Dispositif de protection de l'émetteur-récepteur. Schéma, description

DISPOSITIF DE PROTECTION DE L'ÉMETTEUR-RÉCEPTEUR

Une version abrégée de l'article

Source : Radio magazine, 2002, n° 5, p. 66

Les statistiques sur les réparations des équipements émetteurs-récepteurs montrent que jusqu'à 30 % des pannes sont causées par des pannes de courant.

Les situations d'urgence typiques incluent le dépassement de la tension d'alimentation (surtension) et le non-respect de sa polarité (inversion). Certains utilisateurs parviennent à créer une combinaison de ces situations d'une manière mystérieuse et incompréhensible.

Il convient particulièrement de souligner que la vulnérabilité d'une station de radio augmente fortement si un fusible non standard (y compris fait maison) et une source avec une réserve de courant déraisonnablement importante sont utilisés.

Dans de tels cas, la protection interne de l'émetteur-récepteur s'avère inefficace et les conséquences des accidents deviennent très graves et parfois catastrophiques. La défaillance massive inévitable de composants coûteux et rares rend la restauration d’un émetteur-récepteur « mort » non rentable. Lors d'accidents, divers dispositifs semi-conducteurs sont tout d'abord endommagés - diodes, transistors, circuits intégrés. Leurs caractéristiques peuvent changer, une rupture ou une rupture des transitions, ou encore une destruction thermomécanique du boîtier peut se produire.

Les résistances, les produits de bobinage et les lampes de rétroéclairage tombent en panne. Un gonflement ou une explosion des condensateurs à oxyde, un pelage et une brûlure des conducteurs imprimés, une carbonisation des sections de la carte et une déformation des pièces thermoplastiques peuvent se produire. L'ensemble des refus est tiré de la pratique.

Des situations d'urgence surviennent dans les circonstances suivantes : actions incompétentes d'un utilisateur novice, erreur accidentelle ou négligence d'un opérateur expérimenté, dommages intentionnels causés par une personne non autorisée, dysfonctionnement technique du système d'alimentation électrique. Comme on le voit, pas un seul propriétaire de station de radio n’est assuré contre de tels risques. C'est pourquoi l'idée est née de développer un dispositif permettant de protéger de manière fiable l'émetteur-récepteur dans les situations d'urgence.

L'appareil bloque l'alimentation de la radio lorsqu'une tension anormale est reçue dans la plage de -50 à +50 V. Il possède également d'autres propriétés utiles, par exemple, il ne crée pas de chute de tension dans le circuit d'alimentation de l'émetteur-récepteur et ne nécessite pas non plus l’utilisation d’un fusible. Quant à la vitesse de protection, elle ne dépasse pas 2 ms et dépend de la nature de la situation d'urgence.

Le schéma électrique du dispositif de protection est présenté dans riz. 1. Lorsqu'une tension de polarité positive d'un niveau inférieur à 10 V arrive à l'entrée de l'appareil, le courant circule dans le circuit VD1R1R1VT1, mais il ne suffit pas à déclencher le relais K1. À une tension d'entrée de 10...15 V, le relais est activé et alimente l'émetteur-récepteur.

Si pendant le fonctionnement la tension dépasse 15 V, la diode Zener VT1 commencera à conduire le courant, ce qui ouvrira le thyristor VS1. La tension à l'anode du thyristor chutera, le transistor VT1 se fermera et l'enroulement du relais K1 sera mis hors tension. Comme il n'est contourné par rien, les contacts du relais se relâcheront dans un temps minimum (en réalité 0,5...2 ms). En conséquence, l'émetteur-récepteur sera déconnecté de la source haute tension. La diode Zener VD3, dont l'utilisation n'est pas nécessaire, coupe une courte surtension possible à un taux d'augmentation de tension très élevé.

Si une haute tension de secours arrive brusquement à l'entrée de l'appareil à partir du niveau zéro, elle n'atteindra pas du tout l'émetteur-récepteur, car le « verrou » électronique VD2VS1VT1 réagira plusieurs ordres de grandeur plus rapidement que le relais K1 n'a le temps de fonctionner. En cas d'inversion de polarité, la tension de polarité négative ne sera pas non plus fournie à l'émetteur-récepteur, puisque le relais ne fonctionnera pas à cause de la diode VD1, qui sera fermée tension inverse.

Après un fonctionnement d'urgence de la protection, le retour à son état d'origine s'effectue en supprimant brièvement la tension d'entrée.

Deux options de conception pour l'appareil ont été proposées. Dans le premier cas, les pièces de l'appareil sont montées à l'intérieur du boîtier du relais K1, qui est utilisé comme relais KUTS-1 (passeport RA.362.900) à partir des téléviseurs couleur produits dans le pays. Il a une résistance d'enroulement de 560 Ohms et fonctionne sous une tension d'environ 5 V. Les dimensions hors tout de l'appareil (45x45x15 mm) permettent de le placer à l'intérieur de l'émetteur-récepteur ou à l'extérieur sur le couvercle.

