Как сделать автомат защиты от высокого напряжения?
Несколько лет назад у нас в городе творилось что-то ужасное с качеством напряжения в электрической сети, особенно это было заметно в осенне-весенние периоды, когда центральное отопление уже отключено, а на улице довольно не жарко. Понятное дело, все массово включают нагревательные приборы. За счёт неравномерной нагрузки между фазами подвода происходит перекос: на одной фазе может быть около 200в, на другой 160, а на третьей все 290в.. У одних телевизор выключается и холодильник клинит, а у других взрываются блоки питания (лично присутствовал - это довольно страшно).
Тогда же на рынках появились автоматы защиты приборов от перепадов напряжения. Народ кинулся их массово скупать. Среди купивших оказался и один мой знакомый. Неделю автомат защиты отработал замечательно. Но через неделю у знакомого в подъезде произошло отгорание нулевого провода и жуткий перекос напряжений. В итоге пострадало примерно 70% жильцов. В том числе и мой знакомый. Сгорел не только телевизор, включенный через автомат защиты, но и сам автомат. Знакомый принёс мне это устройство "на посмотреть, а может и починить". Выглядело оно похожим образом (производитель другой, но конструктив такой же).
Разобрав его и срисовав схему стали разбираться, почему защита не защитила? Основой аппарата служил микроконтроллер PIC16F676. Признаюсь честно - мне он тоже нравится: 14 выводов, может работать совсем без обвязки, стоит около доллара, есть АЦП на борту. Но из достоинств иногда исходят и недостатки: из-за малого количества выводов разработчики того автомата сделали экономный вариант - они включение реле сделали с помощью детектора развёртки экрана. Чтобы сгладить пульсации поставили в качестве фильтра этого детектора электролитический конденсатор (уже не помню номинал). В итоге конструкция получилась не дорогая. Одна беда - при выходе сетевого напряжения за рамки дозволенного экран начинал мигать, конденсатор пла-а-а-а-а-авно разряжался и лишь затем срабатывало реле, отключая нагрузку. В результате быстродействующая современная электроника успевала сгореть.
Схема автомата защиты питалась от сети через конденсатор 1мкФ х 250в. Даже при нормальном напряжении в сети 220в амплитудное значение достигает примерно 310в. А при повышении напряжения шансов выжить у конденсатора практически не было. После пробоя конденсатора высокое напряжение прошлось по плате сжигая буквально всё. Автомат восстановлению не подлежал.
Взяв за основу идею и корпус этого изделия, я сделал функциональный аналог, постаравшись ликвидировать промахи конструкторов того автомата. В результате родилась такая схема:
Как видите, микроконтроллер тот же, всё предельно просто и не дорого. Себестоимость изделия вместе с корпусом составила около 3-х долларов. Деталей не много. Все копеечные. Индикатор необходимо использовать с общим катодом, лучше всего красного цвета (зелёные обычно светят хуже).
После успешной полугодовой эксплуатации новой версии автомата защиты от перепадов напряжения знакомый захотел заняться производством этих устройств - его (и меня) просто задёргали знакомые с просьбами о "таком же". Несколько лет мой знакомый "наколенно-гаражным способом" выпускал эту модель автомата. Было произведено несколько тысяч изделий. Они оказались довольно надёжными.
Сейчас качество электропитания у нас улучшилось и спрос на автоматы защиты сильно упал. Поэтому знакомый переключился на более дорогостоящие изделия. А так как просто выбросить такую нужную разработку мне жалко, я решил её опубликовать тут. Все необходимые файлы плат, инструкцию и прошивку для микроконтроллера можно скачать в разделе "Каталог файлов"
Если при повторении этой конструкции у Вас возникли какие-то вопросы или идеи по улучшению её, напишите мне в онлайн форме свои соображения по этому поводу.
