Circuito di protezione rete alta bassa tensione con monitoraggio ritardo

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Il post spiega una versione aggiornata del mio precedente circuito di protezione da interruzione dell'alta-bassa tensione da 220 V / 120 V che ora include un ripristino ritardato dell'alimentazione per il carico con 3 indicatori di stato dell'alimentazione a LED.

L'idea è stata richiesta da uno dei membri dedicati di questo sito.



Obiettivi e requisiti del circuito

  1. Ho appena seguito la tua spiegazione ed è possibile che tu possa aiutarci con quanto segue:
  2. Progettare un circuito di sicurezza che dovrebbe fornire agli elettrodomestici una protezione da sovratensione e sottotensione.
  3. Il circuito di protezione deve spegnersi immediatamente al rilevamento di un elettrodomestico a bassa e alta tensione e al rilevamento di tensione normale si riaccende dopo 3 minuti.

Specifiche principali

Il circuito di protezione deve essere conforme a quanto segue: Se la tensione di linea rientra nell'intervallo normale (da 100 a 130 V ca), attenderà il circuito di protezione 3 minuti prima che l'uscita venga eccitata. Durante questi 3 minuti c'è un'ambra

Luce a led. Se la tensione di linea è al di fuori della tensione normale, l'uscita del circuito di protezione non sarà mai sotto tensione. Se la tensione di linea è inferiore a 100VAC, il circuito di protezione 'bassa tensione' deve indicare da un LED rosso che si accende.



Se è presente la tensione di linea, il circuito di protezione deve passare una tensione superiore a 105 Vac 'tensione normale' sarà indicata da un led verde che si accende.

Allo stesso modo, il circuito di protezione della tensione di linea deve essere superiore a 130 V ca 'alta tensione' sarà indicata da un LED rosso che si accende. Solo quando una tensione è inferiore a 125VAC, deve indicare la 'tensione normale' del circuito di protezione tramite un LED verde che si accende.

Al rilevamento della protezione da sovratensione e sottotensione, il circuito dovrebbe emettere un segnale acustico di 5 secondi.

Questo dovrebbe essere costruito con un circuito oscillatore opamp in questa funzionalità.

Schema elettrico

DETTAGLI PINOUT LM358

Il design del circuito

Il circuito di protezione da interruzione dell'alta / bassa tensione di rete mostrato sopra è una versione migliorata del mio progetto precedentemente spiegato che aveva un simile funzione di protezione da interruzione alta e bassa eccetto lo stadio del timer di ritardo che è stato aggiunto nel presente progetto secondo la richiesta.

La fase del timer garantisce l'accensione ritardata del carico ogni volta che la rete viene interrotta a causa di una tensione fluttuante anomala, in modo che il carico non sia mai soggetto a una situazione di commutazione di tensione brusca o casuale.

Il circuito include anche 4 LED distinti che indicano i corrispondenti livelli di tensione di rete o lo stato attraverso i loro singoli colori. I due colori rossi indicano rispettivamente situazioni di alta e bassa tensione, il LED di colore ambra indica lo stato di conteggio del ritardo intermedio del circuito, mentre il LED verde informa l'utente in merito a una condizione di uscita di rete sana.

Il preset o il potenziometro P3 viene utilizzato per impostare l'interruttore del tempo di ritardo su ON per il Stadio IC 4060

Come funziona:

Sappiamo già dal nostro post precedente che ogni volta che la tensione di ingresso attraversa la soglia più alta, viene creato un alto logico all'uscita dell'amplificatore operazionale superiore e quando la tensione scende al di sotto della soglia inferiore l'amplificatore operazionale inferiore genera una logica alta alla sua uscita.

Ciò implica che durante entrambe le condizioni viene generata una logica alta alla giunzione catodica dei diodi collegati con le uscite opamp.

Sappiamo che il timer IC 4060 è costretto a resettarsi in presenza di un trigger positivo sul suo pin # 12, e l'IC rimane disabilitato (uscita aperta) fintanto che viene mantenuto un alto a questo pinout dell'IC.

Pertanto per così tanto tempo l'uscita dagli operazionali viene mantenuta positiva, il pin # 12 viene mantenuto alto e successivamente il pin di uscita IC 4060 # 3 viene mantenuto disattivato, il che a sua volta mantiene il relè spento insieme al carico di rete scollegato tramite N / Contatti C.

Ora non appena la tensione di rete ritorna al suo livello normale, la logica alta sul pin # 12 dell'IC 4060 viene rimossa, in modo che l'IC possa iniziare il suo processo di conteggio.

L'IC inizia ora a contare secondo i valori impostati da C3 / P3. Supponendo che la rete rimanga stabile durante l'intero processo di conteggio, il conteggio dell'IC scade infine abilitando un alto logico al suo pin n. 3, che attiva il relè e il carico in azione.

Tuttavia supponiamo che mentre il conteggio fosse in corso, la rete continuasse a fluttuare, l'IC sarebbe costretto a resettarsi ripetutamente e questo manterrebbe l'uscita completamente spenta assicurandosi che al carico non fosse mai permesso di affrontare la condizione di rete imprevedibile e fluttuante.

Come impostare il circuito.

Inizialmente mantenere l'alimentazione scollegata dal circuito.

Applicare l'ingresso di rete al trasformatore di alimentazione e misurare l'uscita CC attraverso il condensatore del filtro e misurare anche il livello di rete di ingresso esistente all'ingresso del trasformatore.

Supponiamo che la tensione di rete si trovi intorno a 230V, il che si traduce nella produzione di un'uscita DC di circa 14V.

Utilizzando i dati di cui sopra ora potrebbe essere possibile calcolare le corrispondenti soglie di cut-off superiore e inferiore, che possono essere utilizzate per impostare i rispettivi preset.

Supponiamo di voler 260 V come livello di interruzione superiore e 190 V come limite inferiore, i livelli CC corrispondenti potrebbero essere calcolati con l'aiuto della seguente moltiplicazione incrociata:

230/260 = 14 / x

230/190 = 14 / a

dove x rappresenta il livello DC di cut-off superiore corrispondente ey il livello DC di cut-off inferiore.

Una volta calcolati questi valori, utilizzando un alimentatore CC variabile, alimentare il livello CC superiore al circuito e regolare il preset superiore in modo che il LED opamp superiore si accenda.

Successivamente, in modo simile, applicare il livello DC inferiore e regolare il preset inferiore fino a quando il LED operazionale inferiore si accende.

Questo è tutto! Le regolazioni per le procedure di impostazione dell'interruzione per sottotensione superiore e inferiore sono state completate e il sistema può ora essere collegato alla rete per il test effettivo.

Elenco delle parti

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

AGGIORNARE

Per una versione transistorizzata della protezione di rete alta / bassa sopra con timer di ritardo, è possibile provare il seguente design:




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