РАДИОСХЕМЫ




ТОП СХЕМ
: ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА
: СХЕМА СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА
: СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА СВОИМИ РУКАМИ
: ОСТАНОВКА ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКА
: ATX БЛОК ПИТАНИЯ - СХЕМА
: ФМ МОДУЛЯТОР ДЛЯ АВТО
: СХЕМА СВЕТОДИОДНОЙ ЛАМПЫ
: ЛУЧШИЙ МЕТАЛЛОИСКАТЕЛЬ
: ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА
: АВТОМОБИЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
: САБВУФЕР СВОИМИ РУКАМИ
: АНАЛОГИ ТРАНЗИСТОРОВ
: ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ КОМПЬЮТЕРНОГО ATX
: УСТАНОВКА АВТОСИГНАЛИЗАЦИИ СВОИМИ РУКАМИ
: БЛОК ПИТАНИЯ 12В

   Электротехника

ОСТАНОВКА ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКА


ОСТАНОВКА ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКА

Устройство остановки электросчётчика предназначено для питания бытовых приборов переменным током. Напряжение 220 В, мощность потребления 1 кВт. Применение других элементов позволяет использовать устройство для питания более мощных потребителей. Оно, как и другие похожие конструкции, не полностью останавливает, а сильно замедляет его. Устройство, собранное по этой схеме, просто вставляется в розетку и через него питается нагрузка. Электропроводка остается нетронутой. Заземление не нужно. Счетчик при этом учитывает около четверти потребленной энергии.

Внимание! Данный материал предоставлен исключительно в ознакомительных целях, как теоретический. Его запрещается использовать на практике. Принципиальная схема скрыта, согласно законодательству, и приводится только описание в общих чертах.

Работа устройства основана на том, что нагрузка питается не непосредственно от сети переменного тока, а от конденсатора, заряд которого соответствует синусоиде сетевого напряжения, но сам процесс заряда происходит импульсами высокой частоты. Ток, потребляемый устройством из электрической сети, представляет собой импульсы высокой частоты. Счетчики электроэнергии, в том числе электронные, содержат входной индукционный преобразователь, который имеет низкую чувствительность к токам высокой частоты. Поэтому энергопотребление в виде импульсов учитывается счетчиком с большой отрицательной погрешностью.

Основными элементами являются силовой выпрямитель Br1, конденсатор C1 и транзисторный ключ T1. Конденсатор С1 включен последовательно в цепь питания выпрямителя Br1, поэтому в моменты времени, когда Br1 нагружен на открытый транзистор Т1, заряжается до мгновенной величины сетевого напряжения, соответствующей данному моменту времени. Заряд производится импульсами с частотой 2 кГц.

Напряжение на С1, а также на подключенной параллельно ему нагрузке по форме близко к синусоидальному с действующим значением 220 В. Для ограничения импульсного тока через транзистор Т1 во время заряда конденсатора, служит резистор R6, включенный последовательно с ключевым каскадом. На логических элементах DD1, DD2 собран задающий генератор. Он формирует импульсы частотой 2 кГц амплитудой 5 В. Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2-R7 и C3-R8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии.

На транзисторах Т2 и Т3 построен формирователь импульсов, предназначенный для управления мощным ключевым транзистором Т1. Формирователь рассчитан таким образом, чтобы Т1 в открытом состоянии входил в режим насыщения и за счет этого на нем рассеивалась меньшая мощность. Естественно, Т1 также должен полностью закрываться. Трансформатор Tr1, выпрямитель Br2 и следующие за ними элементы представляют собой источник питания низковольтной части схемы. Этот источник обеспечивает питанием 36 В формирователь импульсов и 5 В для питания микросхемы генератора.

