Čo je prepäťová ochrana a na čo je určená?

Účel prepäťovej ochrany

Je známe, že vo vašej zásuvke máte sieť striedavého napätia s napätím 220 voltov. „Striedavé napätie (prúd)“ znamená, že jeho veľkosť a / alebo značka je nestabilná, ale podľa určitého zákona sa v priebehu času mení.

Povaha generujúcich elektrických strojov (generátorov) je taká, že na výstupných svorkách sa vytvára sínusový emf. Všetko by však bolo v poriadku, ak by všetky zariadenia mali odporový charakter, neexistovali by počiatočné prúdy a nemali by v zložení pulzné meniče. Bohužiaľ sa tak nestane, pretože väčšina zariadení je induktívna, kapacitnej povahy, kefové motory, impulzné sekundárne zdroje energie. Všetky tieto zložité slová sú hlavnými vinníkmi elektromagnetického rušenia.

Článok sme začali dôvodom z dôvodu elektromagnetického rušenia. Tieto interferencie „kazia“ rovnomerný tvar sínusovej vlny. Vznikajú tzv. Harmonické. Ak rozšírime skutočný signál z výstupu vo forme Fourierovej série, uvidíme, že sínusová vlna bola doplnená rôznymi funkciami, rôznou frekvenciou a amplitúdou. Forma napätia v skutočnej zásuvke sa stala ideálnou.

Aký je výsledok? Zlý napájací zdroj je problémom pre rádiové vysielacie zariadenia. Váš televízor alebo rádio jednoducho pracuje s rušením. Okrem rušenia zo strany spotrebiteľov v sieti existujú rušenia náhodného pôvodu, ktoré nemôžeme predvídať. Toto sú výbuchy poklesy napätia z výpadkov napájania, zahrnutia silného zaťaženia atď.

Prepäťová ochrana je potrebná na:

1. Ak chcete vyčistiť výkon zariadení, odfiltrujte rušenie.
2. Znížte rušenie zo zdrojov napájania.

Ako prepäťová ochrana funguje

Filtrácia nepotrebných komponentov signálu sa vykonáva, napodiv, špeciálnymi filtrami, ktoré sa zbierajú z induktorov (L) a kondenzátorov (C). Hroty vysokého napätia sú obmedzené varistormi. Funguje to vďaka takým koncepciám elektrotechniky - časovým konštantám a zákonom o prepínaní, reaktancii.

Časová konštanta je čas, počas ktorého je kondenzátor nabitý alebo indukčnosť akumuluje energiu. Závisí od filtračných prvkov (R, L a C). Reaktancia je odpor prvkov, ktorý závisí od frekvencie signálu, ako aj od ich nominálnej hodnoty. Prítomný v induktoroch a kondenzátoroch. Je to spôsobené iba prenosom energie striedavého prúdu do elektrického alebo magnetického poľa.

Jednoducho povedané - pomocou reaktancie je možné redukovať, obmedzovať vysokofrekvenčné harmonické naše sínusoidy. Je známe, že 50 Hz výkonová frekvencia je k dispozícii v zásuvke. Takže musíte počítať filter na frekvenciách rádovo vyššie a ďalšie. Pri indukčnosti sa odpor zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou, v kondenzátore sa znižuje. To znamená, že princípom činnosti sieťového filtra je potlačenie vysokofrekvenčných komponentov sieťového sínusoidu, pričom má minimálny vplyv na hlavnú zložku 50 Hz.

Pozeráme sa dovnútra

Zistili sme, kde sa používa sieťový filter, a teraz si vymyslíme, z čoho pozostáva skutočný sieťový filter, abstrakt z teórie.

1. Hlukový filter.
2. Tlačidlo alebo prepínač.
3. Varistor.
4. Rozeta skupina.
5. Napájací kábel.

Vnútri nákladného a kvalitného filtra venujte pozornosť kondenzátorovej banke napravo a rozmerom škrtiacej klapky v strede:

Poďme v poriadku - filter. Dizajn takého prvku je LC filter. Nulové a fázové vodiče z výstupu sa spoja s induktorom (každý k jeho vlastnému) a medzi nimi 1 alebo viac kondenzátorov. Typické hodnoty častí:

• indukčnosť každej cievky je 50-200 μH;
• kondenzátory 0,22-1 uF.

Varistor je polovodičový prvok s nelineárnym CVC. Po dosiahnutí určitého napätia, ktoré je naň pripojené, chráni záťaž skratom vstupných silových obvodov a sám sa „vyhodí“. Je potrebné chrániť vaše zariadenie pred „zlou výživou“. Najbežnejšie používaný varistor je 470 voltov. Princíp fungovania takejto ochrany je zrejmý - pri silnoprúdovom výboji sú výkonové obvody chránenej záťaže posunuté varistorom.

Obsah lacného filtra vôbec neobsahuje induktor - jeho účinnosť je minimálna, ale stále existuje varistor (modrý v strede rámu) a ušetrí to od prepätia:

Prečo potrebujeme prepínač, ak všetko funguje bez neho? Len preto, aby ste zástrčku nevyťahovali zakaždým, pretože najčastejšie je stacionárne zariadenie pripojené prostredníctvom prepäťovej ochrany. Tým sa zníži opotrebenie kontaktných dosiek vývodu.

Schéma prepäťovej ochrany:

Kde je filter použitý a čo robiť, ak nie

Faktom je, že vo vysokokvalitných napájacích zdrojoch musí byť nainštalovaný priamo na doske, a ešte viac na vysokovýkonných zdrojoch energie, ako sú počítače. Bohužiaľ, vaše nabíjačky pre smartfóny, PSU z prenosného počítača, elektronické predradníky žiariviek a LED žiarovky ich väčšinou často nemajú. Dôvodom je skutočnosť, že čínski výrobcovia zjednodušujú obvody svojich zariadení, aby znížili svoje náklady. Často sa stáva, že na doske sú miesta pre časti, ktorých účelom je odfiltrovať hluk, ale jednoducho sa nespájkujú a namiesto toho existujú prepojky. Počítačové bloky sú samostatným problémom, takmer každý má jeden obvod, ale jeho vykonávanie je iné a v najlacnejších modeloch neexistuje žiadny filter.

Rušenie vášho televízora alebo iného zariadenia, ktoré chcete chrániť a zlepšovať vlastnosti zdroja napájania, môžete znížiť doplnením konvenčného predlžovacieho kábla takýmto filtrom. Môžete ho zostaviť sami alebo extrahovať z dobrého, ale nepotrebného alebo chybného zdroja napájania.

Nakoniec vám odporúčame pozrieť si užitočné video na túto tému:

Prepäťová ochrana je jednoduché, ale užitočné zariadenie, ktoré zlepší kvalitu napájania vašich zariadení a zníži poškodenie spôsobené jeho frekvenciou prevádzkou pulzných jednotiek PSU. Rozsah je dostatočne široký - použite ho na akékoľvek moderné vybavenie. Jeho zariadenie vám umožňuje zopakovať schému aj pre začínajúcich rádioamatérov a oprava nebude zložitá. Použitie prepäťovej ochrany je veľmi žiaduce pre spotrebiteľov akéhokoľvek druhu.

Bude užitočné prečítať si:

• Prepätie siete - čo robiť
• Aký druh rušenia je v sieti?
• Ako si vybrať nepretržitý domov
• Čo sú stabilizátory napätia