3 Testirana 220V visokonaponska i niskonaponska odsječena kola pomoću IC 324 i tranzistora

3 Testirana 220V visokonaponska i niskonaponska odsječena kola pomoću IC 324 i tranzistora

Uređaj za visoki / niski odsjek mrežne struje isključit će ili odspojiti mrežnu napajanje iz kućne električne struje kad god se otkrije situacija visokog ili niskog napona. Na taj način osigurava potpunu sigurnost kućnih ožičenja i uređaja od električne vatre uslijed nenormalnih prenapona ili odspavanja niskih napona.



Članak opisuje 3 točna automatska kruga za prekidanje napona i ispod napona koji se mogu napraviti kod kuće za zaštitu kućanskih uređaja od iznenadnih opasnih visokonaponskih i niskonaponskih priljeva. Prvi dizajn objašnjava krug zasnovan na transformatoru LM324, drugi krug koristi verziju bez transformatora, odnosno radi bez transformatora, dok treći koncept objašnjava prekinut krug zasnovan na tranzistoru, koji se svi mogu instalirati kod kuće za kontrolu nad i ispod zaštita od prekida napona.

Pregled

Prekinut krug izmjeničnog napona visokog i niskog napona, objašnjen u ovom članku, vrlo je jednostavan za izradu, a vrlo pouzdan i precizan. Krug koristi a pojedinačni IC LM 324 za potrebno otkrivanje i trenutno prebacuje relevantne releje tako da su povezana opterećenja izolirana od opasnih ulaza.





Krug također pruža vizualne indikacije odgovarajućih razina napona u bilo kojem trenutku.

Sljedeći krug koristi transformator za napajanje kruga



Kružni dijagram

Popis dijelova za predloženi zaštitni krug visokog i niskog napona mreže.

  • R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
  • P1, P2, P3, P4 = 10 K unaprijed zadanih postavki
  • C1 = 1000 uF / 25 V,
  • OP1, OP2 = MCT 2E, opto spojnica
  • Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 V, 400 mW,
  • D1, D2, D3, D4 = 1N4007,
  • D5, D6 = 1N4148,
  • T1, T2 = BC547B,
  • LED = CRVENA, ZELENA po želji,
  • Transformator = 0 - 12 V, 500 mA
  • Relej = SPDT, 12 V, 400 Ohm

Kružni rad

U jednom od mojih prethodnih postova vidjeli smo vrlo jednostavan, ali učinkovit dizajn mrežnog prenaponskog i niskonaponskog prekida, koji može isključiti i isključiti mrežnu struju da bi stigao do priključenih uređaja nakon što ulazni napon pređe ili ispod opasnih pragova.

Međutim, zbog prevelike jednostavnosti dizajna, koji uključuje samo nekoliko tranzistora, sklop ima svoja ograničenja, glavno ograničenje je manja preciznost i značajna histereza, što rezultira velikim praznim pragom većim od 60 volti između visoke i donje granice.

Sadašnji dizajn visokonaponskog i niskonaponskog odsječnog kruga ne samo da je vrlo precizan, već također pruža vizualne indikacije u vezi s odgovarajućim naponskim podupiračima. Točnost je toliko visoka da se pragovi gotovo mogu odvojiti i osjetiti u rasponu od 5 volti.

Uključivanje opampa u sklop oprema ga gornjom značajkom i stoga cijela ideja postaje vrlo pouzdana.

Razumijemo krug u pojedinostima:

Kako opampi djeluju kao usporednici

Opamperi, A1, A2, A3, A4 dobiveni su iz jednog IC 324, koji je četverostruki opamp IC, znači da se sastoji od četiri bloka opampa u jednom paketu.

IC je izuzetno pouzdan i jednostavan za konfiguriranje i teško predstavlja problem u njegovom funkcioniranju, ukratko ima robusne specifikacije i previše je fleksibilan za većinu konfiguracija.

Četiri opampa namještena su kao usporednici napona. Invertirajući ulazi svih opampa stegnuti su na fiksnu referentnu vrijednost od 6 volti, što se vrši diskretno kroz otpornu / zener mrežu za svaki od opampa.

Neinvertirajući ulaz od A1 do A4 povezan je na napajanje kruga kroz mrežu razdjelnika napona formiranu od unaprijed postavljenih postavki P1, P2, P3 i P4.

Unaprijed postavljene postavke mogu se prilagoditi prema želji kako bi preokrenuli izlaze odgovarajućih opampera kad relevantna ulazna razina prijeđe referentnu razinu postavljenu preko invertirajućih ulaza dotičnih opampera.

Izlazi od A1 do A4 integrirani su u LED indikatore na prilično poseban način. Ovdje je umjesto da slijedi uobičajenu metodu spajanja LED katoda na tlo, on povezan s izlazom izlaza prethodnog opampa.

