Verkkovirran korkea / matala virrankatkaisulaite katkaisee tai katkaisee virransyötön kodin sähkövirrasta aina, kun havaitaan korkea- tai matalajännitetilanne. Tällä tavoin se varmistaa kodin johdotuksen ja laitteiden täydellisen turvallisuuden epätavallisesta ylijännitteestä tai matalasta jännitteestä johtuvasta palosähköstä.

Artikkelissa kuvataan 3 tarkkaa automaattista yli- ja alijännitteen katkaisupiiriä, jotka voidaan tehdä kotona kodinkoneiden suojaamiseksi äkillisiltä vaarallisilta korkea- ja matalajännitevirroilta. Ensimmäisissä malleissa selitetään LM324-muuntajapohjainen piiri, toisessa piirissä käytetään muuntajatonta versiota, toisin sanoen se toimii ilman muuntajaa, kun taas kolmannessa konseptissa selitetään transistoripohjainen katkaisupiiri, jotka kaikki voidaan asentaa kotiin ohjaamaan yli ja alle jännitteen katkaisu.

Yleiskatsaus

Tässä artikkelissa selitetty vaihtovirran korkea- ja matalajännitekatkaisupiiri on erittäin helppo rakentaa ja silti erittäin luotettava ja tarkka. Piiri käyttää a yksi IC LM 324 tarvittavaan havaitsemiseen ja kytkee välittömästi releet siten, että liitetyt kuormat eristetään vaarallisista tuloista.

Piiri tarjoaa myös visuaaliset merkinnät vastaavista jännitetasoista milloin tahansa hetkessä.

Seuraava piiri käyttää muuntajaa piirin virtalähteeseen

Piirikaavio

Osaluettelo ehdotetulle korkean, matalan verkkojännitteen suojapiirille.

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
P1, P2, P3, P4 = 10 K esiasetusta
C1 = 1000 uF / 25 V,
OP1, OP2 = MCT 2E, opto-liitin
Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 volttia, 400 mW,
D1, D2, D3, D4 = 1N4007,
D5, D6 = 1N4148,
T1, T2 = BC547B,
LED = PUNAINEN, VIHREÄ mieluummin,
Muuntaja = 0-12 V, 500 mA
Rele = SPDT, 12 V, 400 Ohm

Piirin käyttö

Yhdessä edellisistä viesteistäni nähtiin hyvin yksinkertainen mutta tehokas verkkojännitteen ja matalajännitteen katkaisupiiri, joka pystyy kytkemään ja katkaisemaan verkkovirran pääsyn liitettyihin laitteisiin, kun tulojännite ylittää tai vaarallisten kynnysarvojen alapuolella.

Suunnittelun liian yksinkertaisuuden vuoksi, jossa on vain pari transistoria, piirillä on omat rajoituksensa, joista suurin rajoitus on vähemmän tarkkuutta ja huomattava hystereesi, mistä seuraa korkea kynnysero yli 60 volttia ylä- ja alarajan välillä.

Korkea- ja matalajännitteinen katkaisupiirin nykyinen suunnittelu ei ole vain erittäin tarkka, vaan tarjoaa myös visuaalisia viitteitä asiaankuuluvista jännitteistä. Tarkkuus on niin korkea, että käytännössä kynnykset voidaan erottaa ja tunnistaa 5 voltin alueella.

Opampien sisällyttäminen piiriin varustaa sen yllä olevalla ominaisuudella ja siksi koko ideasta tulee erittäin luotettava.

Ymmärretään piiri yksityiskohtaisesti:

Kuinka opampit toimivat vertailijoina

Opampit A1, A2, A3, A4 saadaan yhdestä IC: stä 324, joka on nelinkertainen opamp IC, tarkoittaa, että se koostuu neljästä opamp-lohkosta yhdessä paketissa.

“DC -shuntimoottorin nopeuden säätö ”

IC on erittäin luotettava ja helppo konfiguroida, eikä se tuskin aiheuta ongelmia sen toiminnassa, lyhyesti sanottuna sillä on vankat tekniset tiedot ja se on liian joustava useimpien kokoonpanojen kanssa.

Neljä opampia on kiinnitetty jännitteen vertailijoina. Kaikkien opampien käänteiset tulot kiinnitetään kiinteään 6 voltin referenssiarvoon, joka tehdään vastuksen / zener-verkon kautta opampien ech: lle huomaamattomasti.

A1: n ja A4: n ei-invertoiva tulo kytketään piirin virtalähteeseen jännitteenjakajaverkon kautta, jonka muodostavat vastaavasti esiasetukset P1, P2, P3 ja P4.

Esiasetuksia voidaan säätää haluttaessa kääntämään vastaavien opampien lähdöt, kun kyseinen tulotaso ylittää asetetun viitetason vastaavien opampien käänteisten tulojen yli.

A1: n ja A4: n lähdöt integroidaan LED-ilmaisimiin melko erityisellä tavalla. Tässä sen sijaan, että noudatettaisiin tavanomaista menetelmää kytkeä LED-katodit maahan, se kytketään edellisen opampin lähdön lähtöön.