Une autre option est également très pratique - dans un récipient en film cylindrique en plastique d'un diamètre de 30 et d'une longueur de 50 mm. Le produit fini est rempli de composé époxy et installé dans la rupture du cordon d'alimentation de l'émetteur-récepteur (semblable à un filtre anti-bruit). Nous utilisons ici un relais RES47 plus compact (passeport RF4.500.409) avec une résistance d'enroulement de 175 Ohms. Dans ce cas, la résistance R1 doit avoir une résistance de 110 Ohms. Tous les autres relais de petite taille fonctionnant sous une tension de 5...6 V et capables de commuter un courant d'au moins 3 A conviennent également (par exemple, les relais de la série TRC de TTI).

Le transistor VT1 peut être remplacé par des interrupteurs de courant des séries KR1014, KR1064 avec index A, B ou leurs analogues ZVN2120, VN2410. Au lieu d'une diode VD1, toute autre diode avec un courant direct d'au moins 0,3 A et une tension inverse d'au moins 400 V, par exemple KD209A, fera l'affaire. La diode Zener VD2 peut être remplacée par D814 ou KS515A. Le thyristor VS1 peut être avec index E-I, et il est conseillé d'utiliser des échantillons sélectionnés pour une sensibilité maximale.

La configuration de l'appareil commence par la sélection de la résistance R1, garantissant que le relais fonctionne à une tension de 9,5...10 V. Ensuite, en augmentant lentement et progressivement la tension, assurez-vous que le relais se libère à 14,5...15,0 V. Si nécessaire, la tension de coupure peut être ajustée en sélectionnant la diode Zener VD2.

L'auteur a pris le risque de tester l'émetteur-récepteur Alan 78 Plus CB équipé d'un dispositif de protection. La procédure de test a simulé une série de situations d'urgence parmi les plus dangereuses, à savoir une combinaison d'inversion de polarité et de surtension. De plus, un facteur aggravant l'accident a été délibérément introduit : au lieu d'un fusible standard de 2 A, un cavalier en fil épais a été installé. Dans des conditions réelles, une telle « anarchie », pourrait-on dire, garantit une destruction étendue et irréversible des composants électroniques de tout émetteur-récepteur.

Au cours des tests, l'appareil a été connecté à plusieurs reprises à des sources de courant - alimentations PS-30, B5-48, B5-71 et transformateur OSM-220/36, qui avaient les paramètres de sortie suivants :

13,8 V (32 A), +16 V (10 A), -16 V (10 A), +30 V (10 A), -30 V (10 A), +50 V (2 A), - 50 V (2 A), ~36 V (50 Hz, 5 A).

Chaque tension de test a été fournie automatiquement à l'émetteur-récepteur à l'aide d'un logiciel fonctionnant selon le cyclogramme affiché dans tableau.

Nombre de cycles de connexion

Durée de chaque connexion, s

Pause entre les connexions, s

Le régime de tests étendu a permis de simuler des situations d'urgence de différentes durées et de tester simultanément la stabilité de la protection contre les processus transitoires. Si chaque fait d'application d'une tension anormale à l'émetteur-récepteur est considéré comme une situation d'urgence, il est alors facile de calculer que leur nombre total était de 688. Cependant, un tel effet écrasant n'a causé aucun dommage à la station de radio. Lorsque l'alimentation de commande de la tension nominale (+13,2 V) a été appliquée, l'appareil s'est allumé et a montré toutes ses fonctionnalités. Ce résultat de test indique la fiabilité de l’appareil et permet de le classer comme « infaillible ».

Si nous compliquons quelque peu le dispositif, il peut fournir une protection supplémentaire contre la consommation de courant et contre une augmentation urgente de la tension RF au niveau du collecteur du transistor de sortie de l'émetteur. Cette augmentation se produit lorsque le trajet antenne-alimentation ne correspond pas ou que l'étage de sortie est excité.

Le schéma de cette option est présenté dans riz. 2. La protection contre le courant (surcharge, court-circuit) est réalisée à l'aide d'un capteur de courant - interrupteur à lames SF1 sur lequel se trouve la bobine L1. Lorsque le courant consommé par l'émetteur-récepteur dépasse la valeur définie, le champ électromagnétique de la bobine devient suffisant pour fermer le contact à commande magnétique.

Étant donné que l'interrupteur à lames est connecté en parallèle avec la diode Zener VD2, un arrêt d'urgence de l'appareil se produit, similaire à une situation de surtension. Les éléments VT2, C1, R4, VD4 forment une zone d'insensibilité temporaire de protection à un courant d'appel qui se produit lorsque l'émetteur-récepteur est allumé. Pour Alan 78 Plus, ce temps est d'environ 22 ms et peut être ajusté en sélectionnant le condensateur C1.

