Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Схемы и устройства на микроконтроллерах. Обсуждение.

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение Nicolayy » 30 окт 2011, 11:38

Расчет сделан для С5=2,2мкф, а не 4,7мкф.
Николай.
Nicolayy
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 27 окт 2011, 17:41

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение Nicolayy » 01 ноя 2011, 18:02

Доработал реле РН-20 – 40, все даже весьма хорошо получилось, думаю, что этот Барьер теперь лучшее из всего того, что я видел в Харькове. Чтобы было для вас удобнее, статью приведу полностью со всеми изменениями и дополнениями в ней. Переделать РН-20 – 40 весьма просто и времени это много не займет, а чтобы те, кто захотят его переделать не усомнились в моих изменениях и дополнениях, в схеме устройства, вкратце постараюсь вам, аргументируя показать, что все так и есть как мною представлено. Скорее всего, их платы собирают в Китае, медь на платах изготовлена по “китайским технологиям”, т. е. чем быстрее вещь придет в негодность, тем лучше, такова ныне политика, увы, во многом…

Для того чтобы сделать реле от перенапряжений в сети РН-20, РН-32 и РН-40 работоспособными необходимо:

1.Заменить резистор R17 – 5,1 ком на 51 ком, чтобы при пороговом напряжении 260В якорь реле размыкал контакты, ибо, когда закрывается транзистор Т 1 контакты реле останутся замкнутыми при напряжении 250 В и более, ибо при этом напряжение на выходе выпрямителя повышается с 24 В до 50 В и более (260 В оно будет 60 В, вместе с его пульсациями и т. д.), поэтому ток через обмотку реле будет 7 ма и более, а при таком токе якорь будет удерживать контакты в замкнутом состоянии.
Позиционные обозначения компонентов схемы РН-40 приводятся мною согласно схеме размещенной на странице 11 данной темы.
Ссылка: Схема РН-40

Весьма признателен и благодарен Арс за приведенную вами схему реле РН-40.

Прочие рекомендации относятся к повышению быстродействия реле РН-40, также защите компонентов его схемы при аномальном напряжении в сети 380 В, также мною сделан раздельный гистерезис для верхнего (5В) и нижнего (8В) порогового напряжения на включение реле, его диапазон можно изменять в большую или меньшую сторону, а также реализовано быстрое и четкое срабатывание реле на нижнем и верхнем пороге Uн. (якорь реле, без задержки на включение (при отключенном С6), четко включается и выключается при 170В и 260В, т. е. на граничном Uн. не дребезжит), и пр.
И еще, при проверке и настройке пользовался осциллографом, приводимые мною напряжения даны с учетом пульсаций, т.е. их амплитудное значение.