Tämä erityisjärjestely varmistaa, että vain yksi asiaankuuluva LED palaa vastauksena opampien nousevaan tai laskevaan jännitetasoon.

Kuinka optoerottimet toimivat

Kaksi optista liitintä tuodaan sarjaan ylemmän ja alemman LEDin kanssa siten, että optiot johtavat myös vastaavien LEDien kanssa korkean ja matalan jännitetason aikana, jotka on määritelty vaarallisiksi kynnysarvoiksi.

Opto-liittimien johtaminen kytkee välittömästi sisäisen transistorin, joka vuorostaan vaihtaa vastaavaa relettä.

Kahden releen pylväät ja releiden navat on kytketty sarjaan ennen kuin lähtö syötetään niiden kautta kuormaan.

Koskettimien sarjayhteys varmistaa, että jos joku releistä johtaa, katkaisee kuorman tai liitetyn laitteen verkkovirran.

Miksi Opamps-vertailijat järjestetään sarjaan

Normaaleilla tasoilla opamp A1, A2 tai jopa A3 voivat johtaa, koska kaikki nämä on järjestetty inkrementaalijärjestyksessä ja jatkavat kytkemistä peräkkäin vasteena asteittain nouseville jännitteille ja päinvastoin.

Oletetaan, että tietyillä normaalitasoilla A1, A2 ja A3 johtavat (lähdöt korkealla) ja A4 ei johda, tässä vaiheessa vain R7: ään kytketty LED syttyisi, koska sen katodi vastaanottaa vaaditun negatiivisen A4-lähdöstä, kun taas alempien LEDien katodit ovat kaikki korkeita yllä olevien opampien suurten potentiaalien vuoksi.

R8: een kytketty LED pysyy myös sammutettuna, koska A4: n tulostusteho on heikko.

Yllä olevat tulokset vaikuttavat asianmukaisesti vastaaviin optikytkimiin ja releisiin siten, että releet johtavat vain vaarallisen matalan tai vaaralliset korkeajännitetasot vain A1 ja A4.

“miten roottori toimii ”

Triacin käyttäminen releiden sijaan katkaisussa

Jonkin analyysin jälkeen tajusin, että yllä oleva korkea, matala verkkojännite katkaissut suojapiirin voitaisiin yksinkertaistaa paljon helpommaksi versioksi yhdellä triacilla. Katso alla oleva kaavio, joka on itsestään selvä ja hyvin ymmärrettävä.

Jos kuitenkin sinulla on vaikeuksia ymmärtää sitä, ammu minulle kommentti.

Triacin käyttäminen releiden sijaan katkaisussa

Suunnittelun muuntaminen muuntajattomaksi versioksi

Edellä selitetyn mallin muuntajaton verkkovirran korkea matalajännitteinen katkaisupiiriversio voidaan visualisoida seuraavassa kaaviossa:

Varoitus: Alla esitetty piiri ei ole eristetty verkkovirrasta. Käsittele sitä erittäin varoen, jotta vältät kohtalokkaan vahingon.

Jos yksi rele on tarkoitettu käytettäväksi triacin sijasta, rakennetta voidaan muuttaa seuraavan kuvan mukaisesti:

Käytä 22uF / 25V kondensaattoria transistorin alustan ja maan päällä vain varmistaaksesi, että rele ei huokele vaihtoajanjaksojen aikana ...

PNP-releohjaimen käyttö

Kuten annetusta verkkovirrasta on korkea, pienjännitesuojapiiri , voimme nähdä, että kahta IC: n opampia LM 324 käytetään vaadittuun havaitsemiseen.

Ylemmän opampin ei-invertoiva tulo on kytketty ennalta asetettuun ja on päätetty syöttöjännitteelle, nasta # 2 on varustettu vertailutasolla, niin että heti kun nastan # 3 potentiaali ylittää asetetun kynnyksen ( P1), opampin lähtö menee korkealle.

Vastaavasti alempi opamp on konfiguroitu myös joillekin jännitekynnysilmaisimille, mutta tässä tapit ovat vain päinvastaisessa järjestyksessä, mikä tekee opampin lähdöstä korkean pienjännitetulotunnistuksen kanssa.

Siksi ylempi opamp reagoi suurjännitekynnykseen ja alempi opamp matalajännitekynnykseen. Molempien havaintojen kohdalla vastaavan opampin lähtö kasvaa korkeaksi.

Diodit D5 ja D7 varmistavat, että niiden risteys tuottaa yhteisen lähdön opampin ulostulotulojen ulostuloista. Siten aina kun joku opamp-ulostulosta menee korkealle, se tuotetaan D5-, D7-katodien risteyksessä.

Transistorin T1 tukiasema on kytketty yllä olevaan diodiliitokseen, ja niin kauan kuin opampien lähtö pysyy alhaisena, T1: n annetaan johtaa johtamalla esijännite R3: n läpi.

