دارة حماية عالية الجهد المنخفض مع جهاز مراقبة التأخير

دارة حماية عالية الجهد المنخفض مع جهاز مراقبة التأخير

يشرح المنشور نسخة مطورة من دارة الحماية من قطع التيار الكهربائي المنخفض 220 فولت / 120 فولت والتي تتضمن الآن استعادة الطاقة المتأخرة للحمل مع 3 مؤشرات حالة طاقة LED.



تم طلب الفكرة من قبل أحد الأعضاء المتفانين في هذا الموقع.

أهداف الدائرة ومتطلباتها

  1. لقد تابعت للتو شرحك وهل من الممكن أن تساعدنا في ما يلي:
  2. لتصميم دائرة أمان يجب أن توفر للأجهزة المنزلية حماية من الجهد الزائد أو المنخفض.
  3. يجب إيقاف تشغيل الدائرة الواقية فور اكتشاف الأجهزة المنزلية ذات الجهد المنخفض والعالي وعند اكتشاف مفتاح الجهد الطبيعي مرة أخرى بعد 3 دقائق.

المواصفات الرئيسية

يجب أن تمتثل الدائرة الواقية لما يلي: إذا كان جهد الخط ضمن النطاق الطبيعي (100 إلى 130 فولت تيار متردد) ، فسوف تنتظر الدائرة الواقية 3 دقائق قبل تنشيط الخرج. خلال هذه الدقائق الثلاث يوجد كهرماني





ضوء LED. إذا كان جهد الخط خارج الجهد الطبيعي ، فلن يكون خرج دائرة الحماية تحت التوتر. إذا كان جهد الخط أقل من 100VAC ، فيجب أن تشير دائرة الحماية 'الجهد المنخفض' بواسطة مؤشر LED أحمر يضيء.

إذا كان جهد الخط موجودًا ، يجب أن تمر دائرة الحماية بجهد أكبر من 105 فولط 'توتر عادي' سيشير ذلك بواسطة مصباح LED أخضر يضيء.



وبالمثل ، يجب أن تكون دائرة حماية جهد الخط أعلى من 130 فولت تيار متردد ، وسيتم الإشارة إلى 'الجهد العالي' بواسطة مؤشر LED أحمر يضيء. فقط عندما يكون الجهد أقل من 125 فولت تيار متردد ، يجب أن يشير إلى دائرة الحماية 'التوتر الطبيعي' بواسطة مصباح LED أخضر يضيء.

عند الكشف عن حماية الجهد الزائد وتحت الجهد ، يجب أن تصدر الدائرة صوتًا لمدة 5 ثوانٍ.

يجب أن يتم إنشاء هذا بدائرة مذبذب opamp في هذه الوظيفة.

مخطط الرسم البياني

تفاصيل LM358 PINOUT

تصميم الدائرة

دائرة حماية قطع التيار الكهربائي العالية / المنخفضة الموضحة أعلاه هي نسخة محسّنة من تصميمي الموضح سابقًا والذي كان له نفس الشيء ميزة حماية عالية منخفضة باستثناء مرحلة مؤقت التأخير التي تمت إضافتها في التصميم الحالي حسب الطلب.

تضمن مرحلة المؤقت تشغيل مفتاح الطاقة المتأخر للحمل في كل مرة يتم فيها قطع التيار الكهربائي بسبب جهد متذبذب غير طبيعي بحيث لا يتعرض الحمل أبدًا لحالة تبديل جهد مفاجئ أو عشوائي.

تشتمل الدائرة أيضًا على 4 مصابيح LED مميزة تشير إلى مستويات الجهد الكهربائي المقابل أو الحالة من خلال ألوانها الفردية. يشير اللونان الأحمران إلى حالات الجهد العالي والمنخفض على التوالي ، ويشير مؤشر LED باللون الكهرماني إلى حالة حساب التأخير المتوسط ​​للدائرة ، بينما يُعلم مؤشر LED الأخضر المستخدم بحالة إخراج التيار الكهربائي الصحي.

يتم استخدام الإعداد المسبق P3 أو الوعاء لإعداد مفتاح وقت التأخير ON لـ مرحلة IC 4060

كيف تعمل:

نحن نعلم بالفعل من منشوراتنا السابقة أنه كلما تجاوز جهد الدخل الحد الأعلى ، يتم إنشاء ارتفاع منطقي عند خرج opamp العلوي وعندما ينخفض ​​الجهد إلى ما دون العتبة السفلية ، يولد opamp السفلي منطقًا عاليًا عند خرجه.

هذا يعني أنه خلال كلتا الحالتين يتم إنشاء منطق عالي عند تقاطع الكاثود للثنائيات المتصلة بمخرجات opamp.

