Наличие высоковольтных перенапряжений в электросети требует улучшения защиты бытовой аппаратуры. Схема предлагаемого устройства защиты (рис.1) не отличается новизной, но применение современной элементной базы позволяет сделать ее компактной, встраиваемой в малогабаритные устройства.
Устройство защиты от перенапряжения
Устройство защиты рассчитано на нагрузку до 1 кВт, которая подключается к сети через него. Устройство состоит из предохранителей, гибридного разрядника, дросселей и супрессоров (ограничителей). Задача данного устройства защиты — ограничить возникающие импульсы перенапряжения на допустимом уровне до момента перегорания предохранителей при длительной перегрузке. Поэтому предохранители обязательно должны быть установлены.
Гибридный разрядник FV1 (фирмы Epcos) не только надежно ограничивает возникающие в сети импульсы перенапряжения на уровне 350 В (скорость изменения напряжения — до 1 кВ/мкс), но и защищает нагрузку от кратковременных бросков тока (до 20 кА).
Внутри разрядника также находятся два варистора, подключенные параллельно его контактам. Ионизация газа в газовом разряднике происходит менее чем за 0,5 мкс, и импульс высоковольтного перенапряжения замыкается на землю. Если напряжение при этом становится ниже напряжения ионизации разрядника, его остаток блокируется варисторами.
После окончания импульса перенапряжения разрядник быстро восстанавливается. Дроссели L1, L2 (индукторы CSB1254cjD.Cadaca, Iн=7,5 А) должны иметь индуктивность не менее 15 мкГн, чтобы обеспечить последовательное срабатывание сначала разрядника, а уж потом супрессорных диодов VD1…VD3, отличающихся высоким быстродействием (tcp<1 нс).
Ширина дорожек выбрана из расчета, что допустимая плотность тока в печатном проводнике — 20 А/мм² для наружных слоев, толщина фольги — 35 мкм при ширине дорожки 1мм (Iмакс=0.7 А). Устройство защиты выполнено на печатной плате размерами 50×65 мм (рис.2). Расстояние между дорожками должно быть не менее 1,5 мм. Расположение деталей на плате приведено на рис.3. Благодаря малым размерам, устройство можно встроить в сетевой удлинитель или в любую радиолюбительскую аппаратуру.
