Maiņstrāvas tīkla augsta / zema atslēgšanas ierīce pārtrauks vai atvienos elektrotīkla padevi no mājas elektrības ikreiz, kad tiek konstatēta augsta sprieguma vai zema sprieguma situācija. Tādā veidā tas nodrošina pilnīgu drošību mājas elektroinstalācijai un ierīcēm no ugunsgrēka elektrības dēļ neparasta pārsprieguma vai zemas sprieguma brūnināšanas dēļ.

Rakstā aprakstītas 3 precīzas automātiskas pārslodzes un zem sprieguma izslēgšanas ķēdes, kuras var veikt mājās, lai pasargātu sadzīves tehniku no pēkšņiem bīstamiem augsta un zema sprieguma pieplūdumiem. Pirmais dizains izskaidro uz transformatora balstītu LM324 ķēdi, otrajā ķēdē tiek izmantota beztransformatora versija, tas ir, tas darbojas bez transformatora, savukārt trešajā koncepcijā ir izskaidrota uz tranzistora balstīta atslēgta ķēde, kuras visas var uzstādīt mājās, lai kontrolētu virs un zem sprieguma pārtraukta aizsardzība.

Pārskats

Šajā rakstā izskaidrotā maiņstrāvas tīkla augstsprieguma un zemsprieguma atslēgtā ķēde ir ļoti viegli uzbūvējama, tomēr ļoti uzticama un precīza. Kontūrā tiek izmantots a viens IC LM 324 vajadzīgajai noteikšanai un nekavējoties pārslēdz attiecīgos relejus tā, lai pievienotās slodzes būtu izolētas no bīstamajām ieejām.

Ķēde nodrošina arī vizuālu norādi par attiecīgajiem sprieguma līmeņiem jebkurā mirklī.

Šajā ķēdē ķēdes darbināšanai tiek izmantots transformators

Ķēdes shēma

Piedāvāto augsta un zema tīkla sprieguma aizsargu ķēdes detaļu saraksts.

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
P1, P2, P3, P4 = 10 K Presets
C1 = 1000 uF / 25 V,
OP1, OP2 = MCT 2E, opto savienotājs
Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 volti, 400 mW,
D1, D2, D3, D4 = 1N4007,
D5, D6 = 1N4148,
T1, T2 = BC547B,
LED = RED, GREEN kā vēlams,
Transformators = 0 - 12 V, 500 mA
Relejs = SPDT, 12 volti, 400 omi

Ķēdes darbība

Vienā no maniem iepriekšējiem ierakstiem mēs redzējām ļoti vienkāršu, tomēr efektīvu tīkla pārsprieguma un zema sprieguma atslēgtas shēmas dizainu, kas spēj pārslēgt un atslēgt tīkla strāvu no piekļuves pieslēgtajām ierīcēm, kad ieejas spriegums pāriet vai zem bīstamajiem sliekšņiem.

Tomēr, ņemot vērā pārlieku vienkāršo dizainu, kurā ir iesaistīti tikai daži tranzistori, ķēdei ir savi ierobežojumi, galvenokārt ierobežojums ir mazāka precizitāte un ievērojama histerēze, kā rezultātā augsta sliekšņa plaisa ir vairāk nekā 60 volti starp augsto un zemāko robežu.

Pašreizējais augstsprieguma un zemsprieguma izslēgšanas ķēdes dizains ir ne tikai ļoti precīzs, bet arī sniedz vizuālas norādes par attiecīgajiem sprieguma pakāpieniem. Precizitāte ir tik augsta, ka praktiski sliekšņus var atdalīt un uztvert 5 voltu diapazonā.

Opampu iekļaušana ķēdē nodrošina to ar iepriekš minēto funkciju, un tāpēc visa ideja kļūst ļoti uzticama.

