Описание изобретения

Устройство для защиты аппаратуры от колебаний напряжения сети

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к приборам защиты аппаратуры, и может быть использовано для защиты аппаратуры от колебания напряжения сети.

Известны устройства защиты аппаратуры, содержащие стабилизаторы напряжения; источники бесперебойного питания, позволяющие при отсутствии напряжения в сети продлить подачу питания в течение некоторого времени; плавкие предохранители, отключающие питание при перегрузке.

Перечисленные устройства обладают следующими недостатками: сложность, высокая стоимость, низкая надежность, а плавкие предохранители – низким быстродействием, невозможностью срабатывания при пониженном напряжении и необходимость замены.

Наиболее близким к изобретению является автоматическая пробка, осуществляющая отключение напряжения при сильной перегрузке (например, при коротком замыкании). Их недостатком является низкое быстродействие, низкая чувствительность и невозможность отключения при пониженном напряжении.

Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков.

Это достигается включением в схему питания реле управления тринистора. При превышении напряжением сети заданного уровня тринистор открывается, чем вызывает падение напряжения на реле управления, которое отключает реле питания аппаратуры. При пониженном напряжении сети напряжение на реле управления также падает, что вызывает отключение питания.

Принципиальная электрическая схема устройства приведена на фигуре. Устройство работает следующим образом. После его подключения к сети все контакты реле К1, кроме К1.3, находятся в разомкнутом состоянии, светодиод HL1 сигнализирует, что нагрузка отключена. Устройство находится в режиме «Ожидание». Для подключения нагрузки к сети необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1 «Пуск». Напряжение, поступающее на устройство защиты через гасящий конденсатор C1 выпрямляется диодами VD9 и VD10, сглаживается конденсатором C3 и после ограничения стабилитроном VD11 используется для питания реле К2, которое включает более мощное реле К1.

Одновременно сетевое напряжение подводится к диоду VD2. Положительные полуволны выпрямленного напряжения поступают на цепочку из стабилитронов VD3 – VD6 и резистивный делитель R5 – R7. Если напряжение в сети будет более 170 В, то поступающее на конденсатор C2 через стабилитрон VD7 напряжение окажется достаточным, чтобы открыть транзистор VT1. В результате сработает реле К2 и его замкнувшиеся контакты К2.1 подключат реле К1 к сети. После этого кнопку SB1 отпускают, и устройство переходит в рабочий режим. Светодиод HL1 погаснет, а светодиод HL2 загорится, сигнализируя о переходе устройства в режим «Работа».

Если же напряжение в сети будет меньше установленного подстроечным резистором R7 уровня, то устройство защиты к сети не подключится.

Когда сетевое напряжение превысит допустимый уровень, откроется тринистор VS1. Напряжение, поступающее на реле К2, уменьшится до нескольких вольт, и его разомкнувшиеся контакты отключат устройство защиты и нагрузку от сети. При этом вновь загорится светодиод HL1, а светодиод HL2 погаснет.

Устройство срабатывает при сетевом напряжении менее 170 В и более 242 В и отключает нагрузку от сети. Нагрузка может потреблять ток до нескольких ампер.

Использование изобретения позволяет предотвратить выход из строя аппаратуры, питающейся от промышленной электрической сети, при колебаниях напряжения в ней, путем мгновенного отключения аппаратуры при напряжении питания выше или ниже установленного предела.