Lorsque vous travaillez avec l'appareil, vous devez d'abord allumer l'émetteur-récepteur, puis l'interrupteur à bascule SA1.

Régler la protection actuelle à un niveau de 2...3 A revient à sélectionner le nombre de tours de la bobine L1, composée de 4...8 tours de fil PEL 0,5 (environ) et à le déplacer le long de l'interrupteur à lames (précisément ), puis en le fixant avec de la colle thermofusible.

Lorsque la charge n'est pas adaptée (par exemple, une rupture du chemin antenne-alimentation), la tension RF au niveau du collecteur du transistor de sortie de l'émetteur augmente, ce qui entraîne une rupture de ses transitions. Cependant, dans ce cas, la diode Zener VD5 commence à conduire le courant, ce qui ouvre le transistor VT3. Une tension positive du collecteur du transistor est fournie à l'électrode de commande du thyristor VS1 et l'appareil est désactivé de la même manière que dans d'autres situations d'urgence.

La résistance R7 est sélectionnée de telle manière que l'émetteur-récepteur soit éteint lorsque l'émetteur fonctionne à l'équivalent d'une antenne de 150 Ohm, ce qui correspond à SWR-3.

Il arrive parfois que les émetteurs-récepteurs tombent en panne en raison d'une mauvaise connexion à la source d'alimentation ou d'une augmentation soudaine de la tension. Le dispositif proposé contribuera à protéger l'équipement dans ces cas.

Les statistiques sur les réparations des équipements émetteurs-récepteurs montrent que jusqu'à 30 % des pannes sont causées par des pannes de courant. Les situations d'urgence typiques incluent le dépassement de la tension d'alimentation (surtension) et le non-respect de sa polarité (inversion). Certains utilisateurs parviennent à créer une combinaison de ces situations d'une manière mystérieuse et incompréhensible. Il convient particulièrement de souligner que la vulnérabilité d'une station de radio augmente fortement si un fusible non standard (y compris fait maison) et une source d'alimentation avec une réserve de courant déraisonnablement importante sont utilisés.

Dans de tels cas, la protection interne de l'émetteur-récepteur s'avère inefficace et les conséquences des accidents deviennent très graves et parfois catastrophiques. La défaillance massive inévitable de composants coûteux et rares rend la restauration d’un émetteur-récepteur « mort » non rentable. Lors d'accidents, divers dispositifs semi-conducteurs - diodes, transistors, circuits intégrés - sont principalement endommagés. Leurs caractéristiques peuvent changer, une rupture ou une rupture des transitions, ou encore une destruction thermomécanique du boîtier peut se produire. Les résistances, les produits de bobinage et les lampes de rétroéclairage tombent en panne. Un gonflement ou une explosion des condensateurs à oxyde, un pelage et une brûlure des conducteurs imprimés, une carbonisation des sections de la carte et une déformation des pièces thermoplastiques peuvent se produire. L'ensemble des refus est tiré de la pratique.

Des situations d'urgence surviennent dans les circonstances suivantes : actions incompétentes d'un utilisateur novice, erreur accidentelle ou négligence d'un opérateur qualifié, dommages intentionnels causés par une personne non autorisée, dysfonctionnement technique du système d'alimentation électrique. Malheureusement, aucun propriétaire de station de radio n’est à l’abri de tels risques. C'est pourquoi l'idée est née de développer un dispositif permettant de protéger de manière fiable l'émetteur-récepteur dans les situations d'urgence.

L'appareil bloque l'alimentation de la radio lorsqu'une tension anormale est reçue dans la plage de -50 à +50 V. Il possède également d'autres propriétés utiles, par exemple, il ne crée pas de chute de tension dans le circuit d'alimentation de l'émetteur-récepteur et ne nécessite pas non plus l’utilisation obligatoire d’un fusible. Quant à la vitesse de protection, elle n'est pas pire que 2 ms et dépend de la nature de la situation d'urgence.

Le schéma électrique du dispositif de protection est présenté sur la Fig. 1.

Lorsqu'une tension de polarité positive d'un niveau inférieur à 10 V arrive à l'entrée de l'appareil, le courant circule dans le circuit VD1R1K1VT1, mais il ne suffit pas à déclencher le relais K1. À une tension d'entrée de 10... 15 V, le relais est activé et alimente l'émetteur-récepteur.

Si pendant le fonctionnement la tension dépasse 15 V, la diode Zener VD2 commencera à conduire le courant, ce qui ouvrira le thyristor VS1. La tension à l'anode du thyristor chutera, le transistor VT1 se fermera et l'enroulement du relais K1 sera mis hors tension. Comme il n'est contourné par rien, les contacts du relais se relâcheront dans un temps minimum (en réalité 0,5...2 ms). En conséquence, l'émetteur-récepteur sera déconnecté de la source haute tension. La diode Zener VD3, dont l'utilisation n'est pas nécessaire, coupe une courte surtension possible à un taux d'augmentation de tension très élevé.

