מעגל הגנה על מתח נמוך עם צג עיכוב

ההודעה מסבירה גרסה משודרגת של זרם החשמל הקודם שלי 220 וולט / 120 וולט במעגל הגנה מנותק במתח נמוך, אשר כולל כעת שחזור עיכוב של הכוח לעומס עם 3 מחווני מצב LED.

את הרעיון ביקש אחד החברים המסורים באתר זה.

מטרות ודרישות המעגל

1. בדיוק עקבתי אחר ההסבר שלך והאם אתה יכול לעזור לנו בנושאים הבאים:
2. לתכנון מעגל בטיחות שאמור לספק מכשירי חשמל ביתיים להגנה על מתח ומתח.
3. על מעגל המגן לכבות באופן מיידי לאחר גילוי מכשיר ביתי במתח נמוך ובמתח גבוה ולאחר גילוי המתח הרגיל יופעל שוב לאחר 3 דקות.

מפרטים עיקריים

מעגל המגן חייב להתאים לדברים הבאים: אם מתח הקו נמצא בטווח הרגיל (100 עד 130 וולט), הוא ימתין למעגל המגן 3 דקות לפני שהפלט יופעל. במהלך 3 הדקות האלה יש ענבר

תאורת לד. אם מתח הקו נמצא מחוץ למתח הרגיל, פלט מעגל המגן לעולם לא יהיה במתח. אם מתח הקו נמוך מ- 100 וולט, מעגל ההגנה 'מתח נמוך' חייב להצביע על ידי נורית LED אדומה.

אם מתח הקו קיים, מעגל ההגנה חייב לעבור מתח גדול מ- 105 ואק 'מתח רגיל' שהוא יציין באמצעות נורית LED ירוקה שנדלקת.

באופן דומה, מעגל ההגנה על מתח הקו צריך להיות גבוה מ- 130 וולט AC 'מתח גבוה' יצוין על ידי נורית LED נדלקת. רק כאשר מתח נמוך מ -125 וולט, עליו לציין את מעגל ההגנה 'מתח רגיל' על ידי נורית LED ירוקה שנדלקת.

עם גילוי הגנת מתח ומתחת, המעגל צריך לתת צפצוף של 5 שניות.

זה צריך להיות בנוי עם מעגל מתנד opamp בפונקציונליות זו.

תרשים מעגל

LM358 פרטים על PINOUT

עיצוב המעגלים

המעגל המוגדר לעיל מתח גבוה / נמוך מנותק הוא גרסה משופרת של העיצוב שלי שהוסבר בעבר, שהיה דומה לו תכונת הגנה נמוכה מנותקת גבוהה למעט שלב שעון העיכוב שהתווסף בתכנון הנוכחי לפי הבקשה.

שלב הטיימר מבטיח מתג הפעלה מתעכב לעומס בכל פעם שמנותקים את הרשת עקב מתח תנודתי לא תקין, כך שהעומס לעולם אינו נתון למצב מיתוג מתח פתאומי או אקראי.

המעגל כולל גם 4 נוריות LED שונות המציינות את רמות המתח או מצב הרשת המתאימות באמצעות הצבעים האישיים שלהם. שני הצבעים האדומים מצביעים על מצבי מתח גבוה ונמוך בהתאמה, נורית צבע הענבר מציינת את מצב ספירת העיכוב הבינוני של המעגל, ואילו הנורית הירוקה מודיעה למשתמש בדבר מצב פלט תקין לרשת.

P3 מוגדר מראש או סיר משמש להגדרת מתג זמן השהיה מופעל עבור שלב IC 4060

איך זה עובד:

אנחנו כבר יודעים מההודעה הקודמת שלנו שבכל פעם שמתח הכניסה עובר את הסף הגבוה יותר, נוצר שיא לוגי ביציאת האופאמפ העליון וכאשר המתח יורד מתחת לסף התחתון האופם התחתון מייצר היגיון גבוה בפלט שלו.

זה מרמז כי בשני התנאים נוצר לוגיקה גבוהה בצומת הקתודה של הדיודות המחוברות ליציאות ה- opamp.