Ovaj poseban aranžman osigurava da se uključi samo jedna relevantna LED dioda kao odgovor na porast ili pad nivoa napona iz opampa.

Kako funkcioniraju optički sprežnici

Dvije opt spojnice predstavljene su u seriji s gornjim i donjim LED-ima, tako da se optos također ponaša s relevantnim LED-ima tijekom visokog i niskog napona, naznačenih kao opasni pragovi.

Provođenje opto spojnica trenutno prebacuje unutarnji tranzistor koji zauzvrat prebacuje odgovarajući relej.

Polovi dvaju releja i polovi releja povezani su u seriju prije nego što se kroz njih napaja izlaz.

Serijski spoj kontakata osigurava da, ako bilo koji od releja provodi, prekida mrežni dovod tereta ili priključenog uređaja.

Zašto su usporednici opampa raspoređeni u serije

Na normalnim razinama opamp A1, A2 ili čak A3 mogu biti provodni jer su svi raspoređeni u inkrementalnom redoslijedu i nastavljaju se redoslijednim prebacivanjem kao odgovor na postupno rastuće napone i obrnuto.

Pretpostavimo da na određenim normalnim razinama A1, A2 i A3 provode (izlazi visoki), a A4 ne provode, u ovom trenutku bi svijetlila samo LED spojena na R7, jer njena katoda prima traženi negativ s izlaza A4, dok sve su katode donjih LED dioda visoke zbog visokih potencijala iz gornjih opampa.

LED dioda spojena na R8 također ostaje isključena jer je izlaz A4 A4 nizak.

Gornji rezultati prikladno utječu na odgovarajuće opcijske spojnice i releje tako da releji rade samo tijekom opasnih niskih ili opasne razine visokog napona otkrivaju samo A1 odnosno A4.

Korištenje Triaca umjesto Releja za odrezane

Nakon neke analize shvatio sam da se gornji zaštitni krug prekinutog visokog i niskog mrežnog napona može pojednostaviti u puno lakšu verziju pomoću jednog triaka. Molimo pogledajte donji dijagram koji sam po sebi objašnjava i vrlo je jednostavan za razumijevanje.

Međutim, ako imate problema s razumijevanjem, pošaljite mi komentar.

Korištenje Triaca umjesto Releja za odrezane

Modificiranje dizajna u verziju bez transformatora

Verzija odvojenog kruga niskonaponskog mrežnog pretvarača bez transformatora gore opisanog dizajna može se prikazati na sljedećem dijagramu:

Upozorenje: Donji prikaz kruga nije izoliran od mrežne struje. Rukujte izuzetno oprezno kako biste izbjegli kobnu nesreću.

Ako se umjesto trijaka namjerava koristiti jedan relej, dizajn se može izmijeniti kako je prikazano na sljedećoj slici:

Molimo koristite 22uF / 25V kondenzator preko baze tranzistora i uzemljenja, samo kako biste bili sigurni da relej ne zastaje tijekom razdoblja prebacivanja ...

Korištenje PNP upravljačkog programa releja

Kao što je prikazano na datoj mrežnoj AC visokoj, niskonaponski zaštitni krug , možemo vidjeti da se dva opampa s IC LM 324 koriste za traženo otkrivanje.

Gornji opamp ima svoj neinvertirajući ulaz postavljen na unaprijed postavljenu vrijednost i završen je na opskrbni istosmjerni napon, pin # 2 ovdje ima referentnu razinu, tako da čim potencijal na pinu # 3 prijeđe zadani prag (za P1), izlaz opampa je visok.

Potpuno slično je donji opamp također konfiguriran za određivanje praga napona, međutim ovdje su pinovi samo okrenuti, čineći izlaz opampa visokim s detekcijom ulaznog napona niskog napona.

Stoga gornji opamp reagira na prag visokog napona, a donji opamp na prag niskog napona. Za obje detekcije izlazni signal pojedinog opampera postaje visok.

Diode D5 i D7 osiguravaju da njihov spoj proizvodi zajednički izlaz iz izlaznih pin izlaza opampa. Stoga, kad god se bilo koji od izlaza opampa poveća, proizvodi se na spoju katoda D5, D7.

Baza tranzistora T1 spojena je na gornji diodni spoj i sve dok izlaz opampara ostaje nizak, T1 smije provoditi dobivanjem prednaponskog napona kroz R3.

Međutim, u trenutku kada bilo koji od izlaza opampa postane visok (što se može dogoditi tijekom abnormalnih naponskih uvjeta), diodni spoj također postaje visok, što ograničava T1 u provođenju.

