כיצד למנוע הפסדי גל ברשת חשמלית ביתית - סקירה חדשה לפיתוח

<

מי שיודע את מחיר תיקון מכשירי הבית, בעיקר טלוויזיות מודרניות וציוד משוכלל אחר, כבר התקין מייצב או ממסר מתח ללוח אספקת החשמל (אם הפרעות מתח הן מקריות ולטווח הקצר). אחרים, במיוחד שאינם מודעים למחיר המקרה, משתמשים ברוגע בציוד יקר עם סיכון להפסדים גדולים ("באקראי"). הקריטי ביותר בהקשר זה הוא המצב ברשתות החשמל של הכפר (הכפר), כאשר בנוסף לסופות רעמים, ישנם "חוסר איזון פאזי" של שנאי האספקה ​​המשותף, בו המתח בשלב טעון קל יכול להגדיל ל 260-270 וולט ומעלה.

מה מציע השוק?

בשוק המודרני יש שפע של מייצבים וממסרי מתח (בצורה של מתאם "שקע תקע" או ללוח חשמל לדירה כולה). חברות מובילות מודרניות מייצרות מכשירי מגן (בעיקר דגמי פאנלים), - מבט באינטרנט, שאינם מאפשרים, עם זאת, להגן באופן אמין על ציוד ביתי אלקטרוני, יש חסרונות תפקודיים מסוימים (ראה להלן). מוצרים אלה מיוצרים באופן נרחב ומפורסמים בצורה בהירה, אני חושב, פשוט על בסיס צרכן אנאלפביתים טכני. אם לשפוט על פי סקירת הצעות השוק (לאורך מספר שנים), מרבית היצרנים הפסיקו לפתח את מוצריהם על פי פתרונות הנדסיים ומבניים שאומתו לאורך השנים, אשר מועילים כלכלית ומושכים כלפי חוץ את הצרכן הכללי. עם זאת, אם אתה מסתכל על בעיית ההגנה מפני נחשול מנקודת מבט הנדסית ניתן לומר כי "שקע" איכותי (התקן הגנה) פשוט צריך לספק מתח באיכות גבוהה, וזה לא תלוי ב"פנים "היפות שלו, אלא ב"מוח התפקודי" שלו.

מבט על מכשירי מיגון תעשייתיים מבחינה טכנית (הנדסית)

ראשית, נציין כי כל מכשירי החימום הפשוטים אינם חוששים מסטיות מתח גדולות מהנורמה (הסטייה יכולה להיות עד +/- 40 וולט). לכן לא מעשי לכלול אותם אחרי המייצב, ללא טעינה. המייצב נחוץ בעיקר למקרר, אם המתח מצטמצם ברציפות ל 180-190 וולט.

בכל המקרים, יש לזכור כי פיתרון בעיות ייצוב או הגנה אחרת צריכות:

