Ang isang AC mains mataas / mababang cut-off na aparato ay papatayin o ididiskonekta ang supply ng mains mula sa elektrisidad sa bahay tuwing may napansin na sitwasyon ng mataas na boltahe o mababang boltahe. Sa ganitong paraan tinitiyak nito ang kabuuang kaligtasan sa mga kable ng bahay at kagamitan mula sa sunog na elektrisidad dahil sa abnormal sa paglipas ng voltages o brown out low voltages.

Inilalarawan ng artikulo ang 3 tumpak na awtomatikong paulit-ulit at sa ilalim ng boltahe na gupitin ang mga circuit ay maaaring gawin sa bahay para sa pagprotekta sa mga domestic appliances mula sa biglaang mapanganib na mataas at mababang boltahe na pag-agos. Ang mga unang disenyo ay nagpapaliwanag ng isang circuit na batay sa transpormer ng LM324, ang pangalawang circuit ay gumagamit ng isang walang transpormasyong bersyon, iyon ay gumagana nang walang isang transpormer, habang ang pangatlong konsepto ay nagpapaliwanag ng isang cut ng circuit na batay sa transistor, na lahat ay maaaring mai-install sa bahay para sa pagkontrol nang paulit-ulit. pinutol ng boltahe ang proteksyon.

Pangkalahatang-ideya

Ang AC mains mataas at mababang boltahe na putulin ang circuit na ipinaliwanag sa artikulong ito ay napakadaling itayo ngunit napaka maaasahan at tumpak. Gumagamit ang circuit ng a solong IC LM 324 para sa kinakailangang pagtuklas at agad na lumilipat ng mga kaugnay na relay upang ang mga konektadong pag-load ay nakahiwalay mula sa mga mapanganib na input.

Nagbibigay din ang circuit ng mga visual na indikasyon ng kani-kanilang mga antas ng boltahe sa anumang instant.

Ang sumusunod na circuit ay gumagamit ng isang transpormer para sa pag-power ng circuit

Diagram ng Circuit

Listahan ng Mga Bahagi para sa ipinanukalang mataas, mababang mains voltage protector circuit.

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
P1, P2, P3, P4 = 10 K Preset
C1 = 1000 uF / 25 V,
OP1, OP2 = MCT 2E, opto na magkakabit
Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 Volts, 400 mW,
D1, D2, D3, D4 = 1N4007,
D5, D6 = 1N4148,
T1, T2 = BC547B,
LED = PULA, GREEN ayon sa gusto,
Transformer = 0 - 12 V, 500 mA
Relay = SPDT, 12 Volt, 400 Ohm

Pagpapatakbo ng Circuit

Sa isa sa aking naunang mga post, nakita namin ang isang napaka-simple ngunit mabisang disenyo ng isang mains sa paglipas ng boltahe at mababang boltahe na pinutol ang circuit, na kung saan ay maaaring lumipat at putulin ang lakas ng mains mula sa pag-abot sa mga konektadong appliances kapag ang input boltahe ay tumawid o sa ibaba ng mga mapanganib na threshold.

Gayunpaman dahil sa sobrang pagiging simple ng disenyo, na kinasasangkutan lamang ng isang pares ng mga transistors, ang circuit ay may sariling mga limitasyon, ang pangunahing limitasyon ay hindi gaanong kawastuhan at malaki na hysteresis, na nagreresulta sa mataas na agwat ng threshold na higit sa 60 volts sa pagitan ng matataas at mababa ang mga limitasyon.

Ang kasalukuyang disenyo ng isang mataas na boltahe at mababang boltahe na putulin ang circuit ay hindi lamang lubos na tumpak ngunit nagbibigay din ng mga visual na indikasyon patungkol sa mga nauugnay na voltages instipping. Napakataas ng kawastuhan na halos ang mga threshold ay maaaring paghiwalayin at maipakita sa loob ng 5 volts range.

Ang pagsasama ng mga opamp sa circuit ay sinasangkapan ito ng tampok sa itaas at samakatuwid ang buong ideya ay naging lubos na maaasahan.

Unawain natin ang circuit sa mga detalye:

Paano Gumagana ang mga opamp bilang Mga Maghahambing

Ang mga opamp, A1, A2, A3, A4 ay nakuha mula sa isang solong IC 324, na isang quad opamp IC, nangangahulugang binubuo ng apat na mga bloke ng opamp sa isang pakete.

“pangunahing mga elektronikong proyekto para sa mga nagsisimula ”

Ang IC ay kapansin-pansin na maaasahan at madaling i-configure at halos hindi nagdudulot ng isang problema sa paggana nito, sa maikli mayroon itong matitibay na specs at masyadong nababaluktot sa karamihan ng mga pagsasaayos.

Ang apat na mga opamp ay pinalaki bilang mga tagapaghambing ng boltahe. Ang inverting input ng lahat ng mga opamp ay naka-clamp sa isang nakapirming halaga ng sanggunian na 6 volts na kung saan ay ginagawa sa pamamagitan ng isang resistensya / zener network para sa ech ng mga opamp nang may diskarte.