Детали устройства остановки электросчётчика

  • Микросхемы: DD1, DD2 - К155ЛА3.
  • Диоды: Br1 – Д232А; Br2 - Д242Б; D1 – Д226Б.
  • Стабилитрон – КС156А.
  • Конденсаторы электролиты: С4 - 1000 мкФ × 50В; С5 - 1000 мкФ × 16В;
  • Конденсаторы высокочастотные: С1- 1мкФ × 400В; С2, С3 – 0.1 мкФ.
  • Резисторы: R1, R2 – 27 кОм; R3 – 56 Ом; R4 – 3 кОм; R5 -22 кОм; R6 – 10 Ом; R7, R8 – 1.5 кОм; R9 – 560 Ом. Резисторы R3, R6 – проволочные мощностью не менее 10 Вт, R9 - типа МЛТ-2, остальные резисторы – МЛТ-0.25.
  • Трансформатор – любой маломощный 220/36 В.

Вначале проверяют отдельно от схемы низковольтный блок питания. Он должен обеспечивать ток не менее 2 А на выходе 36 В, а также 5 В для питания маломощного генератора. Затем налаживают генератор, отключив силовую часть схемы от электросети. Генератор должен формировать импульсы амплитудой 5 В и частотой около 2 кГц. Скважность импульсов приблизительно 1/1. При необходимости для этого подбирают конденсаторы С2, С3 или резисторы R7, R8.

Формирователь импульсов на транзисторах Т2 и Т3 должен обеспечить импульсный ток базы транзистора Т1 на уровне 2 А. Если такое значение тока не достигнуть, транзистор Т1 не будет в открытом состоянии входить в режим насыщения и сгорит за несколько секунд. Для проверки этого режима, можно при отключенной силовой части схемы и отключенной базе транзистора Т1, вместо резистора R1 включить шунт сопротивлением в несколько Ом. Импульсное напряжение на шунте при включенном генераторе меряют осциллографом и пересчитывают на значение тока. При необходимости подбирают сопротивления резисторов R2, R3 и R4.

Далее идёт проверка силовой части. Для этого восстанавливают все соединения в схеме. Конденсатор С1 временно отключают, а в качестве нагрузки используют лампу накаливания 100 Вт. При включении устройства в сеть действующее значение напряжения на нагрузке должно быть на уровне 100 – 130 В. Осциллограммы напряжения на нагрузке и на резисторе R6 должны показать, что питание её производится импульсами с частотой, задаваемой генератором. На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения, а на резисторе R6 – пульсирующим выпрямленным напряжением.

Если всё исправно, подключают конденсатор С1, только вначале емкость его принимают в несколько раз меньше номинальной (например 0.1 мкФ). Действующее напряжение на нагрузке заметно возрастает и при последующем увеличении емкости С1 достигает 220 В. При этом надо следить за температурой транзистора Т1.

Если возникает повышенный нагрев при использовании маломощной нагрузки, это говорит о том, что он или не входит в режим насыщения в открытом состоянии, либо полностью не закрывается. В этом случае следует вернуться к настройке формирователя импульсов. Эксперименты показывают, что при питании нагрузки мощностью 100 Вт без конденсатора С1, транзистор Т1 в течение длительного времени не нагревается даже без радиатора.

В конце, подключается номинальная нагрузка и подбирается емкость С1 такая, чтобы обеспечить питание нагрузки напряжением 220 В. Емкость С1 следует подбирать осторожно, начиная с малых значений, так как увеличение емкости резко увеличивает импульсный ток через транзистор Т1. Об амплитуде импульсов тока через Т1 можно судить, подключив осциллограф параллельно резистору R6. Импульсный ток должен быть не более допустимого для выбранного транзистора (20 А для КТ848А). В случае необходимости его ограничивают, увеличивая сопротивление R6, но лучше остановиться на меньшем значении емкости С1.

При указанных деталях устройство рассчитано на нагрузку 1 кВт. Применяя другие элементы силового выпрямителя и транзисторный ключ соответствующей мощности, можно питать и более мощные потребители. Замечу, что при отключенной нагрузке устройство потребляет из сети довольно большую мощность, которая учитывается счетчиком. Поэтому надо отключать устройство остановки электросчётчика при снятии нагрузки. Как вариант можно купить готовый экономитель, подробнее про его работу читайте здесь.



 


Поделитесь полезной информацией с друзьями:


1 Griff   (19.03.2010 23:18)

а как поведёт себя импульсный блок питания? если его запитать через это "устройство"?