• למייצבים יש מה שמכונה "זרם פתוח" (ללא עומס), שמתווסף ללא הפסקה לזרם העומס. לכן, במקרים רבים, במיוחד בעת הזנת ציוד אלקטרוני בעל עוצמה נמוכה, צריכת האנרגיה הכוללת תהיה גדולה בהרבה (המייצב, ככלל, אינו מכבה ואינו נדלק בעומס).כל היצרנים מציינים את היעילות עבור העומס המדורג.
• לרוב המייצבים אין התקני הגנה מפני מתח מפני ברקים או שבירה של חוט "אפס ברשת אספקת החשמל (או שיש את ההגדרות הפשוטות ביותר של היצרן). זמן התגובה של המיגון, ככלל, הוא יותר מחצי תקופת מתח, מה שמסוכן מדי עבור מתח מתח של יותר מ -300 V. יש לזכור כי המתח הנשלט על ידי המייצב וגורם למיתוג מסוים ממשיך לגדול בכניסה של ספק הכוח של הטלוויזיה או צרכן אחר לכל אורך פעולת המיגון ( שפיכת עומס) ולזריקות אלה (דחפים) לעיתים קרובות חזית תלולה.
• על פי עיקרון הפעולה שלהם, מייצבים משדרים פעימות מתח של מתח (עד מספר אלפיות שנייה), כך שאיכות מתח היציאה נקבעת על ידי סינון נוסף, אשר עשוי להיות בלתי מספיק עבור ציוד אלקטרוני כלשהו.
• ייצוב מתח במהלך ירידתו ברשת אינו נדרש לצרכנים אלקטרוניים מודרניים, יש להם ייצוב משלהם באזור זה.
• ממסרי המתח המותקנים בלוח או בשקע (כמו מתאם) מכילים הגדרות ממסר לניתוק העומס כאשר המתח עולה או יורד מעל לערכים שנקבעו (ניתן להתאמה ידנית). כלומר, יש תכונה מאוד לא נעימה עבור הצרכן ואף מזיקה. לכולם, ככלל, ציוד יקר, יש צורך בהחלט למנוע מתחים מעל 250 V. במקביל, ברשתות חשמל רבות, במיוחד בקוטג 'הקיץ, עודף זה סביר מאוד. לפיכך, מתרחשות כיבוי תכוף של הטלוויזיה ושל כל הצרכנים האחרים, מה שמפריע במהירות ומביא להערכת יתר של ההגדרות ל 260 וולט ומעלה אם המשתמש אינו יודע קרוא וכתוב. הסיכון לפגיעה בציוד עולה בחדות (יש לקחת בחשבון את גודל עיכוב הפעולה, שגם הוא מותאם ידנית ויכול להתברר כגדול מסוכנת). כדי לצמצם את ההשפעה הפסיכולוגית של הפסקות תכופות, ביצעו היזמים שחזור אוטומטי של מכשיר ההגנה בעיכוב מסוים (הניתן להתאמה אישית). אולם, במקרים רבים (במיוחד למחשב) הדבר לא יאפשר להרגיע את משתמשי הטכנולוגיה ובעיקר את פרי העבודה הארוכה במחשב.
• לרוב המוחלט של מכשירי המגן בצורת מפצלים או מתאמים, הזמינים מסחרית, בדרך כלל אין את ההגנה המצוינת על גבי האריזה הבהירה. לרוב יש להם רק כוח נמוך וריסטור, שמתחיל לכבות איכשהו את המתח (במאפייניו, במיקרו-שניות) לאחר כ -350 V. אך אותו מתח יופעל בו זמנית על אלמנטים הכניסה של ספק הכוח של כל ציוד אלקטרוני, עם סבירות גבוהה להתמוטטותם ושריפתם!

לפיכך, המצב בעניין פיתרון בעיות הגנה מפני נחשולי גל אינו נחשב כמשביע רצון כמו במדפי החנויות ובאתרים של יצרנים מובילים.

פיתרון רציונאלי אפשרי לבעיות הגנה

ניסיוני שלי בפיתוח החסכוני והמבטיח ביותר, לדעתי, אמצעי מיגון הביאו לפיתרון הבא (שנבדק בהצלחה במודלים ניסיוניים, ניתנים לרישום פטנטים, או מהווה נושא הידע - במסגרת ההסכם הרלוונטי עם היצרן המעוניין).

כדי לבטל את החסרונות של מייצבים וממסרי מתח, רצוי ליישם חתך של משרעת מתח מוגזמת בטווח של 250-290 וולט של מתח הכניסה (העודף ככל הנראה) וניתוק מיידי במתח גבוה יותר. הדבר אפשרי על ידי הכנסת נטל פעיל למעגל הכוח עם טרנזיסטור דארלינגטון רב עוצמה (או שניים פשוטים). כדי להגדיל את הכוח המותר של הצרכנים, ניתן להתקין מאוורר מיניאטורי (12 וולט) עם ספק כוח פשוט למטענים.במקרה זה, מעבר 12/5 וולט הוא פשוט מאוד - על ידי מעבר דיודה זנר נוספת במעגל המטען. כלומר, מכשיר ההגנה רוכש את הפונקציה הנוספת של מטען.