Si une haute tension de secours arrive brusquement à l'entrée de l'appareil à partir du niveau zéro, elle n'atteindra pas du tout l'émetteur-récepteur, car le « verrou » électronique VD2VS1VT1 réagira plusieurs ordres de grandeur plus rapidement que le relais K1 n'a le temps de fonctionner. En cas d'inversion de polarité, la tension de polarité négative ne sera pas non plus fournie à l'émetteur-récepteur, puisque le relais ne fonctionnera pas grâce à la diode VD1, qui sera fermée par la tension inverse.

Après un fonctionnement d'urgence de la protection, le retour à son état d'origine s'effectue en supprimant brièvement la tension d'entrée.

Deux options de conception pour l'appareil ont été proposées. Dans le premier cas, les pièces de l'appareil sont montées à l'intérieur du boîtier du relais K1, qui est utilisé comme relais KUTS-1 (passeport RA.362.900) à partir des téléviseurs couleur produits dans le pays. Il a une résistance d'enroulement de 560 Ohms et fonctionne sous une tension d'environ 5 V. Les dimensions hors tout de l'appareil (45x45x15mm) permettent de le placer à l'intérieur de l'émetteur-récepteur ou à l'extérieur sur le couvercle.

Une autre option est très pratique - dans un récipient en film cylindrique en plastique. Le conteneur a un diamètre de 30 et une longueur de 50 mm. Le produit fini est rempli de composé époxy et installé dans la rupture du cordon d'alimentation de l'émetteur-récepteur (semblable à un filtre anti-bruit). Nous utilisons ici un relais RES47 plus compact (passeport RF4.500.409) avec une résistance d'enroulement de 175 Ohms. Dans ce cas, la résistance R1 doit avoir une résistance de 110 Ohms. Tous les autres relais fonctionnant à une tension de 5...6 V et capables de commuter un courant d'au moins 3 A conviennent également (par exemple, les relais de la série TRC de TTI).

Le transistor VT1 peut être remplacé par des interrupteurs de courant des séries KR1014, KR1064 avec index A, B ou leurs analogues ZVN2120, VN2410. Au lieu d'une diode VD1, toute autre diode avec un courant direct d'au moins 0,3 A et une tension inverse d'au moins 400 V, par exemple KD209A, fera l'affaire. La diode Zener VD2 peut être remplacée par D814 ou KS515A. Le thyristor VS1 peut être d'indice E-I, et il est conseillé d'utiliser des échantillons sélectionnés pour une sensibilité maximale.

La configuration de l'appareil commence par la sélection de la résistance R1, en s'assurant que le relais fonctionne à une tension d'entrée de 9,5...10 V. Ensuite, en augmentant lentement et progressivement la tension, en s'assurant que le relais se libère à 14,5...15 V. Si nécessaire, la tension de coupure peut être modifiée en sélectionnant la diode Zener VD2.

L'auteur a testé l'émetteur-récepteur CB ALAN-78 PLUS équipé du dispositif de protection proposé. La procédure de test a simulé une série de situations d'urgence parmi les plus dangereuses, à savoir une combinaison d'inversion de polarité et de surtension. De plus, un facteur aggravant l'accident a été délibérément introduit : au lieu d'un fusible standard de 2 A, un cavalier en fil épais a été installé. Dans des conditions normales, une telle « anarchie », pourrait-on dire, garantit une destruction étendue et irréversible des éléments électroniques de tout émetteur-récepteur.

Au cours des tests, l'appareil a été connecté à plusieurs reprises à des sources de courant (alimentations PS-30, B5-48, B5-71, transformateur OSM-220/36 V), qui avaient les paramètres suivants : -13,8 V (32 A) ; +16 V (10 A) ; -16 V (10 A) ; + 30 V (10 A) ; -30 V (10 A) ; -36 V (50 Hz, 5 A) ; +50 V (2 A) ; -50 V (2 A). Chaque tension de test a été fournie automatiquement à l'émetteur-récepteur à l'aide d'un logiciel fonctionnant selon le cyclogramme affiché dans le tableau.

Le régime de tests étendu a permis de simuler des situations d'urgence de différentes durées et de tester simultanément la stabilité de la protection contre les processus transitoires. Si chaque fait d'appliquer une tension anormale à l'émetteur-récepteur est considéré comme une situation d'urgence, il est alors facile de calculer que leur nombre total était de 688. Néanmoins, un tel effet écrasant n'a causé aucun dommage à la station de radio. Lorsque l'alimentation de commande de la tension nominale (+13,2 V) a été appliquée, l'appareil s'est allumé et a montré toutes ses fonctionnalités. Ce résultat de test indique la fiabilité de l’appareil et permet de le classer comme « infaillible ».