Siitä hetkestä lähtien, kun mikä tahansa opamp-ulostulo nousee korkealle (mikä voi tapahtua epänormaalien jänniteolosuhteiden aikana), diodiristeyksestä tulee myös korkea, mikä estää T1: n johtamista.

Rele R1 kytkee itsensä ja liitetyn kuormituksen välittömästi pois päältä. Siten liitetty kuorma pysyy PÄÄLLÄ niin kauan kuin opamp-lähdöt ovat alhaiset, mikä puolestaan voi tapahtua vain, kun syöttöverkko on turvallisen ikkunan tasolla, P1 ja P2 säätämällä. P1 on asetettu suurjännitetasojen havaitsemiseen, kun taas P2 alemman vaarallisen jännitteen tasolle.

Verkkovirran korkea matalajännitteinen katkaisupiiri IC 741: n avulla

IC LM 324: n tapin yksityiskohdat

Osaluettelo yllä olevalle verkkojännitteelle

R1, R2, R3 = 2K2,
P1 ja P2 = 10K esiasetus,
C1 = 220uF / 25V
Kaikki diodit ovat = 1N4007,
T1 = BC557,
Rele = 12 V, 400 ohmia, SPDT,
opamps = 2 opampia IC LM 324: stä
Zeners = 4,7 volttia, 400mW,
Muuntaja = 12 V, 500 mA

Piirilevyn asettelu

Toistaiseksi olemme oppineet piirin IC-version, nyt katsotaanpa, kuinka 220 V: n tai 120 V: n verkkojännitteellä toimiva verkkojännite voidaan rakentaa vain parilla transistorilla.

Hyvin yksinkertainen piiri, joka esitetään asennettuna talon sähkökäyttöön, voi auttaa rajoittamaan ongelmaa suuressa määrin.

Täältä opit kaksi yli- ja alijännitepiirin mallia, joista ensimmäinen perustuu transistoreihin ja toinen opampilla.

Yli / alijännitteen katkaisupiiri transistoreilla

Tulet yllättymään siitä, että mukava pieni piiri mainituille suojauksille voidaan rakentaa käyttämällä vain pari transistoria ja muutama muu passiivinen komponentti.

Kuvaa tarkasteltaessa voidaan nähdä hyvin yksinkertainen järjestely, jossa T1 ja T2 on kiinnitetty invertterikokoonpanona, mikä tarkoittaa, että T2 reagoi vastakkain T1: een. Katso kytkentäkaavio.

Yksinkertaisin sanoin, kun T1 johtaa, T2 kytkeytyy pois päältä ja päinvastoin. Itse DC-syöttöjännitteestä johdettu tunnistusjännite syötetään T1: n pohjaan esiasetetun P1: n kautta.

Esiasetusta käytetään, jotta laukaisukynnykset voidaan määrittää tarkasti ja piiri ymmärtää, milloin ohjaustoiminnot on suoritettava.

Esiasetuksen asettaminen automaattista katkaisua varten

P1 on asetettu suurjänniterajojen havaitsemiseen. Aluksi, kun jännite on turvaikkunan sisällä, T1 pysyy kytkettynä pois päältä ja tämä antaa tarvittavan esijännitteen kulkea P2: n läpi ja saavuttaa T2: n pitäen sen päällä.

Siksi myös rele pidetään aktivoituna ja liitetty kuorma saa tarvittavan vaihtojännitteen.

Oletetaan kuitenkin, että verkkojännite ylittää turvallisen rajan, myös T1: n pohjassa oleva tunnistusnäytejännite nousee asetetun kynnyksen yläpuolelle, T1 johtaa välittömästi ja maadoittaa T2: n perustan. Tämä johtaa T2: n, samoin kuin releen ja vastaavan kuorman, kytkemiseen pois päältä.

“erilaisia tietokoneiden suorittimia ”

Järjestelmä rajoittaa siten vaarallisen jännitteen saavuttamista kuormalle ja suojaa sitä odotetulla tavalla.

Oletetaan nyt, että verkkojännite laskee liian matalaksi, T1 on jo kytketty pois päältä ja tässä tilanteessa myös T2 lakkaa johtamasta P2-asetusten takia, joka on asetettu siten, että T2 lakkaa johtamasta, kun verkkotulo menee alle tietyn vaarallisen tason.

Tällöin rele laukeaa jälleen pois päältä, katkaisee kuormalle virtaa ja vaatii tarvittavia turvatoimenpiteitä.

Vaikka piiri on kohtuullisen tarkka, ikkunan kynnys on liian leveä, mikä tarkoittaa, että piiri laukaisee vain yli 260 V: n ja alle 200 V: n tai yli 130 V: n ja alle 100 V: n jännitetasoille 120 V: n normaaleille syöttötuloille.

Siksi piiri ei ehkä ole kovin hyödyllinen ihmisille, jotka saattavat etsiä ehdottoman tarkkoja laukaisupisteitä ja hallintalaitteita, jotka voidaan optimoida henkilökohtaisten mieltymysten mukaan.

Tämän mahdollistamiseksi transistoreiden sijaan voidaan tarvita pari opampia.