Obwód zabezpieczający przed wysokim napięciem sieci zasilającej z monitorem opóźnienia

Obwód zabezpieczający przed wysokim napięciem sieci zasilającej z monitorem opóźnienia

W poście wyjaśniono ulepszoną wersję mojego poprzedniego obwodu zabezpieczającego przed odłączeniem wysokiego napięcia 220 V / 120 V, który teraz obejmuje opóźnione przywracanie zasilania dla obciążenia z 3 wskaźnikami stanu zasilania LED.



Pomysł został zgłoszony przez jednego z oddanych członków tej witryny.

Cele i wymagania obwodu

  1. Właśnie podążyłem za Twoim wyjaśnieniem i czy jest możliwe, że możesz nam pomóc w następujących kwestiach:
  2. Zaprojektować obwód bezpieczeństwa, który powinien zapewniać sprzętowi gospodarstwa domowego ochronę przed zbyt wysokim i niskim napięciem.
  3. Obwód ochronny musi natychmiast wyłączyć się po wykryciu niskiego i wysokiego napięcia urządzenia gospodarstwa domowego, a po wykryciu normalnego napięcia ponownie włączyć po 3 minutach.

Główne specyfikacje

Obwód ochronny musi spełniać następujące warunki: Jeśli napięcie w sieci mieści się w normalnym zakresie (od 100 do 130 V AC), będzie czekał przez 3 minuty, aż obwód ochronny zostanie zasilony. Przez te 3 minuty jest bursztyn





Dioda LED. Jeżeli napięcie sieciowe jest poza normalnym napięciem, wyjście obwodu ochronnego nigdy nie będzie pod napięciem. Jeśli napięcie w sieci jest niższe niż 100 VAC, obwód zabezpieczający „niskie napięcie” musi wskazywać zapalona czerwona dioda LED.

Jeśli napięcie sieciowe jest obecne, obwód zabezpieczający musi przepuścić napięcie większe niż 105 VAC „normalne napięcie”, co będzie sygnalizowane zapaleniem się zielonej diody LED.



Podobnie, obwód ochronny napięcia sieciowego musi być wyższy niż 130 V AC „wysokie napięcie” będzie sygnalizowane zapaleniem się czerwonej diody LED. Dopiero gdy napięcie jest mniejsze niż 125 VAC, musi wskazywać „normalne napięcie” obwodu zabezpieczającego za pomocą zielonej diody LED, która się zaświeci.

Po wykryciu zabezpieczenia przed przepięciem i zbyt niskim napięciem obwód powinien wydać sygnał dźwiękowy trwający 5 sekund.

Powinien być zbudowany z obwodem oscylatora opamp w tej funkcji.

Schemat obwodu

SZCZEGÓŁY STYKÓW LM358

Projekt obwodu

Pokazany powyżej obwód zabezpieczający przed odcięciem wysokiego / niskiego napięcia sieci jest ulepszoną wersją mojego wcześniej wyjaśnionego projektu, który miał podobny funkcja ochrony przed wysokim niskim odcięciem z wyjątkiem stopnia czasowego opóźnienia, który został dodany w obecnym projekcie zgodnie z żądaniem.

Stopień czasowy zapewnia opóźnione włączenie zasilania dla obciążenia za każdym razem, gdy zasilanie jest odłączane z powodu nieprawidłowych wahań napięcia, dzięki czemu obciążenie nigdy nie jest poddawane nagłej lub przypadkowej sytuacji przełączania napięcia.

Obwód zawiera również 4 różne diody LED, które wskazują odpowiednie poziomy lub stan napięcia sieciowego poprzez ich indywidualne kolory. Dwa czerwone kolory wskazują odpowiednio sytuacje wysokiego i niskiego napięcia, bursztynowa dioda LED wskazuje stan zliczania pośredniego opóźnienia obwodu, a zielona dioda LED informuje użytkownika o prawidłowym stanie zasilania sieciowego.

Preset lub potencjometr P3 służy do ustawiania opóźnienia włączenia przełącznika czasowego Stolik IC 4060

Jak to działa:

Wiemy już z naszego poprzedniego postu, że ilekroć napięcie wejściowe przekracza wyższy próg, na wyjściu górnego wzmacniacza operacyjnego powstaje wartość logiczna, a gdy napięcie spada poniżej dolnego progu, dolny wzmacniacz operacyjny generuje wysoką logikę na wyjściu.

Oznacza to, że w obu tych warunkach na złączu katodowym diod połączonych z wyjściami wzmacniacza generowana jest wysoka logika.