Si nous compliquons quelque peu le dispositif, il peut fournir une protection supplémentaire contre la consommation de courant et contre une augmentation urgente de la tension RF au niveau du collecteur du transistor de sortie de l'émetteur. Une telle augmentation est possible lorsque le trajet antenne-alimentation n'est pas adapté ou que l'étage de sortie est excité.

Le schéma de cette option est présenté sur la Fig. 2.

La protection contre le courant (surcharge et court-circuit) est réalisée à l'aide d'un interrupteur à lames SF1 sur lequel se trouve une bobine L1. Lorsque le courant consommé par l'émetteur-récepteur dépasse la valeur définie, le champ électromagnétique de la bobine devient suffisant pour fermer le contact à commande magnétique.

Étant donné que l'interrupteur à lames est connecté en parallèle avec la diode Zener VD2, un arrêt d'urgence de l'appareil se produit, similaire à une situation de surtension. Les éléments VT2, C1, R4, VD4 forment une zone d'insensibilité temporaire de protection au courant d'appel qui se produit lorsque l'émetteur-récepteur est allumé. Pour la radio ALAN-78PLUS, ce temps est de 22 ms et peut être ajusté en sélectionnant le condensateur C1.

Lorsque vous travaillez avec l'appareil (Fig. 2), vous devez d'abord allumer l'émetteur-récepteur, puis l'interrupteur à bascule SA1.

Régler la protection actuelle à un niveau de 2...3 A revient à sélectionner le nombre de tours de la bobine L1, composée de 4 à 8 tours de fil PEL 0,5 (environ) et à le déplacer le long de l'interrupteur à lames (avec précision), suivi de sa fixation avec de la colle thermofusible.

Lorsque la charge n'est pas adaptée (par exemple, une rupture du chemin antenne-alimentation), la tension RF au niveau du collecteur du transistor de sortie de l'émetteur augmente, ce qui entraîne une rupture de ses transitions. Cependant, dans ce cas, la diode Zener VD5 commence à conduire le courant, ce qui ouvre le transistor VT3. La tension positive du collecteur du transistor est fournie à l'électrode de commande du thyristor VS1. L'appareil s'éteint ensuite de la même manière que pour d'autres situations d'urgence.

La résistance R7 est sélectionnée de telle manière que l'émetteur-récepteur soit éteint lorsque l'émetteur fonctionne à l'équivalent d'une antenne de 150 Ohm, ce qui correspond à SWR-3.

La jonction émetteur du transistor VT2 (voir Fig. 2) doit être shuntée avec une résistance d'une résistance d'environ 10 kOhm.

DISPOSITIF DE PROTECTION DE L'ÉMETTEUR-RÉCEPTEUR

Une version abrégée de l'article

Source : Radio magazine, 2002, n° 5, p. 66

Les statistiques sur les réparations des équipements émetteurs-récepteurs montrent que jusqu'à 30 % des pannes sont causées par des pannes de courant. Les situations d'urgence typiques incluent le dépassement de la tension d'alimentation (surtension) et le non-respect de sa polarité (inversion). Certains utilisateurs parviennent à créer une combinaison de ces situations d'une manière mystérieuse et incompréhensible. Il convient particulièrement de souligner que la vulnérabilité d'une station de radio augmente fortement si un fusible non standard (y compris fait maison) et une source avec une réserve de courant déraisonnablement importante sont utilisés.

Dans de tels cas, la protection interne de l'émetteur-récepteur s'avère inefficace et les conséquences des accidents deviennent très graves et parfois catastrophiques. La défaillance massive inévitable de composants coûteux et rares rend la restauration d’un émetteur-récepteur « mort » non rentable. Lors d'accidents, divers dispositifs semi-conducteurs sont tout d'abord endommagés - diodes, transistors, circuits intégrés. Leurs caractéristiques peuvent changer, une rupture ou une rupture des transitions, ou encore une destruction thermomécanique du boîtier peut se produire. Les résistances, les produits de bobinage et les lampes de rétroéclairage tombent en panne. Un gonflement ou une explosion des condensateurs à oxyde, un pelage et une brûlure des conducteurs imprimés, une carbonisation des sections de la carte et une déformation des pièces thermoplastiques peuvent se produire. L'ensemble des refus est tiré de la pratique.

Des situations d'urgence surviennent dans les circonstances suivantes : actions incompétentes d'un utilisateur novice, erreur accidentelle ou négligence d'un opérateur expérimenté, dommages intentionnels causés par une personne non autorisée, dysfonctionnement technique du système d'alimentation électrique. Comme on le voit, pas un seul propriétaire de station de radio n’est assuré contre de tels risques. C'est pourquoi l'idée est née de développer un dispositif permettant de protéger de manière fiable l'émetteur-récepteur dans les situations d'urgence.