2. Заменить емкость С3 на 2,2 мкф, соотв. изменить номинал R3 на 75 ком (260 В), а также R9 на 3,2 ком (170 В).
3. Заменить С5 на 4,7 мкф.
4. Заменить резистор R14 на 1 мОм (ток утечки электролит. конденсаторов относительно большой для 2 мОм), и соотв. заменить конденсатор С6 на 100 мкф (время сраб. прибл. 2 мин.) или 10 мкф – 10 сек. Время задержки на включение для холодильников, включая импортные, должно быть 3 – 5мин. (средний ток, не амплитудный, в момент раскрутки в 3 раза больше чем при обычном пуске 3А).
Эмиттер Т1, в моем РН-20 (реле 24 В, I нагр. макс. – 32А), подключен к общему проводу через анод-катод зеленого светодиода; R16 (1мом) в моем РН-20, подключен между 1и 3 выводами IC1 LM324N.
5. Заменить резистор R5 на мощность 1 вт (если китайский, тогда 2 вт).
6. Установить резистор 51 Ом (2 вт) последовательно с проводом, который идет от нулевого вывода входного контакта к нижним диодам выпрямительного моста, его можно припаять одним выводом к входному контакту, а второй его вывод изолировать и проводом подать к мосту.
Сюда же, к контакту, припаять еще один провод, который пойдет к конденсатору 0,1 мкф на 630 В установленному со стороны печатных проводников платы и припаянному вторым выводом в имеющееся дополнительное отверстие для конденсатора С1, которое дорожкой соединено с входным контактом линейного провода сети, т. е. конденсатор смонтировать параллельно входу прибора (его можно устан. также снаружи на входн. клеммы). Конденсатор установлен для шунтирования высокочастотных помех на входе прибора (можно также добавить еще и варистор, хотя его нужный номинал подобрать не так уж и просто…, он поможет при грозоразряде). Многолетняя практика использования других 2-х “Барьеров” показала целесообразность использования этой меры.
Для грозозащиты можно применить S20K385, S05K420 или S20K440 (при действующем Uн. в сети более 380В).
7. Установить ограничительный диод (супрессор) 1,5 KE39CA или же 1,5 KE43CA параллельно конденсатору С2, его можно смонтировать со стороны печатных проводников. Эта мера необходима чтобы защитить компоненты схемы в случаях, когда реле РН-20 сработает от повышенного напряжения и будет долго оставаться в таком состоянии, или же если выдержка на включение выбрана 5 мин. и более (заменой С6), а также если вам подадут 380В вместо 220В, в этом случае перегорит лишь доп. устан. резистор 51ом, или же, возможно супрессор, хотя первым должен успеть перегореть именно резистор.
8. Конденсатор С4 заменить на 470 мкф (16В)
9. Можно также установить параллельно DW2 (6 Вольт) конденсатор 10-20 мкф, для более чёткого сраб. реле на нижнем пределе, а также параллельно С3 стабилитрон на 12В для защиты входов микросхем при Uвх.-380В.
Конденсатор С2 должен быть на напряжение не менее 50В, не стоит его увеличивать более 220 мкф.
Напряжение на обмотке реле при 170В – 260 В, в переделанной схеме, составляет соотв. 20В – 25В.
Конденсатор С1 в моем РН-20 стоял 0,68 мкф, если стоит 0, 47 мкф, тогда резистор 51 Ом (2вт) можно уменьшить до 20-30 Ом, его номинал подобран исходя из максимального длительного рабочего тока супрессора и напряжения в сети 270 В.
10. Последовательно с резисторами R10 и R16 включить диоды КД 522Б (катодами к 12 и 3 выводам МС), заменить R10 и R16 на 8,2 ком (нижний гистерезис) и 68 ком (верхний гистерезис) соотв., уменьшая номиналы резисторов можно увеличивать гистерезис на вкл., и наоборот.
11. Последовательно с R11 и R12 включить диоды КД 522Б, анодами к 14 и 1 выводам МС. Сопротивление R12 установить на 4,3 ком, а R11 на 51 ком (их можно варьировать от 2 ком до 100 ком).
12. С5 заменить на 4,7мкф, постоянная RC цепи с указанными R12 и R11, сотв. составит соотв. 20мс (т.е. 1период сетевого Uн.) и 250 мс (около 13 периодов), 250 мс мною выбрано по причинам, например, когда пользуются в сети сварочными агрегатами и др. реактивной нагрузкой. В любом случае, как для верхнего порога, так и для нижнего, сумма всех RC цепей, т.е. входной RC цепи, плюс суммарное время на отпускании реле составит сверху (10 мс + 20мс) не более 20 мс, и снизу 40-60 мс (при R11= 51 ком), по указанной мною ранее причине.
13. Парралельно конденсатору С5 установить резистор 2 – 10 мОм, для полной разрядки С5 (потенциала б.–э. Т2 - 0,8В). При R12=4,3 ком сопротивление насыщенного Т2 составит порядка 50 ом, и при R11=51 ком около 500 ом, соответственно тому можно сосчитать время полного разряда С6, хотя уже при Uн. - 6В, на коллекторе Т2, якорь разомкнет контакты.
Чем дольше будет разряжаться С5 тем дольше будет временной промежуток (на нижнем пределе Uн.) после открывания Т2 до его последующего закрытия, ибо без этой меры якорь реле при нижнем пороговом Uн.=170В будет дребезжать, вкл. и выкл., в нашем же случае, время выкл. и последующего вкл. реле составит (в зависимости от резистора 2-10 мОм) прибл. 0,5 – 1сек. На быстродействие срабатывания реле эта мера ни в коей мере не влияет, а вот по простому объяснить мне это сложно.
РН может четко работать и без конденсатора С6 и без нижнего и верхнего гистерезиса, хотя конечно, если, например, при Uн. в сети 170В напряжение в сети будет колебаться незначительно возле порога срабатывания компаратора, т. е. 170В + - 5мв или более, реле будет отключаться и включаться за время 0,5сек – 1сек.
Пишу обо всем этом столь подробно для того, чтобы убедить вас, что переделанное реле будет служить надежно и долговечно. Чтобы его переделать, не надо сверлить дополнительных отверстий в плате, я лишь 2 резистора и супрессор установил со стороны дорожек, если же вам подадут 380В, перегорит лишь резистор емкостного делителя 51 ом (2вт), прочие же компоненты супрессор успеет защитить, и главное, РН сработает, и отключит источники энергопотребления.
14. Можно также точку соединения анодов (общий) соединить с общим проводом через самовосстанавливающийся предохранитель, он защитит все компоненты РН при Uн. в сети 380В.
FBR250F PTC 250 мА 90 В -40..+85С (t сраб. – 0,02 сек)
FBR350 PTC 350 мА 90 В -40..+85С
FBR550F 550 мА 90 В -40..+85С, PBF аналог BBR550, MF-R055/90 (t сраб. – 0,15 сек)
FBR750F PTC 750 мА 90 В -40..+85С, PBF аналог BBR750, MF-R075/90 (t сраб. – 0,2 сек)
Замечу, что нулевой провод не нужно подавать через РН (зачем они установили 4-ю клемму ?), контакты реле подключить парралельно пробке счетчика или т.п. Если установить парралельно входным зажимам варистор (его также можно дополнить соответствующим двуханодным супрессором, его быстродействие много более чем у варистора) тогда, думаю, что не только РН, но и нагрузка, будут надежно защищены от грозового разряда. Длительность грозового разряда составляет наносекунды, поэтому, весь его удар они примут на себя, их лучше смонтировать на входных клеммах РН.
Надеюсь, что вас убедил, писал столь подробно, чтобы убедить также сильно сомневающихся, удачи вам.
С уважением, Николай.
Именно благодаря тому, что вы Арс срисовали с монтажной платы схему РН я смог все это сделать, без нее ничего этого не было бы!
Nicolayy
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 27 окт 2011, 17:41