Wiemy, że układ czasowy IC 4060 jest zmuszony do zresetowania w obecności dodatniego wyzwalacza na jego pinie nr 12, a układ scalony pozostaje wyłączony (wyjście otwarte) tak długo, jak długo utrzymuje się stan wysoki na tym wyprowadzeniu układu scalonego.

Dlatego tak długo wyjście ze wzmacniaczy operacyjnych jest utrzymywane dodatnio, pin # 12 jest utrzymywany w stanie wysokim, a następnie pin # 3 wyjściowy IC 4060 jest utrzymywany w stanie dezaktywacji, co z kolei utrzymuje przekaźnik w stanie WYŁĄCZONY wraz z odłączonym obciążeniem sieciowym przez N / C kontakty.

Teraz, gdy tylko napięcie sieciowe powróci do swojego normalnego poziomu, wysoki stan logiczny na pinie # 12 układu IC 4060 jest usuwany, dzięki czemu układ scalony może rozpocząć proces zliczania.

IC zaczyna teraz liczyć zgodnie z wartościami ustawionymi przez C3 / P3. Zakładając, że sieć zasilająca pozostaje stabilna podczas całego procesu zliczania, zliczanie IC w końcu upływa, umożliwiając stan logiczny wysoki na pinie # 3, który wyzwala przekaźnik i obciążenie do działania.

Załóżmy jednak, że podczas zliczania napięcie sieci nadal się waha, układ scalony będzie zmuszony do wielokrotnego resetowania, co spowoduje całkowite wyłączenie wyjścia, upewniając się, że obciążenie nigdy nie było narażone na nieprzewidywalny i zmienny stan sieci.

Jak skonfigurować obwód.

Początkowo pozostawić zasilanie odłączone od obwodu.

Podłącz wejście sieciowe do transformatora zasilającego i zmierz wyjście DC na kondensatorze filtra, a także zmierz istniejący poziom wejściowej sieci zasilającej na wejściu transformatora.

Powiedzmy, że napięcie sieciowe wynosi około 230 V, co powoduje wytworzenie prądu stałego o wartości około 14 V.

Korzystając teraz z powyższych danych, można teraz obliczyć odpowiednie górne i dolne progi odcięcia, które można wykorzystać do ustawienia odpowiednich ustawień wstępnych.

Załóżmy, że chcemy, aby 260 V było górnym poziomem odcięcia i 190 V jako dolnym odcięciem, odpowiednie poziomy prądu stałego można obliczyć za pomocą następującego mnożenia krzyżowego:

230/260 = 14 / x

230/190 = 14 / rok

gdzie x oznacza odpowiadający górny poziom odcięcia DC, a y dolny poziom odcięcia DC.

Po obliczeniu tych wartości, przy użyciu zmiennego źródła zasilania prądem stałym, należy podać górny poziom prądu stałego do obwodu i wyregulować górne ustawienie wstępne tak, aby górna dioda LED po prostu zaświeciła się.

Następnie w podobny sposób zastosuj niższy poziom DC i wyreguluj dolne ustawienie wstępne, aż dolna dioda LED opampu się zaświeci.

Otóż ​​to! Procedura ustawiania górnego wysokiego i dolnego odcięcia pod napięciem została zakończona i system można teraz podłączyć do sieci w celu przeprowadzenia właściwego testu.

Lista części

  • R1, R2, R3, R4, R7 = 4K7
  • R6 = 4K7
  • R5 = 1 M.
  • P3 = 100K POT
  • C2 = 0,33 uF
  • C3 = 1uF
  • C1 = 1000 uF / 25 V.
  • P1, P2 = 10K WSTĘPNE
  • Z1, Z2, Z3 = 4,7 V / 1/2 WATT
  • D1 --- D4, D8 = 1N4007
  • D5 ---- D7 = 1N4148
  • IC1 = LM358
  • IC2 = IC 4060
  • T1 = BC547
  • PRZEKAŹNIK = 12 V / 250 Ω, 10 A
  • L1 ---- L4 = diody LED 20 mA, 5 mm
  • transformator = 0-12 V / 1 A lub 500 mA

AKTUALIZACJA

W przypadku tranzystorowej wersji powyższego zabezpieczenia wysokiego / niskiego napięcia z timerem opóźnienia można wypróbować następujący projekt:




Poprzedni: Obwód bezprzewodowej ładowarki o wysokim natężeniu prądu Dalej: Brzęczyk ze zwiększającą się częstotliwością sygnału dźwiękowego