2 MAESTRO   (20.03.2010 13:14)

Данное устройство предназначено в первую очередь для резистивной нагрузки: лампа, утюг, теплонагреватель. Именно они тянут основную мощь. ИБП, как правило не являются большими потребителями и с ними лучше не рисковать.

3 Griff   (20.03.2010 22:03)

спасибо за ответ, Вы 100% правы! пробую повторить, но гениратор на тини попробую сделать. о результатах сообщу

4 MAESTRO   (20.03.2010 22:10)

Если запустите на контроллере - присылайте фото и схему, разместим новую статью.

12 chiefboew   (19.12.2014 00:12)

есть более современная схема

5 Griff   (30.03.2010 18:30)

получаеться что нагузка питаеться полупериодом?

6 MAESTRO   (30.03.2010 20:09)

Частота сигнала на выходе генератора и скважность импульсов определяются параметрами времязадающих цепей С2-R7 и C3-R8. Эти параметры могут подбираться при настройке для обеспечения наибольшей погрешности учета электроэнергии.
На нагрузке серия импульсов будет модулирована синусоидой сетевого напряжения.

7 Griff   (30.03.2010 22:37)

RC цепочка это понятно, по длительности импульсов... на нагрузке в итоге 20% падение КПД?
жаль форума или лички нет... мыло просто своё светить не охота... и так спам задолбал

8 Анди   (31.03.2010 06:31)

Как насчёт шума от ВЧ-наводок на проводку - приёмная аппаратура не будет принимать с помехами?

9 WG   (31.03.2010 15:41)

Номиналы транзисторов Т2 и Т3 - ? Номиналы С2-R7 и C3-R8 подбираются под конкретный счетчик и (или) нагрузку? И последний вопрос: 220В/2кГц по сравнению 220В/50Гц - насколько более опасно для жизни (случаи разные бывают)? Спасибо

13 dron8737   (02.02.2015 22:10)

Да как то схема не доконченная ! Какие транзисторы? в списке деталей нет диода D2 какой он не понятно. biggrin

14 MAESTRO   (02.02.2015 22:20)

В статье всё написано. Стабилитрон – КС156А

16 LSN58   (01.03.2015 13:36)

Здравствуйте.Нужна помощь электронщика.Я не электронщик ,но в моей идее есть немного электроники.,пока что конкретно нужно не знаю. Для начала нужно прямоугольный импульс .Пробовал сделать ВЧ генератор из схем интернета,что то вышло но не устойчивый импульс все время прыгает и помехи и тд.Прошу помощь от знающих электронщиков. Нужен для начала вч генератор самый простой с прямоугольными импульсами /меандра/ от 50 до 400 кГц.,желательно конечно до 2 МГц.,что бы можно было плавно регулировать частоту и скважность. Оплачу детали и работу.Внешнего вида не нужно ни какого.Можно собрать хоть на картонке вместо платы,ли ж бы на выходе была меандра с регуляцией. Мой т.050 331 53 77.Сергей Николаевич. Заранее благодарен. Почта LSN58@List.ru

19 kim-1955   (18.11.2015 03:21)

Мультик на двух транзисторах...со стабилиз. блоком питания

10 MAESTRO   (31.03.2010 17:05)

Все так боятся эти ВЧ наводки как будто сидят и слушают дома СВ-КВ приёмники:) Никогда никуда не ставил никаких фильтров - и никаких проблем не было.
Транзисторы: Т1 – КТ848А (любой высоковольтный ), Т2 – КТ815В(817), Т3 – КТ315. Первые два на большом радиаторе. А для жизни что 50, что 2000Гц - один чёрт будет плохо!

11 len4ik   (05.10.2014 10:32)

Как со счётчиком ЭЭ8003? И ... если 155 заменить 176 или 561, добавить буферы 2 шт, что свободными остаются в микросхеме, Т3 удалить ?

15 вега1   (15.02.2015 15:40)

Может кто разработал печатку? Скинте пожалуйста - буду очень благодарен!!! Спасибо. cry

17 Сева   (13.04.2015 20:44)

схема генератора с добавлениями http://elwo.ru/files/file-2/opisanie_generatora.docx

18 frizen70   (29.05.2015 04:27)

нихююю!!! шляпой к радиатору!?

