В быту широко применяют различные сетевые разветвители питания (которые в разговорной речи часто называют "Пилотами") - от простых, с несколькими розетками, до сложных, с противопомеховым LC- или С-фильтром и устройством защиты от перегрузок по току и напряжению, в том числе и на микроконтроллерах. В качестве элементов защиты от превышения напряжения часто используют варисторы в сочетании с плавкими вставками или автоматическими предохранителями. Поэтому в большинстве случаев защита по напряжению срабатывает при существенном превышении сетевым напряжением номинального значения - в случае возникновения аварии.
Но возможна ситуация, когда сетевое напряжение превышает норму на 10...20% в течение продолжительного времени и аварийное устройство защиты не срабатывает. В этом случае бытовая техника и аппаратура будут работать с перегрузкой, что не обязательно приведёт к выходу из строя, но уж точно сократит срок её службы.
Можно, конечно, уменьшить напряжение срабатывания устройства защиты и приблизить его к номинальному значению сетевого напряжения. Но это снизит помехозащищённость, поскольку возможна ситуация, когда кратковременное незначительное случайное превышение порога приведёт к обесточиванию аппаратуры, что также нежелательно. Поэтому штатный сетевой разветвитель можно снабдить сигнализатором превышения напряжения сети. Он подаст световой и звуковой сигналы, если напряжение превысит допустимое значение, а дальше следует принимать то или иное решение.
Схема сигнализатора показана на рис. 1. Он представляет собой релаксационный генератор на динисторах. За основу взята схема сигнализатора превышения напряжения (Нечаев И. "Из деталей энергосберегающих люминесцентных ламп.". - Радио, 2012, № 6, с. 26-28). Для повышения точности порога срабатывания сигнализатора в устройстве применены несколько последовательно соединённых динис-торов (VS1-VS4), а для повышения стабильности введён терморезистор RK1.
Рис. 1. Схема сигнализатора
Сетевое напряжение выпрямляет диод VD1. Пульсирующее напряжение поступает на резистивный делитель напряжения R1R2RK1R3. Конденсатор С1, подключённый к подвижному контакту подстроечного резистора R3, сглаживает пульсирующее напряжение на группе динисторов. Напряжение включения одного динистора DB3 - около 32 В, поэтому четыре соединённых последовательно будут включаться при напряжении примерно 128 В. Когда напряжение на конденсаторе С1 достигнет этого значения, динисторы откроются, через светодиод HL1 и акустический излучатель НА1 пройдёт импульс тока. В этот момент светодиод вспыхнет и будет слышен щелчок, а конденсатор С1 частично разрядится. Затем он начнёт заряжаться, и процесс повторится. Время зарядки зависит от напряжения сети, поэтому чем больше напряжение, тем чаще будут вспышки светодиода и щелчки. Благодаря сравнительно большой ёмкости конденсатора С1 сигнализатор не реагирует на импульсные помехи.
Все детали, кроме акустического излучателя, размещены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, чертёж которой показан на рис. 2. В устройстве можно применить постоянные резисторы - МЛТ, С2-23, под-строечный - СП3-19, терморезистор с отрицательным ТКС - ММТ-1 или аналогичный, при его отсутствии взамен него устанавливают проволочную перемычку, но в этом случае повысится температурная нестабильность порога включения сигнализатора. Светодиод - любой маломощный красного свечения диаметром корпуса 5...8 мм.
Рис. 2. Чертёж печатной платы и размещение деталей на ней
Динисторы и конденсатор С1 позаимствованы из ЭПРА КЛЛ, акустический излучатель - динамический диаметром около 30 мм от головных телефонов с сопротивлением катушки 32 Ом. Фотография смонтированной платы показана на рис. 3.
Рис. 3. Смонтированная плата
Сигнализатор подключают в разветвителе перед устройством защиты, чтобы он оставался работоспособным в случае, если защита сработала. В корпусе разветвителя делают отверстие для размещения светодиода. При необходимости светодиод демонтируют с платы и соединяют с ней тонкими монтажными проводами. Для излучателя делают несколько акустических отверстий в корпусе разветвителя.
Для налаживания движок подстроеч-ного резистора R3 устанавливают в верхнее по схеме положение. Разветвитель со встроенным сигнализатором подключают к выходу ЛАТРа. Напряжение контролируют вольтметром переменного тока или мультиметром, включённым на соответствующий предел. Устанавливают напряжение, при котором должен сработать сигнализатор. Он начнёт излучать световые и звуковые сигналы. Медленно вращая движок подстроечного резистора, добиваются выключения сигнализатора. Затем проверяют порог срабатывания и при необходимости регулировку повторяют.
Рис. 4. Внешний вид устройства
Автор: И. Нечаев, г. Москва