Kintamosios srovės tinklo aukštos / žemos įtampos išjungimo įtaisas atjungs arba atjungs maitinimą iš namų elektros, jei bus nustatyta aukštos arba žemos įtampos padėtis. Tokiu būdu užtikrinamas visiškas namų laidų ir prietaisų saugumas nuo gaisro kilimo dėl nenormalios per didelės įtampos arba žemos įtampos.

Straipsnyje aprašomos 3 tikslios automatinės perjungimo ir išjungimo įtampos išjungimo grandinės, kurias galima atlikti namuose, siekiant apsaugoti buitinius prietaisus nuo staigių pavojingų aukštos ir žemos įtampos antplūdžių. Pirmieji projektai paaiškina LM324 transformatoriaus grandinę, antroji grandinė naudoja be transformatoriaus versiją, tai yra, ji veikia be transformatoriaus, o trečioji koncepcija paaiškina tranzistoriaus pagrindu išjungtą grandinę, kurią visas galima įdiegti namuose valdyti per ir po įtampa nutraukė apsaugą.

Apžvalga

Šiame straipsnyje paaiškinta kintamosios srovės aukštos ir žemos įtampos išjungimo grandinė yra labai lengva pastatyti, tačiau labai patikima ir tiksli. Grandinė naudoja a vienintelis IC LM 324 reikalingam aptikimui ir akimirksniu perjungia atitinkamas reles, kad prijungtos apkrovos būtų izoliuotos nuo pavojingų įėjimų.

Kontūras taip pat pateikia vizualius atitinkamų įtampos lygių rodmenis bet kuriuo momentu.

Šioje grandinėje grandinei maitinti naudojamas transformatorius

Grandinės schema

Siūlomos aukštos, žemos tinklo įtampos apsaugos grandinės dalių sąrašas.

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
P1, P2, P3, P4 = 10 K išankstiniai nustatymai
C1 = 1000 uF / 25 V,
OP1, OP2 = MCT 2E, opto jungtis
Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 voltai, 400 mW,
D1, D2, D3, D4 = 1N4007,
D5, D6 = 1N4148,
T1, T2 = BC547B,
LED = RAUDONA, ŽALIA, kaip pageidaujama,
Transformatorius = 0 - 12 V, 500 mA
Relė = SPDT, 12 voltų, 400 omų

Grandinės valdymas

Viename iš ankstesnių mano įrašų matėme labai paprastą, bet veiksmingą tinklo per didelės įtampos ir žemos įtampos išjungimo grandinės projektą, kuris sugeba perjungti ir išjungti maitinimo šaltinį, kad jis nepatektų į prijungtus prietaisus, kai įėjimo įtampa peržengs arba žemiau pavojingų ribų.

Tačiau dėl pernelyg paprasto dizaino, kuriame yra tik pora tranzistorių, grandinė turi savo apribojimus, o pagrindinis apribojimas yra mažesnis tikslumas ir didelė histerezė, todėl didelis slenksčio skirtumas yra didesnis nei 60 voltų tarp aukštųjų ir žemųjų ribų.

Dabartinis aukštos įtampos ir žemos įtampos išjungimo grandinės projektas yra ne tik labai tikslus, bet ir suteikia vaizdinių nuorodų apie atitinkamus įtampos žingsnius. Tikslumas yra toks didelis, kad praktiškai slenksčius galima atskirti ir pajusti 5 voltų diapazone.

Opampų įtraukimas į grandinę suteikia jam minėtą funkciją, todėl visa idėja tampa labai patikima.

Supraskime grandinę išsamiai:

Kaip opampai veikia kaip lygintuvai

Žibintai A1, A2, A3, A4 gaunami iš vieno IC 324, kuris yra keturkampis IC, tai priemonės sudaro keturi opamp blokai vienoje pakuotėje.

“kintamos nuolatinės srovės maitinimo grandinė ”

IC yra nepaprastai patikimas ir lengvai konfigūruojamas ir vargu ar kelia problemų dėl jo veikimo, trumpai tariant, jis turi patikimas specifikacijas ir yra per daug lankstus daugumoje konfigūracijų.

Keturi opampai yra sukabinti kaip įtampos palygintuvai. Visų opampų invertuojantys įėjimai prispaudžiami prie fiksuotos 6 voltų etaloninės vertės, kuri atliekama per varžos / zenerio tinklą opampų ech diskrečiai.

Neinvertuojanti A1 į A4 įvestis yra prijungta prie grandinės maitinimo šaltinio per įtampos daliklio tinklą, suformuotą atitinkamai iš anksto nustatytų P1, P2, P3 ir P4.

Išankstiniai nustatymai gali būti koreguojami pagal norą, kad būtų galima apversti atitinkamų opampų išvestis, kai atitinkamas įvesties lygis kerta nustatytą atskaitos lygį virš atitinkamų opampų invertuojančių įėjimų.

A1 - A4 išvestys yra gana specialiai integruotos į LED indikatorius. Čia vietoj tradicinio LED katodų prijungimo prie žemės būdo jis yra prijungtas prie ankstesnio opampo išėjimo.