Sīkāk sapratīsim ķēdi:

Kā opampi darbojas kā salīdzinātāji

Opampus A1, A2, A3, A4 iegūst no viena IC 324, kas ir četrkodolu IC, kas sastāv no četriem opamp blokiem vienā iepakojumā.

“mainīgas līdzstrāvas barošanas ķēde ”

IC ir izcili uzticams un viegli konfigurējams, un gandrīz nerada problēmas ar tā darbību, īsi sakot, tam ir spēcīgas specifikācijas un tas ir pārāk elastīgs lielākajā daļā konfigurāciju.

Četri opampi tiek izmantoti kā sprieguma salīdzinātāji. Visu opampu invertējošās ieejas tiek piestiprinātas līdz fiksētai 6 voltu atsauces vērtībai, kas tiek veikta caur opampu pretestības / zenera tīklu diskrēti.

A1-A4 neinvertējošā ieeja ir savienota ar ķēdes barošanas avotu caur sprieguma dalītāja tīklu, ko attiecīgi veido iepriekš iestatītie iestatījumi P1, P2, P3 un P4.

Presetus var pēc vēlēšanās pielāgot, lai apvērstu attiecīgo opampu izejas, kad attiecīgais ieejas līmenis šķērso iestatīto atskaites līmeni pār attiecīgo opampu invertējošajām ieejām.

A1 līdz A4 izejas tiek integrētas LED indikatoros diezgan īpašā veidā. Šeit tā vietā, lai ievērotu parasto metodi, kā LED katodus savienot ar zemi, tas tiek pievienots iepriekšējās opamp izejas izejai.

Šī īpašā kārtība nodrošina, ka tikai viena attiecīgā gaismas diode tiek ieslēgta, reaģējot uz sprieguma līmeņa paaugstināšanos vai samazināšanos no opampiem.

Kā darbojas optroni

Divi opcijas savienotāji tiek sērijveidā ieviesti ar augšējo un apakšējo gaismas diodēm tā, ka opcijas darbojas arī ar attiecīgajām gaismas diodēm augsta un zema sprieguma līmeņos, kas noteikti kā bīstami sliekšņi.

Opto savienotāju vadīšana uzreiz pārslēdz iekšējo tranzistoru, kas savukārt pārslēdz attiecīgo releju.

Divu releju un releju stabi ir savienoti virknē, pirms izvadi caur tiem piegādā slodzei.

Kontaktu virknes savienojums nodrošina, ka, ja kāds no relejiem vada, kravas vai pievienotās ierīces strāvas padeves pārtraukumi.

Kāpēc opamps Comparators izkārtoti sērijā

Normālos līmeņos opamp A1, A2 vai pat A3 var vadīt, jo tie visi ir sakārtoti pakāpeniskā secībā un turpina pārslēgšanos secīgi, reaģējot uz pakāpeniski pieaugošu spriegumu, un otrādi.

Pieņemsim, ka noteiktos normālos līmeņos A1, A2 un A3 visi vada (augsti augsti) un A4 nevada, šajā brīdī iedegtos tikai ar R7 savienots LED, jo tā katods saņem nepieciešamo negatīvo no A4 izejas, turpretī apakšējo gaismas diodes katodi ir augsti, jo augstie potenciāli rodas no iepriekšminētajiem opampiem.

Arī R8 pievienotā gaismas diode paliek izslēgta, jo A4 izejas līmenis ir zems.

“lai atjaunotu nepieciešamo bimetāla termometra precizitāti ”

Iepriekš minētie rezultāti atbilstoši ietekmē attiecīgos optiskos savienotājus un relejus tā, ka releji darbojas tikai bīstami zemu vai bīstami augstsprieguma līmeņi to nosaka tikai attiecīgi A1 un A4.

Izmantojiet Triac, nevis relejus

Pēc nelielas analīzes es sapratu, ka iepriekš minēto zemo tīkla sprieguma pārtraukto aizsargu ķēdi var vienkāršot daudz vienkāršākā versijā, izmantojot vienu triac. Lūdzu, skatiet tālāk sniegto diagrammu, kas ir pašsaprotama un ļoti viegli saprotama.