نحن نعلم أن المؤقت IC 4060 يُجبر على إعادة التعيين في وجود مشغل إيجابي عند طرفه رقم 12 ، ويظل IC معطلاً (الإخراج مفتوحًا) طالما أن ارتفاعًا مستمرًا في هذا pinout من IC.

لذلك ، لفترة طويلة ، يتم الاحتفاظ بالإخراج من opamps موجبًا ، ويتم الاحتفاظ بالدبوس رقم 12 مرتفعًا ، وبالتالي يتم إيقاف تشغيل دبوس الإخراج IC 4060 رقم 3 ، والذي بدوره يحافظ على إيقاف تشغيل المرحل جنبًا إلى جنب مع حمل التيار الكهربائي المفصول من خلال N / اتصالات ج.

الآن بمجرد عودة جهد التيار الكهربائي إلى مستواه الطبيعي ، يتم إزالة المنطق المرتفع عند الطرف رقم 12 من IC 4060 ، بحيث يُسمح لـ IC ببدء عملية العد.

يبدأ IC الآن في العد وفقًا للقيم التي حددها C3 / P3. لنفترض أن الخطوط الرئيسية ظلت مستقرة أثناء عملية العد بأكملها ، فإن حساب IC ينقضي أخيرًا مما يتيح منطقًا مرتفعًا عند طرفه رقم 3 ، مما يؤدي إلى تشغيل التتابع والحمل.

ومع ذلك ، افترض أنه أثناء إجراء العد ، ظلت الخطوط الرئيسية متذبذبة ، وسيُجبر IC على إعادة التعيين بشكل متكرر وسيؤدي ذلك إلى إيقاف تشغيل الإخراج تمامًا مع التأكد من عدم السماح للحمل بمواجهة حالة التيار الكهربائي غير المتوقعة والمتقلبة.

كيفية إعداد الدائرة.

في البداية ، احتفظ بمصدر الطاقة مفصولًا عن الدائرة.

قم بتطبيق مدخلات التيار الكهربائي على محول مزود الطاقة وقياس إخراج التيار المباشر عبر مكثف المرشح ، وكذلك قم بقياس مستوى أنابيب الإدخال الموجودة عند مدخلات المحول.

لنفترض أن جهد التيار الكهربائي يبلغ حوالي 230 فولت ، مما ينتج عنه إنتاج تيار مستمر يبلغ حوالي 14 فولت.

باستخدام البيانات أعلاه الآن ، قد يكون من الممكن حساب عتبات القطع العلوية والسفلية المقابلة ، والتي يمكن استخدامها لإعداد الإعدادات المسبقة ذات الصلة.

لنفترض أننا نريد أن يكون 260V هو مستوى القطع الأعلى ، وأن يكون 190V هو الحد الأدنى ، يمكن حساب مستويات DC المقابلة بمساعدة الضرب التبادلي التالي:

230/260 = 14 / س

230/190 = 14 / سنة

حيث يمثل x مستوى القطع العلوي المقابل للتيار المستمر و y يمثل مستوى القطع الأدنى للتيار المستمر.

بمجرد حساب هذه القيم ، باستخدام مصدر طاقة متغير للتيار المستمر ، قم بتغذية مستوى التيار المباشر العلوي للدائرة وضبط الإعداد المسبق العلوي بحيث يضيء مصباح LED العلوي.

بعد ذلك ، بطريقة مماثلة ، قم بتطبيق مستوى DC السفلي واضبط الإعداد المسبق السفلي حتى يضيء مصباح LED السفلي.

هذا هو! اكتملت عمليات الضبط الخاصة بإجراءات إعداد قطع التيار الكهربائي العلوي والسفلي تحت الجهد ، ويمكن الآن توصيل النظام بالتيار الكهربائي للاختبار الفعلي.

قائمة الاجزاء

  • R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R7 = 4K7
  • R6 = 4K7
  • R5 = 1 م
  • P3 = 100 ألف وعاء
  • C2 = 0.33uF
  • C3 = 1uF
  • C1 = 1000 فائق التوهج / 25 فولت
  • P1، P2 = 10K إعداد مسبق
  • Z1، Z2، Z3 = 4.7 فولت / 1/2 واط
  • D1 - D4 ، D8 = 1N4007
  • D5 ---- D7 = 1N4148
  • IC1 = LM358
  • IC2 = IC 4060
  • T1 = BC547
  • تتابع = 12 فولت / 250 أوم ، 10 أمبير
  • L1 ---- L4 = LEDS 20mA ، 5 مم
  • محول = 0-12 فولت / 1 أمبير أو 500 مللي أمبير

تحديث

للحصول على نسخة ترانزستور من حماية التيار الكهربائي المرتفع / المنخفض أعلاه مع مؤقت التأخير ، يمكنك تجربة التصميم التالي:




زوج من: دائرة شاحن البطارية اللاسلكية عالية الحالية التالي: الجرس مع زيادة معدل الصفير