Šis specialus išdėstymas užtikrina, kad tik vienas atitinkamas šviesos diodas būtų įjungtas reaguojant į kylančią ar krintančią įtampą iš opampų.

Kaip veikia optronai

Du viršutiniai ir apatiniai šviesos diodai yra pristatomi nuosekliai, kad optiniai įrenginiai taip pat veiktų su atitinkamais šviesos diodais esant aukštai ir žemai įtampai, nurodant pavojingas ribas.

Opto jungčių laidumas akimirksniu perjungia vidinį tranzistorių, kuris savo ruožtu perjungia atitinkamą relę.

Dviejų relių poliai ir relių poliai yra sujungiami nuosekliai, prieš tiekiant išvestį per juos į apkrovą.

Nuoseklus kontaktų sujungimas užtikrina, kad jei kuri nors relė vadovauja, nutrūktų krovinio ar prijungto prietaiso maitinimas.

Kodėl „Opamps Comparators“ išdėstyti serijomis

Normaliu lygiu opamp A1, A2 ar net A3 gali būti laidus, nes visi jie yra išdėstyti didėjančia tvarka ir pereina nuosekliai, reaguodami į laipsniškai kylančią įtampą ir atvirkščiai.

Tarkime, kad tam tikru normaliu lygiu A1, A2 ir A3 yra laidūs (išėjimai aukšti), o A4 neveikia, šiuo metu užsidegtų tik prie R7 prijungtas šviesos diodas, nes jo katodas gauna reikiamą neigiamą rezultatą iš A4 išvesties, tuo tarpu apatinių šviesos diodų katodai yra aukšti, nes aukščiau nurodytų opampų potencialas yra didelis.

Prie R8 prijungtas šviesos diodas taip pat lieka išjungtas, nes A4 išvesties lygis yra mažas.

Pirmiau pateikti rezultatai tinkamai veikia atitinkamas optines jungtis ir reles taip, kad relės veiktų tik pavojingo žemo arba pavojingi aukštos įtampos lygiai aptikti atitinkamai tik A1 ir A4.

Naudojant „Triac“, o ne „Relays“

Atlikęs tam tikrą analizę, supratau, kad aukščiau nurodytą aukštą, žemą tinklo įtampą nutraukiančią apsauginės grandinės grandinę galima supaprastinti į daug lengvesnę versiją naudojant vieną triacą. Žr. Toliau pateiktą diagramą, kuri yra savaime suprantama ir labai lengvai suprantama.

Tačiau jei turite problemų jį suprasdami, nušaukite man komentarą.

Dizaino modifikavimas į versiją be transformatoriaus

Aukščiau paaiškinto dizaino be transformatoriaus tinklo aukštos žemos įtampos išjungtos grandinės versiją galima pavaizduoti šioje diagramoje:

Įspėjimas: Žemiau parodyta grandinė nėra izoliuota nuo kintamosios srovės. Elkitės labai atsargiai, kad išvengtumėte mirtinos nesėkmės.

Jei ketinama naudoti vieną relę, o ne „triac“, dizainą galima modifikuoti, kaip parodyta šiame paveiksle:

“skirtumas tarp vienos fazės ir trijų fazių ”

Prašome naudoti 22uF / 25V kondensatorių ant tranzistoriaus pagrindo ir žemės, kad įsitikintumėte, jog relė netrukdo perėjimo metu ...

Naudojant PNP relės tvarkyklę

Kaip parodyta nurodytame tinklo kintamosios srovės žemos įtampos apsaugos grandinė , matome, kad reikiamam aptikimui naudojami du „IC LM 324“ opampai.

Viršutinio opampo neinvertuojantis įėjimas yra sukonfigūruotas iš anksto ir yra nutrauktas į maitinimo nuolatinę įtampą, kaištis Nr. 2 čia pateikiamas su atskaitos lygiu, kad, kai tik kaiščio Nr. 3 potencialas viršytų nustatytą ribą ( P1), opampo išvestis yra didelė.

Panašiai apatinis opampas taip pat yra sukonfigūruotas tam tikram įtampos slenksčio aptikimui, tačiau čia kaiščiai yra tiesiog pakeisti, todėl opamp išvestis tampa aukšta, kai aptinkama žemos įtampos įvestis.

Todėl viršutinis opampas reaguoja į aukštos įtampos slenkstį, o apatinis - į žemos įtampos slenkstį. Abiejų aptikimų atveju atitinkamo opampo galia tampa didelė.

Diodai D5 ir D7 įsitikina, kad jų jungtis sukuria bendrą išėjimą iš opamp išvesties kaiščių išėjimų. Taigi, kai kuri nors iš opamp išvesties eina aukštai, ji gaminama D5, D7 katodų sandūroje.

Tranzistoriaus T1 pagrindas yra prijungtas prie pirmiau minėtos diodų sankryžos, ir tol, kol opampų išėjimas lieka mažas, T1 leidžiama veikti, gaunant šališkąją įtampą per R3.