Tomēr, ja jums ir problēmas to saprast, uzrakstiet man komentāru.

Dizaina pārveidošana par versiju bez transformatora

Iepriekš izskaidrotā projekta bez transformatora tīkla augstsprieguma atslēgta ķēdes versiju var vizualizēt šajā diagrammā:

Brīdinājums: Zemāk redzamā shēma nav izolēta no tīkla maiņstrāvas. Lai izvairītos no nāvējošas kļūmes, rīkojieties ar to ļoti piesardzīgi.

Ja triaca vietā paredzēts izmantot vienu releju, konstrukciju varētu modificēt, kā parādīts šajā attēlā:

Lūdzu, izmantojiet 22uF / 25V kondensatoru visā tranzistora pamatnē un zemē, tikai lai pārliecinātos, ka relejs netraucē pārejas periodos ...

PNP releja draivera izmantošana

Kā redzams dotajā tīkla maiņstrāvas augstumā, zema sprieguma aizsargu ķēde , mēs varam redzēt, ka vajadzīgajai noteikšanai tiek izmantoti divi IC spuldzes. LM 324 tiek izmantoti.

Augšējā opampa neinvertējošā ieeja ir iestatīta uz iepriekš iestatītu un tiek pārtraukta līdz barošanas līdzstrāvas spriegumam, tapai Nr. 2 šeit ir nodrošināts atsauces līmenis, lai tiklīdz potenciāls pie tapas Nr. 3 pārsniedz iestatīto slieksni (par P1), opamp izeja ir augsta.

Diezgan līdzīgi apakšējais opamp ir konfigurēts arī dažu sprieguma sliekšņa noteikšanai, tomēr šeit tapas ir tikai apgrieztas, padarot opamp izeju augstu ar zema sprieguma ieejas noteikšanu.

Tāpēc augšējais opamp reaģē uz augstsprieguma slieksni un apakšējais opamp uz zema sprieguma slieksni. Abiem atklājumiem attiecīgā opamp izeja kļūst augsta.

Diodes D5 un D7 pārliecinās, ka to savienojums rada kopēju izeju no opamp izejas tapu izejām. Tādējādi ikreiz, kad kāds no opamp izejas palielinās, tas tiek ražots D5, D7 katodu krustojumā.

Transistora T1 pamatne ir savienota ar iepriekš minēto diodes krustojumu, un, kamēr opampu izeja paliek zema, T1 ir atļauts vadīt, novirzot spriegumu caur R3.

Tomēr brīdī, kad kāda no opamp izejām iet uz augšu (kas var notikt neparastu sprieguma apstākļu laikā), arī diode savienojums kļūst augsts, ierobežojot T1 vadīšanu.

Relejs R1 uzreiz izslēdz sevi un pievienoto slodzi. Tādējādi pievienotā slodze paliek ieslēgta, kamēr opamp izejas ir zemas, kas savukārt var notikt tikai tad, ja ieejas tīkls atrodas drošā loga līmenī, kā to regulē P1 un P2. P1 ir iestatīts augsta sprieguma līmeņa noteikšanai, bet P2 - zemākajam nedrošajam sprieguma līmenim.

Tīkla augsts zema sprieguma izslēgšanas ķēde, izmantojot IC 741

IC LM 324 tapas detaļas

Iepriekšminētās tīkla augstsprieguma, zemsprieguma aizsargu ķēdes detaļu saraksts

R1, R2, R3 = 2K2,
P1 un P2 = 10K iepriekš iestatīts,
C1 = 220uF / 25V
Visas diodes ir = 1N4007,
T1 = BC557,
Relejs = 12 V, 400 omi, SPDT,
opamps = 2 opampi no IC LM 324
Zeneri = 4,7 volti, 400 mW,
Transformators = 12V, 500mA

PCB izkārtojums

Līdz šim mēs uzzinājām ķēdes IC versiju, tagad redzēsim, kā 220V vai 120V tīkla strāvu, kas darbojas virs sprieguma un zem sprieguma aizsardzības ķēdes, var uzbūvēt, izmantojot tikai pāris tranzistorus.

Ļoti vienkārša ķēde, kas tiek parādīta, uzstādot māju elektriskajā, var lielā mērā palīdzēt ierobežot šo problēmu.

Šeit mēs uzzināsim divus virs un zem sprieguma ķēžu dizainus, no kuriem pirmais balstās uz tranzistoriem, bet otrs - ar opamp.

Pārāk / zem sprieguma pārtraukta ķēde, izmantojot tranzistorus

Jūs būsiet pārsteigts, zinot, ka jauku nelielu ķēdi minētajām aizsardzības ierīcēm var izveidot, izmantojot tikai pāris tranzistorus un dažus citus pasīvos komponentus.

Aplūkojot attēlu, mēs varam redzēt ļoti vienkāršu izvietojumu, kur T1 un T2 ir fiksēti kā invertora konfigurācija, kas nozīmē, ka T2 reaģē pretēji T1. Lūdzu, skatiet shēmu.

Vienkāršos vārdos, kad T1 vada, T2 izslēdzas un otrādi. Sensējošais spriegums, kas iegūts no līdzstrāvas barošanas sprieguma, tiek ievadīts T1 pamatnē, izmantojot iepriekš iestatīto P1.

Sākotnējais iestatījums tiek izmantots, lai izslēgšanas sliekšņus varētu precīzi noteikt un ķēde saprastu, kad jāveic vadības darbības.

Kā iestatīt sākotnējo iestatījumu automātiskai izslēgšanai

P1 ir iestatīts augstsprieguma robežu noteikšanai. Sākotnēji, kad spriegums atrodas drošajā logā, T1 paliek izslēgts, un tas ļauj vajadzīgajam novirzes spriegumam iziet cauri P2 un sasniegt T2, turot to ieslēgtu.

Tāpēc arī relejs tiek aktivizēts, un pievienotā slodze saņem nepieciešamo maiņstrāvas spriegumu.

Tomēr, ja pieņemsim, ka tīkla spriegums pārsniedz drošo robežu, uztverošā parauga spriegums T1 pamatnē arī pārsniedz noteikto slieksni, T1 nekavējoties vada un pamato T2 pamatni. Tā rezultātā tiek izslēgta T2, kā arī relejs un attiecīgā slodze.

“atšķirība starp aizbīdni un flip flop ”

Tādējādi sistēma ierobežo bīstamā sprieguma sasniegšanu līdz slodzei un aizsargā to, kā paredzēts no tās.

Tagad pieņemsim, ka tīkla spriegums ir pārāk zems, T1 jau ir izslēgts, un šajā situācijā T2 arī pārstāj vadīt P2 iestatījumu dēļ, kas ir iestatīti tā, ka T2 pārstāj darboties, kad tīkla ieeja ir zemāka par noteiktu nedrošu līmeni.

Tādējādi relejs atkal tiek izslēgts, samazinot slodzes jaudu un veicot nepieciešamos drošības pasākumus.

Lai gan ķēde ir samērā precīza, loga slieksnis ir pārāk plašs, tas nozīmē, ka ķēde iedarbojas tikai uz sprieguma līmeni virs 260 V un zem 200 V, vai virs 130 V un zem 100 V 120 V normālām barošanas ieejām.

Tāpēc ķēde var nebūt ļoti noderīga cilvēkiem, kuri, iespējams, meklē absolūti precīzus izslēgšanās punktus un vadības ierīces, kuras var optimizēt atbilstoši katra paša vēlmēm.

Lai to izdarītu, tranzistoru vietā var būt jāpievieno pāris opampi.