20 Александр   (21.11.2015 17:57)

силовой транзистор на монтажке охлаждается со шляпки, что не допустимо, смотри ТУ, проверяя несколько модификаций таких схем - нет ощутимых результатов "экономии"

21 Виктор   (26.12.2015 22:21)

кто скажет схема рабочая и экономит ли она

22 genatele1   (21.01.2016 20:16)

Добрый вечер! Ктото пробывал,делать?Экономит?

23 Сергей   (08.02.2016 09:38)

нагрузка питается через диодный мост. можно так "наэкономить" :)

24 Игорь   (24.04.2016 20:46)

Добрый день!
Есть несколько вопросов по предлагаемой схеме устройства. Оговорюсь сразу, я не ярый электронщик, просто электрик, поэтому прошу специалистов отнестись к моим вопросам с пониманием.
Итак, как я понимаю, на уменьшение показаний счётчика в данной схеме влияют два основных фактора - потребление энергии нагрузкой высокочастотными импульсами частотой 2 КГц и подпитка нагрузки током разряда конденсатора, включенного параллельно нагрузке, при нисходящих четверть периодах сетевого напряжения. Рассмотрим подробнее оба фактора. Но для начала - что за доисторическая схема устройства? Ведь это с же элементная база 70-х годов прошлого века! Сегодня силовой ключ, управляемый генератором прямоугольных импульсов с регулируемой частотой, можно просто собрать, например, на MOSFET-транзисторах. Существуют также IGBT - транзисторы и IGBT -модули, включающие в себя силовой ключ, управляющий драйвер, схему защиты от перенапряжений, тепловую защиту. В результате, схема упрощается до предела, став гораздо надежнее и удобнее в настройке и эксплуатации. Но, дело даже не в схемном решении, реализовать которое в наше время очень просто различными способами, а в принципе - действительно ли питание нагрузки импульсами высокой частоты поможет затормозить счётчик .
Кто-нибудь реально снимал частотную характеристику измерительных цепей электросчётчиков ? Лично я глубоко сомневаюсь, что интегрирующие измерительные цепи современных электросчётчиков дают такую значительную отрицательную погрешность на частоте 2 КГц, тем более, что сигнал в любом случае будет промодулирован частотой 50 Гц. Но, разумеется, решающее значение в данном вопросе будут иметь только результаты экспериментальных исследований. Очень хотелось бы получить и проанализировать их.
Второе - с конденсатором С1 вообще масса неясностей и вопросов. Во-первых, при сопротивлении резистора R6, равном 10 Ом, в установившемся режиме, при активной мощности нагрузки, равной 1 КВт, на резисторе будет выделяться мощность порядка 200 Вт. Уменьшение сопротивления резистора, например до 1 Ом, приведет к тому, что начальный бросок тока через управляющий транзистор , с учётом мгновенного амплитудного значения сетевого напряжения, будет не менее 300 А. Каков же должен быть номинал резистора R6 ?
Далее, проведем примерный расчёт энергетики процесса подпитки нагрузки током разряда конденсатора.
При емкости конденсатора С1, равной 10 мкФ, постоянная времени разряда в активную нагрузку мощностью 1 КВт будет - RC= 0,45 мс, время полного разряда - примерно 1,8 мс. Количество энергии, запасенной конденсатором при полном заряде до амплитудного значения сетевого напряжения -U2C/2= 0,48 Дж (Вт/с). Так как время разряда конденсатора в нашей цепи гораздо меньше длительности четверти периода, можно считать, что конденсатор разрядится практически полностью. Будем также считать, что вся энергия, запасенная конденсатором, передается в нагрузку. Таким образом, энергия, передаваемая конденсатором нагрузке, в каждый нисходящий четверть период, будет равна - 0,48 Дж. Следовательно, мощность подпитки нагрузки конденсатором будет всего около 0,048 Квт/ч. Но ведь это же ничтожно малая величина ! К тому же, за счёт того, что конденсатор в каждом нисходящем четверть периоде разряжается почти полностью, налицо будет повышение потребления энергии, за счёт импульсных токов заряда конденсатора в каждом восходящем четверть периоде. Также, при ориентировочных расчётах мы не учитывали, что заряд и разряд конденсатора происходит не линейно, а по экспоненте, следовательно, конденсатор заряжается и разряжается не полностью, не принимали во внимание потери за счёт естественных токов утечки конденсатора, потерь в проводах и др. В результате, эффективность подпитки нагрузки током разряда конденсатора практически равна нулю.
Или я ошибаюсь в расчётах ? Если так, прошу специалистов поправить меня.
И ещё один вопрос. О какой рекуперации и циркуляции реактивной мощности "обратно из нагрузки в сеть" идёт речь в описании схемы, если, во- первых, разряд конденсатора происходит только в нагрузку, а во-вторых, все бытовые электросчётчики учитывают только активную составляющую потребляемой мощности ? Реактивная же мощность, с точки зрения учёта расхода электроэнергии бытовых потребителей, не играет никакой роли.
Хочу также спросить, кто-нибудь проводил реальные исследования, анализ работы "живой" макетной схемы данного устройства ?
Очень прошу уважаемых специалистов подробно ответить на приведенные выше вопросы.