L'appareil bloque l'alimentation de la radio lorsqu'une tension anormale est reçue dans la plage de -50 à +50 V. Il possède également d'autres propriétés utiles, par exemple, il ne crée pas de chute de tension dans le circuit d'alimentation de l'émetteur-récepteur et ne nécessite pas non plus l’utilisation d’un fusible. Quant à la vitesse de protection, elle ne dépasse pas 2 ms et dépend de la nature de la situation d'urgence.

Le schéma électrique du dispositif de protection est présenté dans riz. 1. Lorsqu'une tension de polarité positive d'un niveau inférieur à 10 V arrive à l'entrée de l'appareil, le courant circule dans le circuit VD1R1R1VT1, mais il ne suffit pas à déclencher le relais K1. À une tension d'entrée de 10...15 V, le relais est activé et alimente l'émetteur-récepteur.

Si pendant le fonctionnement la tension dépasse 15 V, la diode Zener VT1 commencera à conduire le courant, ce qui ouvrira le thyristor VS1. La tension à l'anode du thyristor chutera, le transistor VT1 se fermera et l'enroulement du relais K1 sera mis hors tension. Comme il n'est contourné par rien, les contacts du relais se relâcheront dans un temps minimum (en réalité 0,5...2 ms). En conséquence, l'émetteur-récepteur sera déconnecté de la source haute tension. La diode Zener VD3, dont l'utilisation n'est pas nécessaire, coupe une courte surtension possible à un taux d'augmentation de tension très élevé.

Si une haute tension de secours arrive brusquement à l'entrée de l'appareil à partir du niveau zéro, elle n'atteindra pas du tout l'émetteur-récepteur, car le « verrou » électronique VD2VS1VT1 réagira plusieurs ordres de grandeur plus rapidement que le relais K1 n'a le temps de fonctionner. En cas d'inversion de polarité, la tension de polarité négative ne sera pas non plus fournie à l'émetteur-récepteur, puisque le relais ne fonctionnera pas grâce à la diode VD1, qui sera fermée par la tension inverse.

Après un fonctionnement d'urgence de la protection, le retour à son état d'origine s'effectue en supprimant brièvement la tension d'entrée.

Deux options de conception pour l'appareil ont été proposées. Dans le premier cas, les pièces de l'appareil sont montées à l'intérieur du boîtier du relais K1, qui est utilisé comme relais KUTS-1 (passeport RA.362.900) à partir des téléviseurs couleur produits dans le pays. Il a une résistance d'enroulement de 560 Ohms et fonctionne sous une tension d'environ 5 V. Les dimensions hors tout de l'appareil (45x45x15 mm) permettent de le placer à l'intérieur de l'émetteur-récepteur ou à l'extérieur sur le couvercle.

Une autre option est également très pratique - dans un récipient en film cylindrique en plastique d'un diamètre de 30 et d'une longueur de 50 mm. Le produit fini est rempli de composé époxy et installé dans la rupture du cordon d'alimentation de l'émetteur-récepteur (semblable à un filtre anti-bruit). Nous utilisons ici un relais RES47 plus compact (passeport RF4.500.409) avec une résistance d'enroulement de 175 Ohms. Dans ce cas, la résistance R1 doit avoir une résistance de 110 Ohms. Tous les autres relais de petite taille fonctionnant sous une tension de 5...6 V et capables de commuter un courant d'au moins 3 A conviennent également (par exemple, les relais de la série TRC de TTI).

Le transistor VT1 peut être remplacé par des interrupteurs de courant des séries KR1014, KR1064 avec index A, B ou leurs analogues ZVN2120, VN2410. Au lieu d'une diode VD1, toute autre diode avec un courant direct d'au moins 0,3 A et une tension inverse d'au moins 400 V, par exemple KD209A, fera l'affaire. La diode Zener VD2 peut être remplacée par D814 ou KS515A. Le thyristor VS1 peut être d'indice E-I, et il est conseillé d'utiliser des échantillons sélectionnés pour une sensibilité maximale.

La configuration de l'appareil commence par la sélection de la résistance R1, garantissant que le relais fonctionne à une tension de 9,5...10 V. Ensuite, en augmentant lentement et progressivement la tension, assurez-vous que le relais se libère à 14,5...15,0 V. Si nécessaire, la tension de coupure peut être ajustée en sélectionnant la diode Zener VD2.

L'auteur a pris le risque de tester l'émetteur-récepteur Alan 78 Plus CB équipé d'un dispositif de protection. La procédure de test a simulé une série de situations d'urgence parmi les plus dangereuses, à savoir une combinaison d'inversion de polarité et de surtension. De plus, un facteur aggravant l'accident a été délibérément introduit : au lieu d'un fusible standard de 2 A, un cavalier en fil épais a été installé. Dans des conditions réelles, une telle « anarchie », pourrait-on dire, garantit une destruction étendue et irréversible des composants électroniques de tout émetteur-récepteur.