אנו יודעים שהטיימר IC 4060 נאלץ להתאפס בנוכחות טריגר חיובי בסיכה מספר 12 שלו, וה- IC נשאר מושבת (פלט פתוח) כל עוד נשמר גבוה בפינט זה של ה- IC.

לכן למשך זמן כה רב תפוקת המנורות מוחזקת חיובית, סיכה מס '12 נשמרת גבוהה ובהמשך נעשית סיכת פלט מס' IC 4060 מושבתת, מה שמציב את הממסר כבוי יחד עם עומס החשמל מנותק דרך N / אנשי קשר ג.

כעת ברגע שמתח הרשת חוזר לרמתו הרגילה, ההיגיון הגבוה בסיכה מס '12 של IC 4060 מוסר, כך שה- IC רשאי להתחיל בתהליך הספירה שלו.

ה- IC מתחיל כעת לספור לפי הערכים שנקבעו על ידי C3 / P3. אם נניח שרשת החשמל נשארת יציבה במהלך כל תהליך הספירה, ספירת ה- IC חולפת לבסוף ומאפשרת היגיון גבוה בסיכה מספר 3 שלה, מה שמפעיל את הממסר והעומס לפעולה.

עם זאת, נניח שבזמן הספירה מתבצע, החשמל ממשיך להשתנות, ה- IC ייאלץ להתאפס שוב ושוב והדבר ימשיך לכבות את הפלט לחלוטין ולוודא שהעומס לעולם אינו מורשה להתמודד עם מצב הרשת הבלתי צפוי והמתנודד.

כיצד להגדיר את המעגל.

בתחילה יש לשמור על ספק הכוח מנותק מהמעגל.

החל קלט רשת על שנאי אספקת החשמל ומדוד את תפוקת DC על פני קבלים המסננים, וכן למדוד את רמת זרם הקלט הקיימת בכניסה של השנאי.

נניח שמתח הרשת נמצא בסביבות 230 וולט, מה שמביא לייצור תפוקת DC בסביבות 14 וולט.

באמצעות הנתונים שלעיל ניתן יהיה לחשב את ספי הניתוק העליונים והתחתונים המתאימים, אשר יכולים לשמש להגדרת ההגדרות הקבועות מראש.

נניח ואנחנו רוצים ש -260 וולט תהיה מפלס החיתוך העליון, ו -190 וולט כמנותק התחתון, ניתן לחשב את רמות ה- DC המתאימות בעזרת כפל הצלב הבא:

230/260 = 14 / x

230/190 = 14 / y

כאשר x מייצג את רמת ה- DC המנותקת העליונה המתאימה ו- y את רמת ה- DC המנותקת התחתונה.

לאחר חישוב ערכים אלה, באמצעות ספק כוח DC משתנה, הזן את מפלס DC העליון למעגל והתאם את ההגדרה הקבועה מראש כך שנורית ה- opamp העליונה פשוט תידלק.

לאחר מכן, באופן דומה יש להחיל את רמת ה- DC הנמוכה יותר ולהתאים את ההגדרה הקבועה התחתונה עד שנורית ה- opamp התחתונה פשוט נדלקת.

זהו זה! ההתאמות עבור הליכי הגדרת המנתק העליונים והתחתונים תחתונים הושלמו, וניתן לחבר כעת את המערכת לרשת החשמל לצורך הבדיקה בפועל.

רשימת חלקים

• R1, R2, R3, R4, R7 = 4K7
• R6 = 4K7
• R5 = 1 מיליון
• P3 = 100K סיר
• C2 = 0.33uF
• C3 = 1uF
• C1 = 1000uF / 25V
• P1, P2 = 10K קבוע מראש
• Z1, Z2, Z3 = 4.7V / 1/2 וואט
• D1 --- D4, D8 = 1N4007
• D5 ---- D7 = 1N4148
• IC1 = LM358
• IC2 = IC 4060
• T1 = BC547
• ממסר = 12V / 250 OHMS, 10 אמפר
• L1 ---- L4 = נוריות 20mA, 5mm
• שנאי = 0-12V / 1 AMP או 500 mA

עדכון

לגרסה טרנזיסטורית של הגנת הרשת הגבוהה / הנמוכה לעיל עם טיימר עיכוב, תוכלו לנסות את העיצוב הבא: