6- VD9, конденсатора С1 и переменного резистора R1, формирует управляющее напряжение, которое поступает на базу транзистора и открывает его. Если в момент включения регулятора в сети оказалось напряжение отрицательной полярности, ток нагрузки протекает по цепи VD2 - эмиттер-коллектор VT1-VD3. Если полярность сетевого напряжения положительная, ток протекает по цепи VD1 - коллектор-эмиттер VT1-VD4.

Значение тока нагрузки зависит от величины управляющего напряжения на базе VT1. Вращая движок R1 и изменяя значение управляющего напряжения, управляют величиной тока коллектора VT1. Этот ток, а следовательно, и ток, протекающий в нагрузке, будет тем больше, чем выше уровень управляющего напряжения, и наоборот. При крайнем правом по схеме положении движка переменного резистора транзистор окажется полностью открыт и "доза" электроэнергии, потребляемая нагрузкой, будет соответствовать номинальной величине. Если движок R1 переместить в крайнее левое положение, VT1 окажется запертым и ток через нагрузку не потечет. Управляя транзистором, мы фактически регулируем амплитуду переменного напряжения и тока, действующих в нагрузке. Транзистор при этом работает в непрерывном режиме, благодаря чему такой регулятор лишен недостатков, свойственных тиристорным устройствам. Теперь перейдем к конструкции прибора. Диодные блоки, конденсатор, резистор R2 и диод VD6 устанавливаются на монтажной плате размером 55х35 мм, выполненной из фольгированного гетинакса или текстолита толщиной 1-2 мм (рис.2).

Рис. 2 В устройстве можно использовать следующие детали. Транзистор - КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ828А(Б), КТ834А(Б,В), КТ840А(Б), КТ847А или КТ856А. Диодные блоки: VD1- VD4-KЦ410B или КЦ412В. VD6- VD9 - КЦ405 или КЦ407 с любым буквенным индексом; диод VD5 - серии Д7, Д226 или Д237. Переменный резистор - типа СП, СПО, ППБ мощностью не менее 2 Вт, постоянный - ВС, МЛТ, ОМЛТ, С2-23. Оксидный конденсатор - К50-6, К50-16. Сетевой трансформатор - ТВ3-1-6 от ламповых радиоприемников и усилителей, ТС-25, ТС-27 - от телевизора "Юность" или любой другой маломощный с напряжением вторичной обмотки 5-8 В. Предохранитель рассчитан на максимальный ток 1 А. Тумблер - Т3-С или любой другой сетевой. ХР1 - стандартная сетевая вилка, XS1 - розетка.

Все элементы регулятора размещаются в пластмассовом корпусе с габаритами 150х100х80 мм. На верхней панели корпуса устанавливаются тумблер и переменный резистор, снабженный декоративной ручкой. Розетка для подключения нагрузки и гнездо предохранителя крепятся на одной из боковых стенок корпуса. С той же стороны сделано отверстие для сетевого шнура. На дне корпуса установлены транзистор, трансформатор и монтажная плата. Транзистор необходимо снабдить радиатором с площадью рассеяния не менее 200 см2 и толщиной 3-5 мм. Регулятор не нуждается в налаживании. При правильном монтаже и исправных деталях он начинает работать сразу после включения в сеть.

Теперь несколько рекомендаций тем, кто захочет усовершенствовать устройство. Изменения в основном касаются увеличения выходной мощности регулятора. Так, например, при использовании транзистора КТ856 мощность, потребляемая нагрузкой от сети, может составлять 150 Вт, для КТ834 - 200 Вт, а для КТ847-250 Вт. Если необходимо еще больше увеличить выходную мощность прибора, в качестве регулирующего элемента можно применить несколько параллельно включенных транзисторов, соединив их соответствующие выводы. Вероятно, в этом случае регулятор придется снабдить небольшим вентилятором для более интенсивного воздушного охлаждения полупроводниковых приборов. Кроме того, диодный блок VD1-VD4 потребуется заменить на четыре более мощных диода, рассчитанных на рабочее напряжение не менее 250 В и величину тока в соответствии с потребляемой нагрузкой. Для этой цели подойдут приборы серий Д231-Д234, Д242, Д243, Д245- Д248. Необходимо будет также заменить VD5 на более мощный диод, рассчитанный на ток до 1 А. Также больший ток должен выдерживать предохранитель.

В. Янцев, Моделист-Конструктор №4, 1990 г.