Au cours des tests, l'appareil a été connecté à plusieurs reprises à des sources de courant - alimentations PS-30, B5-48, B5-71 et transformateur OSM-220/36, qui avaient les paramètres de sortie suivants :

13,8 V (32 A), +16 V (10 A), -16 V (10 A), +30 V (10 A), -30 V (10 A), +50 V (2 A), - 50 V (2 A), ~36 V (50 Hz, 5 A).

Chaque tension de test a été fournie automatiquement à l'émetteur-récepteur à l'aide d'un logiciel fonctionnant selon le cyclogramme affiché dans tableau.

Nombre de cycles de connexion

Durée de chaque connexion, s

Pause entre les connexions, s

Le régime de tests étendu a permis de simuler des situations d'urgence de différentes durées et de tester simultanément la stabilité de la protection contre les processus transitoires. Si chaque fait d'application d'une tension anormale à l'émetteur-récepteur est considéré comme une situation d'urgence, il est alors facile de calculer que leur nombre total était de 688. Cependant, un tel effet écrasant n'a causé aucun dommage à la station de radio. Lorsque l'alimentation de commande de la tension nominale (+13,2 V) a été appliquée, l'appareil s'est allumé et a montré toutes ses fonctionnalités. Ce résultat de test indique la fiabilité de l’appareil et permet de le classer comme « infaillible ».

Si nous compliquons quelque peu le dispositif, il peut fournir une protection supplémentaire contre la consommation de courant et contre une augmentation urgente de la tension RF au niveau du collecteur du transistor de sortie de l'émetteur. Cette augmentation se produit lorsque le trajet antenne-alimentation ne correspond pas ou que l'étage de sortie est excité.

Le schéma de cette option est présenté dans riz. 2. La protection contre le courant (surcharge, court-circuit) est réalisée à l'aide d'un capteur de courant - interrupteur à lames SF1 sur lequel se trouve la bobine L1. Lorsque le courant consommé par l'émetteur-récepteur dépasse la valeur définie, le champ électromagnétique de la bobine devient suffisant pour fermer le contact à commande magnétique.

Étant donné que l'interrupteur à lames est connecté en parallèle avec la diode Zener VD2, un arrêt d'urgence de l'appareil se produit, similaire à une situation de surtension. Les éléments VT2, C1, R4, VD4 forment une zone d'insensibilité temporaire de protection à un courant d'appel qui se produit lorsque l'émetteur-récepteur est allumé. Pour Alan 78 Plus, ce temps est d'environ 22 ms et peut être ajusté en sélectionnant le condensateur C1.

Lorsque vous travaillez avec l'appareil, vous devez d'abord allumer l'émetteur-récepteur, puis l'interrupteur à bascule SA1.

Régler la protection actuelle à un niveau de 2...3 A revient à sélectionner le nombre de tours de la bobine L1, composée de 4...8 tours de fil PEL 0,5 (environ) et à le déplacer le long de l'interrupteur à lames (précisément ), puis en le fixant avec de la colle thermofusible.

Lorsque la charge n'est pas adaptée (par exemple, une rupture du chemin antenne-alimentation), la tension RF au niveau du collecteur du transistor de sortie de l'émetteur augmente, ce qui entraîne une rupture de ses transitions. Cependant, dans ce cas, la diode Zener VD5 commence à conduire le courant, ce qui ouvre le transistor VT3. Une tension positive du collecteur du transistor est fournie à l'électrode de commande du thyristor VS1 et l'appareil est désactivé de la même manière que dans d'autres situations d'urgence.

La résistance R7 est sélectionnée de telle manière que l'émetteur-récepteur soit éteint lorsque l'émetteur fonctionne à l'équivalent d'une antenne de 150 Ohm, ce qui correspond à SWR-3.

En cas de défaillance des stabilisateurs linéaires et d'impulsions Tension continue réalisée sur des transistors ou des microcircuits, la tension de sortie peut devenir presque égale à la tension d'entrée (redressée), généralement prélevée sur le condensateur de filtre de puissance installé à la sortie du pont de diodes. Par exemple, si le KR142EN5A, qui est habituellement utilisé dans les circuits d'alimentation des appareils numériques, « grille », une tension de 7...15 V peut être fournie aux bus d'alimentation au lieu des 5 V requis. déjà dangereux pour la grande majorité des appareils.

Parfois, pour protéger les composants sensibles aux surtensions des équipements radio, une puissante diode Zener avec une tension de stabilisation légèrement supérieure à la tension d'alimentation nominale est utilisée. L'inconvénient de cette méthode de protection est que de nombreuses diodes Zener ont une résistance différentielle assez importante et que l'appareil protégé peut continuer à fonctionner pendant un certain temps, recevant une tension de 0,5...1,5 V supérieure à la tension nominale. La diode Zener, qui est très chaude à ce moment-là, peut « se briser » et la protection en tant que telle ne fonctionnera pas.

