In questo articolo cercheremo di capire la realizzazione di un semplice interruttore di cortocircuito di rete da 220 V, 120 V AC utilizzando un SCR e una combinazione triac, (ricercato e progettato da me).
Il circuito è una versione elettronica delle normali unità MCB con interruttore di circuito principale che utilizziamo nelle nostre case.
Nota: non ho usato un relè per l'interruzione, perché i contatti del relè si fonderanno semplicemente tra loro a causa di forti archi di corrente attraverso i contatti durante una condizione di cortocircuito, e quindi è altamente inaffidabile.
Perché il cortocircuito nelle case può essere pericoloso
Un cortocircuito in a cablaggio domestico può sembrare qualcosa che accade molto di rado e le persone non sono troppo interessate a far installare nelle loro case qualsiasi misura precauzionale pertinente e correre il rischio con molta disinvoltura.
Tuttavia di tanto in tanto a causa di qualche guasto accidentale, un cortocircuito nel cablaggio di rete diventa inevitabile e ciò causa un disastro e un'enorme perdita.
A volte la conseguenza porta a rischi di incendio e persino perdere la vita e la proprietà.
ATTENZIONE - IL CIRCUITO PROPOSTO NON E 'ISOLATO DALLA RETE CA, QUINDI È ESTREMAMENTE PERICOLOSO AL TOCCO IN POSIZIONE SCOPERTA E QUANDO ALIMENTATO.
Sebbene molti tipi di unità di interruttori di cortocircuito siano disponibili già pronti sul mercato, questi sono generalmente molto costosi.
Inoltre, un hobbista elettronico vorrà sempre realizzare un tale apparecchio tutto da lui e godersi la sua esposizione in casa.
Realizzare un interruttore di circuito elettronico economico ma promettente
Un circuito interruttore di cortocircuito descritto in questo articolo è davvero un gioco da ragazzi per quanto riguarda la sua realizzazione e una volta installato fornirà una protezione a vita contro tutte le condizioni di cortocircuito che potrebbero verificarsi accidentalmente.
Il circuito salvaguarderà anche il cablaggio della casa da possibili condizioni di sovraccarico.
Come funziona
Il circuito mostrato nello schema sembra piuttosto semplice e può essere simulato verbalmente come segue:
Lo stadio di rilevamento del circuito diventa infatti il cuore dell'intero sistema ed è costituito da un accoppiatore ottico ON 1.
Come tutti sappiamo, un fotoaccoppiatore è costituito internamente da un LED e da una disposizione a transistor di commutazione, il transistor viene acceso in risposta all'illuminazione del LED integrato.
Così il innesco del transistor che costituisce l'uscita del dispositivo avviene senza alcun contatto fisico o elettrico piuttosto attraverso il passaggio di raggi luminosi dal LED.
Il LED che diventa l'ingresso del dispositivo può essere commutato tramite un agente esterno o una sorgente di tensione che deve essere tenuta lontana dallo stadio di uscita dell'optoaccoppiatore.
Perché viene utilizzato un fotoaccoppiatore
Nel nostro circuito, il LED dell'accoppiatore ottico è alimentato tramite una rete a ponte che ottiene la sua sorgente di tensione dal potenziale generato attraverso il resistore R1.
Questo resistore R1 è collegato in modo tale che la corrente di rete CA al cablaggio di casa lo attraversi e quindi qualsiasi sovraccarico o sovracorrente è soggetto a questo resistore.
Durante un sovraccarico o cortocircuito condizioni, il resistore sviluppa istantaneamente un potenziale attraverso di esso, che viene rettificato e inviato al LED dell'accoppiatore ottico.
Il LED ottico si illumina immediatamente, accendendo il transistor corrispondente.
Utilizzando un file SCR per attivare la fase principale di esclusione del triac
Facendo riferimento al circuito vediamo che l'emettitore del transistor opto è collegato al gate di un SCR esterno, il cui anodo è ulteriormente connesso al gate di un Triac.
In condizioni normali, il il triac rimane acceso , consentendo al carico collegato attraverso di esso di rimanere operativo.
Ciò accade perché l'SCR rimane spento e consente al triac di acquisire la sua corrente di gate tramite R3.
Tuttavia, in caso di sovraccarico o cortocircuito, come discusso in precedenza, il transistor opto-accoppiatore conduce e attiva l'SCR.
Questo attira istantaneamente il potenziale di gate del triac a terra, inibendone la conduzione.
Il triac si spegne immediatamente salvaguardando il carico e l'impianto elettrico domestico a cui è configurato.
L'SCR rimane bloccato fino a quando il problema non viene risolto e il circuito non viene riavviato. La sezione che comprende C1, Z1, C2 è un semplice circuito di alimentazione senza trasformatore , utilizzato per alimentare il circuito SCR e Triac.
Elenco delle parti
- R1 = filo di ferro arrotolato, la sua resistenza è calcolata per produrre 2 volt attraverso di esso alle determinate condizioni di carico critico.
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- R2, R3, R4 = 100 Ohm
- R5 = 1K,
- R6 = 1 M,
- C1, C2 = 474 / 400V
- SCR = C106,
- Triac = BTA41 / 600B
- Opto-accoppiatore = MCT2E,
- ZENER = 12V 5W
- Diodi = 1N4007
Precedente: Circuito rilevatore di fase CA senza contatto [testato] Avanti: Circuito CDI (Simple Capacitive Discharge Ignition)