Relej R1 trenutno isključuje sebe i priključeno opterećenje. Stoga priključeno opterećenje ostaje UKLJUČENO sve dok su izlazi opampa niski, što se zauzvrat može dogoditi samo kad je ulazna mreža unutar sigurne razine prozora, kako je podešeno pomoću P1 i P2. P1 je postavljen za otkrivanje razina visokog napona, dok je P2 za nižu razinu nesigurnog napona.

Prekidni krug visokog i niskog napona, koristeći IC 741

Pojedinosti o pribadači za IC LM 324

Shema pinout-a IC LM324

Popis dijelova za gornji mrežni visokonaponski zaštitni krug

R1, R2, R3 = 2K2,
P1 i P2 = 10K unaprijed postavljeno,
C1 = 220uF / 25V
Sve diode su = 1N4007,
T1 = BC557,
Relej = 12 V, 400Ohms, SPDT,
opampi = 2 opampa s IC LM 324
Zeners = 4,7 volta, 400mW,
Transformator = 12V, 500mA

Izgled PCB-a

Izgled PCB-a odsječenog kruga visokonaponske mreže

Do sada smo naučili IC verziju kruga, sada ćemo vidjeti kako se mrežni 220V ili 120V radi preko napona i podnaponskog zaštitnog kruga može se izgraditi pomoću samo nekoliko tranzistora.

Vrlo jednostavan sklop predstavljen kada se instalira u električnu kuću može u velikoj mjeri pomoći u ograničavanju problema.

Ovdje ćemo naučiti dva dizajna prenaponskih i podnaponskih krugova, prvi koji se temelji na tranzistorima, a drugi koji koristi opamp.

Prekidni / preniski naponski krug pomoću tranzistora

Iznenadit ćete se kad saznate da se lijepi mali sklop za navedene zaštite može izgraditi pomoću samo nekoliko tranzistora i nekoliko drugih pasivnih komponenata.

Gledajući sliku možemo vidjeti vrlo jednostavan raspored gdje su T1 i T2 učvršćeni kao konfiguracija pretvarača, što znači da T2 odgovara suprotno od T1. Molimo pogledajte shemu spojeva.

Jednostavnim riječima kada T1 provodi, T2 se ISKLJUČUJE i obrnuto. Osjetnički napon koji se izvodi iz samog istosmjernog napajanja napaja se na bazu T1 putem unaprijed postavljenog P1.

Unaprijed postavljena postavka koristi se tako da se precizno mogu odrediti pragovi okidanja i sklop razumije kada treba izvršiti upravljačke radnje.

Kako postaviti unaprijed postavljenu postavku za automatsko rezanje

P1 je postavljen za otkrivanje visokonaponskih ograničenja. U početku kada je napon unutar sigurnog prozora, T1 ostaje ISKLJUČEN, što omogućava potrebnom naponskom naponu da prolazi kroz P2 i dosegne T2, držeći ga uključenim.

Stoga se relej također aktivira i priključeno opterećenje prima potrebni izmjenični napon.

Međutim, u slučaju da pretpostavimo, mrežni napon premašuje sigurnu granicu, napon uzorka osjetnika na bazi T1 također poraste iznad postavljenog praga, T1 odmah provodi i uzemljuje bazu T2. To rezultira ISKLJUČENJEM T2, također releja i odgovarajućeg opterećenja.

Sustav tako ograničava opasni napon da dođe do tereta i štiti ga kako se od njega očekuje.

Sada pretpostavimo da mrežni napon prenisko padne, T1 je već ISKLJUČEN i u ovoj situaciji T2 također prestaje provoditi zbog postavki P2, koji je postavljen tako da T2 prestaje provoditi kad mrežni ulaz padne ispod određene nesigurne razine.

Tako se relej ponovno isključuje, smanjujući snagu na teret i tražeći potrebne sigurnosne mjere.

Iako je krug relativno precizan, prag prozora je preširok, što znači da se krug aktivira samo za razine napona iznad 260 V i ispod 200 V, ili iznad 130 V i ispod 100 V za 120 V normalne ulaze napajanja.

Stoga sklop možda neće biti vrlo koristan za ljude koji možda traže apsolutno točne točke okidanja i kontrole koje se mogu optimizirati prema osobnim željama.

Da bi to bilo moguće, možda će biti potrebno uključiti nekoliko opampa umjesto tranzistora.

Popis dijelova za gornju izmjeničnu struju prenapona, podnaponski zaštitni krug.

  • R1, R2 = 1K,
  • P1, P2 = 10K,
  • T1, T2 = BC547B,
  • C1 = 220uF / 25V
  • RELEJ = 12V, 400 OHMS, SPDT,
  • D1 = 1N4007
  • TR1 = 0-12V, 500mA



Prethodno: Krug čvrstog releja 220V (SSR) koji koristi Triac i OptoCoupler Sljedeće: Objašnjeni sekvencijalni krug svjetlosnih nizova LED pomoću IC 4017