Wat is een overspanningsbeveiliging en waar is het voor?

Doel van de overspanningsbeveiliging

Het is bekend dat u een AC-netwerk heeft met een spanning van 220 volt in uw stopcontact. "Wisselspanning (stroom)" betekent dat de grootte en / of het teken niet constant is, maar verandert in de tijd volgens een bepaalde wet.

De aard van de opwekkende elektrische machines (generatoren) is zodanig dat een sinusvormige emf wordt gegenereerd aan de uitgangsterminals. Alles zou echter in orde zijn als alle apparaten resistief van aard waren, er geen startstromen waren en geen pulsomvormers in hun samenstelling hadden. Dit gebeurt helaas niet, omdat de meeste apparaten zijn inductief, capacitief van aard, borstelmotoren, gepulseerde secundaire stroombronnen. Al deze ingewikkelde woorden zijn de belangrijkste boosdoeners van elektromagnetische interferentie.

We begonnen het artikel met een reden over elektromagnetische interferentie. Deze storingen "bederven" de gelijkmatige vorm van de sinusgolf. Er worden zogenaamde harmonischen gevormd. Als we het echte signaal van de uitlaat uitbreiden in de vorm van een Fourier-serie, zullen we zien dat de sinusgolf werd aangevuld met verschillende functies, met verschillende frequentie en amplitude. De vorm van spanning in een echt stopcontact is verre van ideaal geworden.

Dus wat is het resultaat? Een slechte voeding is een probleem voor radiozendapparatuur. Alleen uw tv of radio werkt met interferentie. Naast interferentie van consumenten in het netwerk is er interferentie van willekeurige oorsprong, wat we niet kunnen voorspellen. Dit zijn uitbarstingen spanningsdalingen van stroomuitval, het opnemen van een krachtige belasting, enz.

De overspanningsbeveiliging is nodig om:

1. Filter interferentie om de kracht van apparaten te verwijderen.
2. Verminder interferentie van voedingen.

Hoe de overspanningsbeveiliging werkt

Het filteren van onnodige signaalcomponenten wordt, vreemd genoeg, uitgevoerd door speciale filters, ze worden verzameld uit inductoren (L) en condensatoren (C). Hoogspanningspieken worden beperkt door varistoren. Dit werkt dankzij dergelijke elektrotechnische concepten - tijdconstante en schakelwetten, reactantie.

De tijdconstante is de tijd waarin de condensator wordt opgeladen of de inductantie energie ophoopt. Hangt af van de filterelementen (R, L en C). De reactantie is de weerstand van de elementen, die afhankelijk is van de frequentie van het signaal, evenals van hun nominale waarde. Aanwezig in inductors en condensatoren. Het wordt alleen veroorzaakt door de overdracht van wisselstroomenergie naar een elektrisch of magnetisch veld.

In eenvoudige woorden - met behulp van reactantie is het mogelijk om de hoogfrequente harmonischen van onze sinusoïde te verminderen, te beperken. Het is bekend dat een voedingsfrequentie van 50 Hz beschikbaar is bij een stopcontact. Dus je moet het filter op frequenties een orde van grootte hoger en meer tellen. In de inductantie neemt de weerstand toe met toenemende frequentie, in de condensator neemt deze af. Dat wil zeggen, het werkingsprincipe van het netwerkfilter is het onderdrukken van de hoogfrequente componenten van de netwerksinusoïde, terwijl het een minimaal effect heeft op de hoofdcomponent van 50 Hz.

We kijken naar binnen

We hebben uitgezocht waar het netwerkfilter wordt toegepast, dus laten we nu uitzoeken waar een echt netwerkfilter uit bestaat, abstract van de theorie.

1. Geluidsfilter.
2. Knop of tuimelschakelaar.
3. Varistor.
4. Rozet groep.
5. Stroomdraad.

Besteed aan de binnenkant van een duur en hoogwaardig filter aandacht aan de condensatorbank aan de rechterkant en de afmetingen van de gasklep in het midden:

Laten we op volgorde gaan - een filter. Het ontwerp van een dergelijk element is een LC-filter. De nul- en fasedraden van het stopcontact zullen worden aangesloten op de inductor (elk op zijn eigen) en daartussen 1 of meer condensatoren. Typische waarden van onderdelen:

• de inductantie van elke spoel is 50-200 μH;
• condensatoren 0.22-1 uF.

Een varistor is een halfgeleiderelement met een niet-lineaire CVC. Bij het bereiken van een bepaalde spanning die erop wordt toegepast, beschermt het de belasting door de ingangscircuits kort te sluiten en een “klap” op zichzelf te nemen. Het is noodzakelijk om uw apparatuur te beschermen tegen "slechte voeding". De meest gebruikte varistor is 470 volt. Het principe van de werking van een dergelijke beveiliging is duidelijk: tijdens stroompieken worden de stroomcircuits van de beschermde belasting overbrugd door een varistor.

De inhoud van een goedkoop filter, er is helemaal geen inductor - de efficiëntie is minimaal, maar er is nog steeds een varistor (blauw in het midden van het frame) en hij zal besparen op spanningspieken:

Waarom hebben we een tuimelschakelaar nodig als alles zonder kan? Zodat u niet elke keer de stekker uit het stopcontact trekt, want meestal wordt stationaire apparatuur aangesloten via de overspanningsbeveiliging. Dit vermindert de slijtage van de contactplaten van de uitlaat.

Schematisch diagram van de overspanningsbeveiliging:

Waar het filter wordt toegepast en wat te doen als dat niet het geval is

Het is een feit dat het in hoogwaardige voedingen rechtstreeks op het bord moet worden geïnstalleerd, en nog meer op krachtige PSU's, zoals computers. Maar helaas hebben uw opladers voor een smartphone, PSU van een laptop, elektronische voorschakelapparaten van fluorescentielampen en LED-lampen ze meestal niet in hun samenstelling. Dit komt doordat Chinese fabrikanten het circuit van hun apparaten vereenvoudigen om hun kosten te verlagen. Het komt vaak voor dat er plaatsen op het bord zijn voor onderdelen die als doel hebben om interferentie weg te filteren, maar ze zijn gewoon niet gesoldeerd en er zijn in plaats daarvan jumpers. Computerblokken zijn een apart probleem, bijna iedereen heeft één circuit, maar de uitvoering is anders en er is geen filter in de goedkoopste modellen.

U kunt de interferentie van uw tv of ander apparaat dat u wilt beschermen verminderen en de eigenschappen van de voeding verbeteren door een conventioneel verlengsnoer aan te vullen met een dergelijk filter. Je kunt hem zelf monteren of uit een goede, maar onnodige of defecte PSU halen.

Ten slotte raden we aan om een ​​nuttige video over het onderwerp te bekijken:

De overspanningsbeveiliging is een eenvoudig maar nuttig apparaat dat de kwaliteit van de stroomtoevoer van uw apparaten verbetert en de schade veroorzaakt aan de frequentie door de werking van puls-PSU's vermindert, en de reikwijdte is breed genoeg - gebruik het voor alle moderne apparatuur. Met zijn apparaat kunt u het schema zelfs voor een beginnende radioamateur herhalen, en reparatie is niet moeilijk. Het gebruik van een overspanningsbeveiliging is zeer wenselijk voor alle soorten consumenten.

Het is handig om te lezen:

• Netwerkstoot - wat te doen
• Wat voor soort storing is er in het lichtnet?
• Hoe u een ononderbreekbare woning kiest
• Wat zijn spanningsstabilisatoren