הטמעת בקרת נטל לפי העיקרון שצוין לעיל (פרוסת משרעת סינכרונית, כולל כל הקטניות) אינה מצריכה שימוש בבקרים כלשהם. יתרה מזאת, בעבודה חדשה אחרונה על המעגל, ניתן היה להיפטר מהממסר להפעלת מצב ייצוב האמפליטודה ובהתאם, הקבל האלקטרוליטי (אין כאלה בכלל), בזכות פיתוח מפתח DC המקורי בתוריסטור (עם היסטרזה), שהתברר כמוצלח מאוד במעגל בו נעשה שימוש. אמצעי הגנה (אם לשפוט על פי הניסיון של המחבר וחיפוש אחר אנלוגים, זה יכול להיחשב כהמצאה).

במצב המתנה, לוח הבקרה צורך פחות מ- 0.5 W (תלוי במתח). לצורך ניתוק מיידי (כ -1 מילין שניות), המחבר פיתח ובדק בהצלחה (לאורך מספר שנים, במכשירים שונים) את תכנון מסע ממסר על בסיס מפסק תרמי מסוג VK-1-10, הנמצא בשימוש נרחב במפיצי סינון רשת. עם זאת, בגלל הניתוק הסינכרוני של המשרעת ברמה של 250 וולט, עד 280-290 וולט של מתח החשמל, ההסתברות לפתח מתח גדול יותר מצטמצמת משמעותית, ולכן הופך להיות רציונלי להשתמש בפתיל פשוט, שנשרף פשוט על ידי תוריסטור חזק (עם הגבלת זרם כלשהו) למשך זמן מספיק ארוך עבור דופק מתח מתח זה (תוך התחשבות במשך התפרקות חצי הגל של מתח החשמל). יש לקחת בחשבון כי הזרם דרך הנתיך (בסדר גודל של 20-40 A) "מזין" את מתח החשמל (בגלל ההתנגדות שלו).

וריאנטים ליישום תוכנית הגבלת המשרעת הסינכרונית

להלן תמונות של לוח הבקרה (הפיתוח האחרון, אפשרות לבדיקה), וכן סרטון של בדיקת המכשיר עם ניתוק מיידי (פיתוח קודם, להאזנה ללחיצת הניתוק, אתה צריך להגדיל את עוצמת הקול) וסרטון הבדיקה של "מפתח DC" (המבחן הראשון של הרעיון, מתח 24 וולט). האחרון, כמובן, דורש הסברים מסוימים, אך מכיוון שמתקן זה מתוכנן להיות מועבר ליצרנים המעוניינים כ"ידע "(במסגרת החוזה), ניתן להציג כאן רק איכות גבוהה (ניסיונית) I - V המאפיינת את מתג ההספק הראשון (המתג כבר נבדק למתח). עד 400 וולט, עם היסטריה של כ- 10%).

וידאו:

ברצוני לדבר על מקור מתח מוגבר להקמה ובדיקת מכשיר מיגון. במקום ה- LATR הידוע, בעל מאפיין צעד "מחוספס" ומתח גבוה מספיק, רצוי להשתמש במכשיר מיוחד המבוסס על שני שנאים קונבנציונליים עם סלילה משנית של 30–40 וולט. להלן תרשים המשמש את המחבר (כמה שינויים אפשריים).

ההספק של השנאי הראשי יכול להיות 50-100 W, ותוספת 15-30. במקביל, נבדקים מכשירי מיגון לעומס קל, עד 10-15 וולט (למשל, נגן עם מחוון ניאון, או מנורת ליבון למקרר). כדי לבחון את נטל העומס בעומס רב עוצמה, ניתן להפעיל את נטל היישומים ישירות מהשקע, ולוח הבקרה דרך מכשיר הגברת המתח שהוזכר לעיל (בדיקות נטל לעומס רב עוצמה הן, למעשה, בדיקות תרמיות).

מי שמעוניין להצטרף לפיתוח עיצובים תעשייתיים של מכשיר מיגון חדש לציוד אלקטרוני (דגמי תערוכה) יכול לפנות למנהל עם הצעות.