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение Nicolayy » 04 ноя 2011, 07:23

Извините, но эта последняя схема неправильная, не реализовывайте ее, когда ее исправлю и реализую, тогда сообщу.
Если возможно, удалите, пожалуйста, предыдущее мое сообщение.
С уважением, Николай.
Nicolayy
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 27 окт 2011, 17:41

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение Nicolayy » 04 ноя 2011, 11:34

Схема РН-40 двухполупериодная
Неправильную двухполупериодную схему, приведенную мною, можно исправить следующим образом, отпаять выводы R4 и С3 от общего провода и соединить их вместе, далее установить диод 1N4007, припаяв его катод к общему проводу, а анод к отпаянным и соединенным вместе выводам R4 и С3, сюда же, проводником, присоединить аноды моста РВ 157, предварительно отпаяв их от анодов моста на диодах D1 – D4.

Еще раз извините меня за поспешность, как говорится, поспешил, людей насмешил, но главное, чтобы никого не огорчил.
Когда реализую двухполупериодную схему на деле, тогда и помещу еще раз схему и все остальное к ней прилагающееся.
С уважением, Николай.
Nicolayy
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 27 окт 2011, 17:41

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение akl » 04 ноя 2011, 17:37

Nicolayy писал(а):Схема РН-40 двухполупериодная
Неправильную двухполупериодную схему, приведенную мною, можно исправить следующим образом, отпаять выводы R4 и С3 от общего провода и соединить их вместе, далее установить диод 1N4007, припаяв его катод к общему проводу, а анод к отпаянным и соединенным вместе выводам R4 и С3, сюда же, проводником, присоединить аноды моста РВ 157, предварительно отпаяв их от анодов моста на диодах D1 – D4.

Еще раз извините меня за поспешность, как говорится, поспешил, людей насмешил, но главное, чтобы никого не огорчил.
Когда реализую двухполупериодную схему на деле, тогда и помещу еще раз схему и все остальное к ней прилагающееся.
С уважением, Николай.