25 ПЕТР   (25.04.2016 10:20)

МНЕ НУЖЕН ПРИБОР ДЛЯ ОСТАНОВКИ ДЛЯ ЕЛЕКТРОННОГО СЧЕТЧИКА ИЛИ ПРОДОЙТЕ СХЕМУ Я БУДУ ВАМ БЛАГОДАРИН.

26 Игорь   (25.04.2016 19:50)

Добрый день!

Как уже выяснено многими, предлагаемое электронное устройство для остановки электросчётчика, как и его многочисленные аналоги, не выполняет свою основную функцию. Даже при решении ряда серьёзных схемных проблем и создании работоспособного устройства, добиться желаемого эффекта не удаётся..
Оба фактора, положенные в основу принципа действия данного устройства, не дают ожидаемого эффекта - потребление тока нагрузкой высокочастотными импульсами не приводит к отрицательной погрешности измерения входными цепями электросчётчика потребляемой мощности, подпитка же нагрузки током разряда конденсатора - ничтожно мала и не имеет какого-либо значимого эффекта.
Недавно услышал, что, якобы, существует схема электронного устройства, основанного на совершенно ином принципе. Опишу его в самых общих чертах.
Устройство содержит детектор, определяющий момент перехода сетевого напряжения ( и, при чисто активной нагрузке, соответственно, тока) через нуль. Это известно, понятно и просто. Но, далее происходит вот что. В момент, когда напряжение, ток, и разница между ними, в идеале, равны нулю, устройство выдаёт в сеть некий противоимпульс длительностью несколько микросекунд. Именно эти обратные импульсы, появляющиеся в сети в каждом полупериоде сетевого напряжения, по мнению автора, и мешают счётчику корректно учитывать потребление электроэнергии.
Мне кажется, что идея довольно интересна. Почему бы не провести исследования на эту тему, прикинуть схему подобного устройства, собрать и испытать его ?
Вообще, кто-нибудь в курсе этого вопроса ? Может, кто-нибудь уже занимался подобной разработкой?
Прошу уважаемых коллег высказать своё мнение.

27 Stark1980   (28.04.2016 10:10)

тоже хочу подобное сделать со временем

28 babu   (15.08.2016 11:22)

привет народ
1. а, что проектируем на какой то древности IGBT транзюки на любой ток есть идрайвера к ним.
2. диоды в мостсиловойлюбые на пойдут нужно только шустрые
3. должно получиться именно модуляция, а не преобразователь реактивки

Имя *:
Email:
Код *:
ДАТАШИТ
Например: TDA2030

Тестер стабилитронов

Диагностический адаптер авто

Ремонт зарядного 6-12 В

Солнечная министанция

Самодельный ламповый

Фонарики Police

Генератор ВЧ и НЧ




Социальные сети

© 2009-2016, "Электронные схемы самодельных устройств". Электросхемы для самостоятельной сборки радиоэлектронных приборов и конструкций. Полезная информация для начинающих радиолюбителей и профессионалов. Все права защищены.