Ang non-inverting input ng A1 hanggang A4 ay konektado sa suplay ng kuryente ng circuit sa pamamagitan ng isang boltahe divider network na nabuo ng mga preset na P1, P2, P3 at P4 ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga preset ay maaaring maiakma ayon sa ninanais upang i-flip ang mga output ng kani-kanilang mga opamp kapag ang may-katuturang antas ng pag-input ay tumatawid sa antas ng sanggunian na itinakda sa pabaliktad na mga input ng kani-kanilang mga opamp.

Ang mga output ng A1 hanggang A4 ay isinama sa mga tagapagpahiwatig ng LED sa isang espesyal na paraan. Dito sa halip na sundin ang maginoo na pamamaraan ng pagkonekta sa mga LED cathode sa lupa, nakakonekta ito sa output ng naunang output ng opamp.

Tinitiyak ng espesyal na pag-aayos na ito na ang isang may-katuturang LED lamang ang nakabukas bilang tugon sa pagtaas o pagbagsak ng mga antas ng boltahe mula sa mga opamp.

Paano gumagana ang mga optocoupler

Ang dalawang opt coupler ay ipinakikilala sa serye na may pinakamataas at ibaba na mga LED upang ang mga optos ay magsagawa din ng mga nauugnay na LED sa panahon ng mataas at mababang antas ng boltahe, na tinukoy bilang mapanganib na mga threshold.

Ang pagpapadaloy ng mga opto na coupler ay agad na lumilipat ng panloob na transistor na kung saan ay pinapalitan ang kani-kanilang relay.

Ang mga poste ng dalawang relay at ang mga poste ng mga relay ay konektado sa serye bago ibigay ang output sa pamamagitan ng mga ito sa pagkarga.

Ang koneksyon sa serye ng mga contact ay nagsisiguro na kung ang alinman sa isang relay ay nagsasagawa, pinuputol ang supply ng mains sa pagkarga o ang nakakonektang appliance.

Bakit ang mga opamp Comparator ay Inayos sa Serye

Sa normal na antas ng opamp A1, A2 o kahit na A3 ay maaaring isinasagawa dahil lahat ng ito ay nakaayos sa isang incremental order at magpatuloy sa paglipat ng sunud-sunod bilang tugon sa unti-unting pagtaas ng voltages at kabaligtaran.

Ipagpalagay na sa ilang mga normal na antas ng A1, A2 at A3 ay lahat ay nagsasagawa (mataas ang output), at hindi gumaganap ang A4, sa puntong ito ang LED lamang na konektado sa R7 ang magpapaliwanag, sapagkat ang katod nito ay tumatanggap ng kinakailangang negatibo mula sa output ng A4, samantalang ang ang mga cathode ng mas mababang mga LED ay lahat mataas dahil sa mataas na potensyal mula sa itaas na mga opamp.

Ang LED na konektado sa R8 ay mananatiling nakasara rin dahil mababa ang output ng A4.

Ang mga resulta sa itaas ay naaangkop na naiimpluwensyahan ang kani-kanilang mga opt coupler at ang mga relay na ang mga relay ay nagsasagawa lamang sa panahon ng mapanganib na mababa o mapanganib na antas ng mataas na boltahe napansin lamang ng A1 at A4 ayon sa pagkakabanggit.

Paggamit ng Triac sa halip na Relay para sa cut off

Matapos ang ilang pagtatasa, napagtanto ko na ang mataas sa itaas, mababang boltahe ng mains na putulin ang circuit ng tagapagtanggol ay maaaring gawing mas madaling bersyon gamit ang isang solong triac. Mangyaring mag-refer sa diagram na ibinigay sa ibaba na ito ay nagpapaliwanag at napaka-simpleng maunawaan.

Gayunpaman kung mayroon kang mga problema sa pag-unawa ito, mag-shoot sa akin ng isang puna.

Paggamit ng Triac sa halip na Relay para sa cut off

Pagbabago ng Disenyo sa isang Transformerless na Bersyon

Ang transformerless mains mataas na boltahe na putol circuit bersyon ng ipinaliwanag sa itaas na disenyo ay maaaring mailarawan sa sumusunod na diagram:

Babala: Ang ipinakita sa ibaba na circuit ay hindi ihiwalay mula sa mains AC. Hawakan nang may matinding pag-iingat upang maiwasan ang isang nakamamatay na pinsala.

Kung ang isang solong relay ay inilaan upang magamit sa halip na isang triac, ang disenyo ay maaaring mabago tulad ng ipinakita sa sumusunod na pigura:

Mangyaring gumamit ng 22uF / 25V capacitor sa kabuuan ng base ng transistor at lupa, siguraduhin lamang na ang relay ay hindi nauutal sa mga panahon ng pagbabago.

