¿Qué es un protector contra sobretensiones y para qué sirve?
Propósito del protector contra sobretensiones
Se sabe que tiene una red de CA con un voltaje de 220 voltios en su toma de corriente. "Tensión alterna (corriente)" significa que su magnitud y / o signo es inestable, pero cambia con el tiempo de acuerdo con una determinada ley.
La naturaleza de las máquinas eléctricas generadoras (generadores) es tal que se genera una fem sinusoidal en los terminales de salida. Sin embargo, todo estaría bien si todos los dispositivos tuvieran una naturaleza resistiva, no hubiera corrientes de arranque y no tuvieran convertidores de pulso en su composición. Lamentablemente, esto no sucede porque La mayoría de los dispositivos son inductivos, de naturaleza capacitiva, motores de escobillas, fuentes de energía secundaria pulsadas. Todo este complejo conjunto de palabras son los principales culpables de la interferencia electromagnética.
Comenzamos el artículo con una charla sobre interferencia electromagnética por una razón. Estas interferencias "estropean" la forma uniforme de la onda sinusoidal. Se forman los llamados armónicos. Si ampliamos la señal real de la salida en forma de una serie de Fourier, veremos que la onda sinusoidal se complementó con varias funciones, de diferente frecuencia y amplitud. La forma de voltaje en un tomacorriente real ha pasado de ser ideal.
Entonces, ¿cuál es el resultado? Una fuente de alimentación deficiente es un problema para los dispositivos de transmisión de radio. Simplemente su TV o radio funcionará con interferencia. Además de la interferencia de los consumidores, existen interferencias aleatorias en la red, que no podemos predecir. Estas son explosiones caídas de voltaje de cortes de energía, la inclusión de una carga poderosa, etc.
El protector contra sobretensiones es necesario para:
- Filtre la interferencia para limpiar la potencia de los dispositivos.
- Reduce la interferencia de las fuentes de alimentación.
Cómo funciona el protector contra sobretensiones
El filtrado de componentes de señal innecesarios se lleva a cabo, por extraño que parezca, mediante filtros especiales, que se recogen de inductores (L) y condensadores (C). Los picos de alto voltaje están limitados por varistores. Esto funciona gracias a tales conceptos de ingeniería eléctrica: constante de tiempo y leyes de conmutación, reactancia.
La constante de tiempo es el tiempo durante el cual un condensador se carga o la inductancia acumula energía. Depende de los elementos de filtro (R, L y C). La reactancia es la resistencia de los elementos, que depende de la frecuencia de la señal, así como de su valor nominal. Presente en inductores y condensadores. Es causado solo por la transferencia de energía de CA a un campo eléctrico o magnético.
En palabras simples: con la ayuda de la reactancia es posible reducir, limitar los armónicos de alta frecuencia de nuestra sinusoide. Se sabe que una frecuencia de alimentación de 50 Hz está disponible en una toma de corriente. Por lo tanto, debe contar el filtro en las frecuencias un orden de magnitud más alto y más. En la inductancia, la resistencia aumenta al aumentar la frecuencia, en el condensador, disminuye. Es decir, el principio de funcionamiento del filtro de red es suprimir los componentes de alta frecuencia de la red sinusoidal, mientras que tiene un efecto mínimo en el componente principal de 50 Hz.
Miramos adentro
Descubrimos dónde se aplica el filtro de red, así que ahora veamos en qué consiste un filtro de red real, abstracto de la teoría.
- Filtro de ruido.
- Botón o interruptor de palanca.
- Varistor
- Roseta de grupo.
- Cable de alimentación.
En el interior de un filtro costoso y de alta calidad, preste atención al banco de condensadores a la derecha y a las dimensiones del acelerador en el centro:
Vamos en orden: un filtro. El diseño de dicho elemento es un filtro LC. Los cables de cero y fase de la salida se conectarán al inductor (cada uno a su propio), y entre ellos 1 o más condensadores. Valores típicos de partes:
- la inductancia de cada bobina es de 50-200 μH;
- condensadores 0.22-1 uF.
Un varistor es un elemento semiconductor con un CVC no lineal. Al alcanzar un cierto voltaje aplicado, protege la carga haciendo un cortocircuito en los circuitos de alimentación de entrada, recibiendo un "golpe" sobre sí mismo. Es necesario para preservar su equipo de una "mala nutrición". El varistor más utilizado es de 470 voltios. El principio de funcionamiento de dicha protección es obvio: durante las sobretensiones, los circuitos de alimentación de la carga protegida se derivan mediante un varistor.
El contenido de un filtro barato, no hay inductor en absoluto: su eficiencia es mínima, pero todavía hay un varistor (azul en el centro del marco), y se salvará de las sobretensiones:
¿Por qué necesitamos un interruptor de palanca, si todo puede funcionar sin él? Solo para que no desconecte el enchufe de la toma de corriente, ya que, con mayor frecuencia, el equipo estacionario se conecta a través del protector contra sobretensiones. Esto reducirá el desgaste de las placas de contacto de la salida.
Diagrama esquemático del protector contra sobretensiones:
Dónde se aplica el filtro y qué hacer si no
El hecho es que en las fuentes de alimentación de alta calidad debe instalarse directamente en la placa, y aún más en las PSU de alta potencia, como las de computadora. Pero, desafortunadamente, sus cargadores para un teléfono inteligente, una fuente de alimentación de una computadora portátil, balastos electrónicos de lámparas fluorescentes y LED a menudo no los tienen en su composición. Esto se debe al hecho de que los fabricantes chinos simplifican los circuitos de sus dispositivos para reducir su costo. A menudo sucede que hay lugares en el tablero para piezas cuyo propósito es filtrar el ruido, pero simplemente no están soldados y en su lugar hay puentes. Los bloques de computadora son un problema separado, casi todos tienen un circuito, pero la ejecución es diferente y no hay filtro en los modelos más baratos.
Puede reducir la interferencia de su televisor u otro dispositivo que desea proteger y mejorar las propiedades de la fuente de alimentación complementando un cable de extensión convencional con dicho filtro. Puede ensamblarlo usted mismo o extraerlo de una fuente de alimentación buena, pero innecesaria o defectuosa.
Finalmente, recomendamos ver un video útil sobre el tema:
El protector contra sobretensiones es un dispositivo simple pero útil que mejorará la calidad de la fuente de alimentación de sus dispositivos y reducirá el daño causado a su frecuencia por el funcionamiento de las PSU de pulso, y el alcance es lo suficientemente amplio: úselo para cualquier equipo moderno. Su dispositivo le permite repetir el esquema incluso para un radioaficionado novato, y la reparación no será difícil. El uso de un protector contra sobretensiones es altamente deseable para los consumidores de cualquier tipo.
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Buenas tardes, dígame, ¿hay algún análogo de tales filtros para que pueda ingresar al departamento y qué tan lógico será?
Hola No existe una lógica particular, ya que será costosa e irracional. No necesita proteger a la mayoría de los consumidores de todo tipo de interferencias, todo tipo de teteras y bombillas. Para proteger contra pulsos de alto voltaje en la entrada, se usa un SPD, se instalan filtros para filtrar interferencias y proteger equipos sensibles: televisores, receptores, computadoras, etc.
En general, existen diferentes protectores contra sobretensiones incluso para la instalación en un riel DIN. Haría lo que escribí arriba, ¡haz lo que quieras! No olvide que filtrará la interferencia del exterior y de su equipo a la red externa, la interferencia en los circuitos después del filtro en el apartamento, que será inducida por sus dispositivos, permanecerá.
Del contenido: "El contenido de un filtro barato, no hay inductor en absoluto; su eficiencia es mínima, pero todavía hay un varistor (azul en el centro del marco), y se ahorrará de sobretensiones:" - hay hasta dos inductores en la foto, corrija el texto o reemplazar la foto.
Gracias, reemplazado!
Sergey escribió el comentario anterior, y tiene razón. Agregaré de mí mismo que también hay un condensador de filtrado (amarillo rectangular). Resulta un filtro RLC completamente adecuado, ya que los aceleradores en forma de pesa (en un núcleo de ferrita) tienen poca resistencia. La foto misma del artículo, donde una persona "completa" un filtro de red barato ordinario, agregando los elementos necesarios para suprimir la interferencia.
Sí, por error insertaron la imagen incorrecta, ¡ya reemplazada!