Per il buon lavoro di tutti dispositivi elettrici ed elettronici , si consiglia di consentire la tensione ai limiti prescritti. Le fluttuazioni di tensione nell'alimentazione elettrica hanno certamente effetti negativi sui carichi collegati. Queste fluttuazioni possono essere di sovratensione e sottotensione che sono causate da diversi motivi come picchi di tensione, fulmini, sovraccarichi, ecc. Le sovratensioni sono le tensioni che superano i valori normali o nominali che causano danni all'isolamento degli apparecchi elettrici che portano a cortocircuiti. Allo stesso modo, la sottotensione causa il sovraccarico dell'apparecchiatura che porta a sfarfallio della lampada e prestazioni inefficienti dell'apparecchiatura. Quindi, questo articolo ha lo scopo di dare circuito di protezione da sottotensione e sovratensione schemi con differenti strutture di controllo.

Sovratensione o sottotensione

Per comprendere questo concetto e conoscerlo meglio, è necessario passare attraverso tre diversi tipi di circuiti di protezione da sovratensione che utilizzano comparatori e timer.

1. Circuito di protezione da sottotensione e sovratensione mediante comparatori

Questo circuito di protezione dalla tensione è progettato per sviluppare un meccanismo di sgancio a bassa e alta tensione per proteggere un carico da eventuali danni. In molte case e industrie si verificano frequentemente fluttuazioni nella fornitura di rete CA. I dispositivi elettronici si danneggiano facilmente a causa delle fluttuazioni. Per ovviare a questo problema, possiamo implementare un meccanismo di intervento del circuito di protezione da sottotensione / sovratensione per proteggere i carichi da danni indebiti.

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Schema a blocchi di protezione da sovratensione e sottotensione

Funzionamento del circuito

Come mostrato nello schema a blocchi sopra, il alimentatori CA di rete l'alimentazione all'intero circuito e per azionare carichi tramite relè, nonché per l'intervento del carico (lampade) in presenza della tensione di ingresso che scende al di sopra o al di sotto di un valore impostato.
Due comparatori usati come comparatori di finestre formati da un quadruplo comparatore IC . Questa operazione fornisce un errore in uscita se la tensione di ingresso al comparatore supera il limite oltre la finestra di tensione.
In questo circuito, un alimentatore non regolato è collegato a entrambi terminali amplificatori operazionali , in cui ciascun terminale non invertente è collegato attraverso i due resistori in serie e una disposizione potenziometrica. Allo stesso modo, anche il terminale invertente è alimentato Diodo Zener e disposizioni di resistenza, come mostrato nel circuito di protezione da sottotensione o sovratensione fornito.

Circuito di protezione da sovratensione mediante comparatori
La VR1 preimpostata del potenziometro è regolata in modo tale che la tensione non invertente sia inferiore a 6,8 V per il mantenimento stabile del carico per il normale intervallo di alimentazione di 180 V-240 V e la tensione del terminale invertente è costante di 6,8 V a causa del diodo Zener.
Quindi l'uscita dell'amplificatore operazionale è zero sotto questo intervallo e quindi il la bobina del relè è diseccitata e il carico non viene interrotto durante questa operazione stabile.
Quando la tensione è oltre i 240 V, la tensione sul terminale non invertente è superiore a 6,8, quindi l'uscita dell'amplificatore operazionale diventa alta. Questa uscita pilota il transistor e quindi la bobina del relè viene eccitata e alla fine i carichi vengono spenti a causa della sovratensione.
Allo stesso modo, per la protezione da sottotensione, il comparatore inferiore eccita il relè quando la tensione di alimentazione scende al di sotto di 180 V mantenendo 6 V al terminale invertente. Queste impostazioni di sottotensione e sovratensione possono essere modificate variando i rispettivi potenziometri.

2. Circuito di protezione da sottotensione e sovratensione mediante timer

Questo è un altro circuito di protezione da sottotensione / sovratensione per la progettazione di bassa tensione e meccanismo di protezione ad alta tensione per proteggere il carico da eventuali danni. Questo semplice circuito elettronico utilizza timer al posto del comparatore come nel caso precedente come meccanismo di controllo. La combinazione di questi due timer fornisce un'uscita di errore per commutare il meccanismo del relè quando la tensione viola i limiti prescritti. Pertanto, protegge gli apparecchi dagli effetti negativi della tensione di alimentazione.

Protezione da sovratensione tramite timer

Funzionamento del circuito:

L'intero circuito è alimentato con alimentazione DC rettificata , ma la potenza regolata è collegata ai timer e la potenza non regolata è collegata ai potenziometri per ottenere la tensione variabile.
Entrambi i timer sono configurati per funzionare come comparatori, cioè finché l'ingresso presente sul pin2 del timer è meno positivo di 1/3 Vcc, l'uscita sul pin 3 diventa alta e si verificherà l'inversione una volta che l'ingresso sul pin2 è più positivo rispetto al 1/3 Vcc.
Il potenziometro VR1 è collegato al timer 1 per l'interruzione di sottotensione e VR2 è al secondo timer per l'interruzione di sovratensione. I due transistor sono collegati a due timer per realizzare la logica di commutazione.

Circuito di protezione da sovratensione mediante timer
Nelle normali condizioni operative, (tra 160 e 250 V) l'uscita del timer 1 è mantenuta bassa in modo che il il transistor 1 è in stato di interruzione . Di conseguenza, il pin di ripristino del timer 2 è alto, il che fa sì che l'uscita sul pin 3 sia alto, quindi il transistor 2 conduce, e quindi la bobina del relè viene eccitata. Pertanto, in condizioni di tensione normale o stabile, il carico non viene interrotto.
Nella condizione di sovratensione (superiore a 260 V), la tensione di ingresso sul pin 2 del timer 2 è alta. Ciò causa una bassa uscita sul pin 3, che a sua volta porta il transistor 2 in una modalità di stato di interruzione. Quindi, la bobina del relè viene diseccitata e il carico viene attivato dall'alimentazione principale.
Allo stesso modo, in condizioni di sottotensione, l'uscita del timer 1 è alta e aziona il transistor 1 in modalità di conduzione. Di conseguenza, il pin di ripristino del timer 2 diventa basso e quindi il transistore 2 è in modalità di interruzione. Infine, il relè viene azionato per isolare i carichi dall'alimentazione principale.
Questi stati di sovratensione e sottotensione vengono visualizzati anche come indicazioni LED collegate ai rispettivi timer come mostrato in figura.

Questi sono i due diversi circuiti di protezione da sovratensione e sottotensione. Entrambi i circuiti funzionano in modo simile, ma i componenti utilizzati fanno la differenza tra loro. Questi circuiti sono semplici, economici e facili da implementare e quindi, ora potrai scegliere tra questi due per il controllo migliore e affidabile con facilità di implementazione. Quindi scrivi la tua scelta e per qualsiasi altro aiuto tecnico a costruire progetti elettronici circuiti nella sezione commenti qui sotto.

“resistori in parallelo regola divisore di tensione ”

Crediti fotografici:

Sovratensione o sottotensione di statico
Circuito di protezione da sovratensione utilizzando comparatori di blogspot
Circuito di protezione da sovratensione utilizzando timer di circuiti elettronici