Здравствуйте. По Вашей просьбе удалил сообщение. Но, чую, начнется путаница, т.к. не ожидал, что движок так качественно удаляет. Вам лучше отредактировать свои сообщения. Сейчас сообщение удалено и, получается, что нужно еще удалить.
Пожалуйста, выделяйте тексты любым шрифтом или любым цветом, кроме
красного. akl
akl
 
Сообщения: 143
Зарегистрирован: 21 дек 2008, 07:27
Откуда: Ижевск

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение Nicolayy » 04 ноя 2011, 18:19

В последней схеме неправильно показано лишь подключение дополнительного моста, остальное все то же самое, что и в прежней схеме, т е. все правильно. В описании к ней (двухполупериодной схеме), я объяснил, что нужно изменить в ней, чтобы в ней не было "хомута".
Второй же раз, эту схему, что Вы удалили по моей просьбе, я разместил, лишь затем, чтобы предупредить тех которые ее могли уже скачать, прежде того как Вы ее удалили. Особо страшного ничего не произошло бы если бы они мост включили как нарисовано, перегорели бы лишь два диода и все, но чтобы их упредить в этом, я решил разместить эту схему еще раз с описанием того как её исправить.

В общем, поступайте как Вам угодно с двумя сообщениями которые выше, т.е. с Вашим (в нем ссылка на схему) и предпоследним моим.
С уважением, Николай.
Nicolayy
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 27 окт 2011, 17:41

Re: Устройство защиты от критических изменений сети 220 Вольт

Сообщение Nicolayy » 28 ноя 2011, 02:59

Реализовать предложенную мною двухполупериодную схему мне не удалось, причина в том, что потенциал общего провода схемы реле и нижней точки соединения входного делителя напряжения С3 и R4 (общий) различается прибл. на Uн. на конденсаторе С2.
Реализовать её возможно лишь подав питание на схему от отдельного источника питания, т. е. включением последовательно двух сетевых обмоток, 2-х трансформаторов, включив их вторичные обмотки послед. или же паррал., и т. д.
Может быть, получится, если применить во входном делителе гальванически развязанный преобразователь Uн., но так как я не экспериментировал с этим, поэтому ничего определенного об этом не могу сказать, считаю, что в 95% случаев РН защитит домашнюю сеть и при однополупериодной схеме входного делителя.

Чтобы максимально повысить быстродействие РН, постоянную заряда входной цепи делителя напряжения уменьшил до 12мс (конечно же, это справедливо лишь тогда, когда РН находится в рабочем режиме, т.е. уже включен в сеть 220В).
Для этого необходимо, установить R3 = 5,6 ком и R4 = 14,6 ком, а также, R9 = 2,9 ком (пороги сраб. РН – 170В и 260В).
Должно заметить, что номиналы этих резисторов верны при R7 = 200 ом, ибо установленный резистор R7 в РН подстроечный, а не постоянный как показано на схеме, номиналом 1ком или же 2 ком. Воспользоваться им для подстройки пределов сраб. РН не удастся, так как он заклеен, в общем, по причине ненадежности таких резисторов я бы не рекомендовал его оставлять, думаю, что это ясно.
Дополнительно надо установить парралельно R4 стабилитрон на 10-12В, чтобы защитить входы компараторов при аномальном напряжении на входе РН.
В схеме имеется также резистор R18 – 10 мом, он используется для разряда конденсатора С6, при отключениях РН от сети 220В.

Резистор 51 ом (2вт), включил так как предлагал SDD, т. е. последовательно с С1 и R1, установив его и супрессор на 43В со стороны печатных проводников, варистор на 360В установил с противоположной стороны платы впаяв его вывод к луженому входному контакту нулевого провода, а др. его вывод подал проводом к линейному проводу на плате, хотя варистор все же предпочтительнее разместить снаружи, ибо при грозоразряде он может разрушится на части.
С уважением, Николай.
Nicolayy
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: 27 окт 2011, 17:41

Пред.

Вернуться в Схемы, устройства и проекты на микроконтроллерах



Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: нет зарегистрированных пользователей