Tačiau tuo momentu, kai bet kuri iš opampo išėjimo padidėja (tai gali atsitikti esant neįprastoms įtampos sąlygoms), diodų jungtis taip pat tampa aukšta, ribojanti T1 laidumą.

Relė R1 akimirksniu išsijungia pati ir prijungta apkrova. Taigi prijungta apkrova lieka ĮJUNGTA tol, kol opamp išėjimai yra maži, o tai savo ruožtu gali įvykti tik tada, kai įvesties tinklas yra saugaus lango lygyje, koreguojamas P1 ir P2. P1 nustatytas nustatyti aukštos įtampos lygius, o P2 - žemesnį nesaugų įtampos lygį.

Tinklo aukštos žemos įtampos išjungimo grandinė, naudojant IC 741

IC LM 324 kaiščių duomenys

Aukščiau nurodytos tinklo aukštos, žemos įtampos apsaugos grandinės dalių sąrašas

R1, R2, R3 = 2K2,
P1 ir P2 = iš anksto nustatytas 10K,
C1 = 220uF / 25V
Visi diodai yra = 1N4007,
T1 = BC557,
Relė = 12 V, 400 omų, SPDT,
opampai = 2 opampai iš IC LM 324
Zeneriai = 4,7 voltai, 400mW,
Transformatorius = 12V, 500mA

PCB išdėstymas

Iki šiol mes sužinojome grandinės IC versiją, dabar pažiūrėkime, kaip 220 V arba 120 V tinklo, veikiančio per įtampą ir esant įtampos apsaugos grandinei, gali būti pastatytas naudojant tik porą tranzistorių.

Labai paprasta grandinė, įdiegta namuose, gali padėti labai apriboti problemą.

Čia mes sužinosime du virš ir žemos įtampos grandinių dizainus, pirmasis pagrįstas tranzistoriais, o kitas naudojant opampą.

Per / per įtampą nutraukiama grandinė naudojant tranzistorius

Nustebsite sužinoję, kad gražią grandinę minėtoms apsaugoms galima sukurti naudojant tik porą tranzistorių ir keletą kitų pasyvių komponentų.

Žvelgdami į paveikslą, galime pamatyti labai paprastą išdėstymą, kai T1 ir T2 yra fiksuoti kaip keitiklio konfigūracija, o tai reiškia, kad T2 reaguoja priešingai į T1. Žr. Grandinės schemą.

Paprastais žodžiais, kai T1 diriguoja, T2 išsijungia ir atvirkščiai. Jutimo įtampa, gaunama iš nuolatinės srovės maitinimo įtampos, per nustatytą P1 tiekiama į T1 pagrindą.

Išankstinis nustatymas naudojamas tam, kad būtų galima tiksliai nustatyti suveikimo ribas ir grandinė suprastų, kada reikia atlikti valdymo veiksmus.

Kaip nustatyti išankstinį nustatymą automatiniam išjungimui

P1 nustatytas nustatyti aukštos įtampos ribas. Iš pradžių, kai įtampa yra saugaus lango ribose, T1 lieka išjungtas ir tai leidžia reikalingai įtampos įtampai pereiti per P2 ir pasiekti T2, išlaikant ją įjungtą.

Todėl relė taip pat laikoma įjungta, o prijungta apkrova gauna reikiamą kintamosios srovės įtampą.

Tačiau, tarkime, kad tinklo įtampa viršija saugią ribą, jutimo mėginio įtampa T1 pagrinde taip pat pakyla virš nustatytos ribos, T1 nedelsdamas atlieka ir įžemina T2 pagrindą. Dėl to išjungiamas T2, taip pat relė ir atitinkama apkrova.

“atviros kilpos ir uždaro ciklo sistemos ”

Taigi sistema apriboja pavojingos įtampos pasiekimą apkrova ir apsaugo ją, kaip tikimasi iš jos.

Dabar tarkime, kad tinklo įtampa per maža, T1 jau yra išjungtas ir šioje situacijoje T2 taip pat nustoja veikti dėl P2 nustatymų, kurie yra nustatyti taip, kad T2 nustoja veikti, kai maitinimo tinklo įvestis nukrenta žemiau tam tikro nesaugaus lygio.

Taigi relė vėl išjungiama, sumažinant krovinio galią ir imantis reikiamų saugos priemonių.

Nors grandinė yra pakankamai tiksli, lango slenkstis yra per platus, o tai reiškia, kad grandinė įsijungia tik esant didesnei nei 260 V ir mažesnei nei 200 V įtampos arba virš 130 V ir žemesnės nei 100 V įtampos normalioms 120 V maitinimo įėjimams.

Todėl grandinė gali būti nelabai naudinga žmonėms, kurie gali ieškoti absoliučiai tikslių išjungimo taškų ir valdiklių, kuriuos galima optimizuoti pagal asmeninius pageidavimus.

Kad tai būtų įmanoma, vietoj tranzistorių gali tekti įtraukti keletą opampų.