Pour protéger les composants individuels et les blocs d'équipements radio contre l'augmentation de la tension si le stabilisateur est endommagé ou mal connecté à la source d'alimentation, vous pouvez assembler une simple unité de protection réglable (Fig. 1). Il est connecté au circuit ouvert entre la sortie de la source d'alimentation et la charge.

Fig. 1. Diagramme schématique bloc simple protection

Ce bloc fonctionne comme suit. À mesure que la tension d'entrée augmente, le courant traversant la diode Zener VD1 augmente fortement ; en conséquence, le courant dans le circuit de l'électrode de commande du thyristor VS1 augmente également et shunte l'alimentation de charge jusqu'à ce que le fusible FU1 se déclenche ; Une puissante résistance bobinée R3 empêche la panne du thyristor due à une forte surtension de courant, qui se produit si des condensateurs à oxyde de grande capacité sont installés dans le circuit de puissance. La diode Zener VD1 est sélectionnée pour une tension inférieure d'environ 0,3 à 1,5 V à la tension d'alimentation nominale. Le choix de son type dépend d'un certain nombre de facteurs, il est donc préférable de déterminer expérimentalement l'option optimale pour chaque cas spécifique. En ajustant la résistance R1, vous pouvez régler avec précision la tension à laquelle le thyristor s'ouvrira. Le condensateur C1 évite un faux fonctionnement de l'unité de protection lors de bruits impulsionnels courts pouvant apparaître dans le circuit de puissance. La résistance R2 protège la diode Zener et le thyristor lorsque le curseur de la résistance trimmer est en position haute. Lors de la mise en place de cet appareil, il est conseillé de remplacer le fusible par une lampe à incandescence, à l'allumage de laquelle vous pourrez juger du moment où le thyristor est allumé.

Une unité de protection plus avancée peut être assemblée selon le schéma présenté sur la Fig. 2.


Figure 2. Schéma de principe de l'unité de protection avec relais

Lorsque la tension d'entrée augmente, l'alimentation de la charge s'arrête en raison de l'ouverture des contacts du relais K1. Le circuit R3-VD2 est conçu pour réduire une surtension à court terme à la sortie de l'unité, qui peut apparaître en raison de l'inertie des contacts du relais de commutation.

Pour protéger ceux installés dans le véhicule appareils radio-électroniques, par exemple, des autoradios ou des alarmes contre les surtensions dans le réseau de bord, vous pouvez assembler une unité de protection selon le schéma présenté à la Fig. 3.


Figure 3. Schéma de principe de l'unité de protection pour appareils radio-électroniques automobiles

Ici, le curseur de la résistance R1 est réglé sur une position dans laquelle la protection fonctionne à une tension d'entrée de 15...16 V. Lorsque le thyristor s'ouvre, les contacts du relais s'ouvrent, l'alimentation de la charge s'arrête et la LED clignotante HL1 commence à clignoter. Les condensateurs C1...SZ augmentent l'immunité au bruit. En appuyant sur le bouton SB1 (sans verrouillage), vous pouvez remettre l'unité de protection en mode veille.

Les résistances ajustables peuvent être prises avec une résistance de 150...470 Ohms, types SPZ-38, RP1-63M, SP5-16VA, SP4-1 ou, mieux encore, multitours - type SPZ-39. Résistances bobinées- type S5-16MV ou fait maison à partir d'un court morceau de fil épais à haute résistance - types K10-17, KM-5. Les thyristors conviennent à toutes les séries KU228, KU201, KU202, T122. La diode KD213A est remplacée par une diode puissante des séries KD202, D242, KD2999. La LED clignotante est rouge. Il peut être remplacé par n'importe laquelle des séries L56, L36, L799, L816 et autres séries similaires. Un relais électromagnétique de type RMU (passeport ChP4.523.332) peut être remplacé par n'importe quel relais fonctionnant de manière fiable à la tension d'entrée nominale et doté de contacts normalement fermés suffisamment puissants.

Dans les nœuds selon les schémas des Fig. 2 et 3, vous pouvez installer des relais de type REK29 à partir des systèmes de télécommande des anciens téléviseurs domestiques, en déroulant le nombre de tours requis de sa bobine. Vous pouvez également adapter des relais automobiles dont la conception est adaptée.

Pour protéger les équipements automobiles dans le circuit du capteur de tension, vous pouvez utiliser les diodes Zener KS297V, D814D, KS213ZH, KS508A, 1N6003B. Pour les structures basse tension puces numériques Les diodes Zener des types KS126G, KS126D, KS139A, KS147A, KS407B, KS439A, 1 N5991 V conviennent aux appareils. série IC K561, 564, KR1561, la diode Zener souhaitée peut être sélectionnée dans la gamme KS215ZH, KS216ZH, KS508B, KS518A, 1N6005B, 1N6006B, 1N4745A.

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