Paggamit ng PNP Relay Driver

Tulad ng ipinakita sa ibinigay na mains AC mataas, mababang boltahe na tagapagtanggol circuit , nakikita natin ang dalawang opamp mula sa IC LM 324 na ginagamit para sa kinakailangang pagtuklas.

“ano ang isang bypass capacitor ”

Ang itaas na opamp ay may non inverting input rigged sa isang preset at natapos na sa supply DC boltahe, ang pin # 2 dito ay binigyan ng isang antas ng sanggunian, upang sa sandaling ang potensyal sa pin # 3 ay napupunta sa itaas ng itinakdang threshold (ng P1), ang output ng opamp ay mataas.

Medyo katulad ng mas mababang opamp ay naka-configure din para sa ilang boltahe na pagtuklas ng threshold, subalit dito ay pinabaligtad lamang ang mga pin, ginagawang mataas ang output ng opamp na may mababang pagtuklas ng input ng boltahe.

Samakatuwid, ang itaas na opamp ay tumutugon sa mataas na boltahe na threshold at mas mababang opamp sa mababang boltahe na threshold. Para sa parehong mga pagtuklas, ang output ng kani-kanilang opamp ay nagiging mataas.

Tinitiyak ng Diodes D5 at D7 na ang kanilang kantong ay gumagawa ng isang pangkaraniwang output mula sa mga output ng opamp output pin. Kaya't tuwing ang alinman sa isang output ng opamp ay mataas, ito ay ginawa sa kantong ng D5, D7 cathodes.

Ang base ng Transistor T1 ay konektado sa itaas na diode junction, at hangga't ang output ng opamp ay mananatiling mababa, pinapayagan ang T1 na magsagawa sa pamamagitan ng pagkuha ng boltahe ng biasing sa pamamagitan ng R3.

Gayunpaman sa sandaling ang alinman sa output ng opamp ay mataas (na maaaring mangyari sa panahon ng mga hindi normal na kondisyon ng boltahe) ang diode junction ay nagiging mataas din, na naghihigpit sa T1 mula sa pagsasagawa.

Ang relay R1 ay agad na lumilipat sa OFF mismo at ang nakakonektang pagkarga. Kaya't ang nakakonektang pagkarga ay mananatiling ON hangga't mababa ang mga output ng opamp, na kung saan ay maaari lamang mangyari kapag ang mga input mains ay nasa loob ng ligtas na antas ng window, na nababagay ng P1 at P2. Nakatakda ang P1 para sa pagtuklas ng mga antas ng mataas na boltahe habang P2 para sa mas mababang antas ng hindi ligtas na boltahe.

Mains High Low Voltage Cut off Circuit, Paggamit ng IC 741

Mga Detalye ng Pin ng IC LM 324

Listahan ng Mga Bahagi para sa itaas na mains mataas, mababang boltahe protector circuit

R1, R2, R3 = 2K2,
P1and P2 = 10K preset,
C1 = 220uF / 25V
Ang lahat ng mga diode ay = 1N4007,
T1 = BC557,
Relay = 12 V, 400Ohms, SPDT,
opamp = 2 opamp mula sa IC LM 324
Zeners = 4.7 volts, 400mW,
Transformer = 12V, 500mA

Layout ng PCB

Mains mataas na mababang boltahe cut off circuit PCB layout

Sa ngayon natutunan namin ang isang bersyon ng IC ng circuit, tingnan natin ngayon kung paano ang isang mains na 220V o 120V na pinapatakbo sa paglipas ng boltahe at sa ilalim ng boltahe ng proteksyon ay maaaring maitayo gamit ang isang pares ng mga transistor.

Ang isang napaka-simpleng circuit na ipinakita kapag naka-install sa bahay electrical ay maaaring makatulong sa paghihigpit sa isyu sa isang malaking lawak.

Malalaman natin dito ang dalawang mga disenyo ng higit pa at sa ilalim ng mga circuit ng boltahe, ang una batay sa mga transistor at ang isa pa gamit ang isang opamp.

Over / Under Voltage Cut off Circuit Paggamit ng Transistors

Magulat ka nang malaman na ang isang magandang maliit na circuit para sa nasabing mga proteksyon ay maaaring itayo gamit ang isang pares ng mga transistor at ilang iba pang mga passive na bahagi.

Sa pagtingin sa figure maaari naming makita ang isang napaka-simpleng pag-aayos kung saan ang T1 at T2 ay naayos bilang isang pagsasaayos ng inverter, ibig sabihin ang T2 ay tumutugon sa salungat sa T1. Mangyaring mag-refer sa circuit diagram.

Sa mga simpleng salita kapag nagsasagawa ang T1, ang T2 ay naka-OFF at kabaliktaran. Ang sensing voltage na nagmula sa mismong boltahe ng suplay ng DC ay pinakain sa base ng T1 sa pamamagitan ng preset na P1.

Ginamit ang preset upang ang mga tripping threshold ay maaaring matukoy nang tumpak at naiintindihan ng circuit kung kailan ipatutupad ang mga pagkilos na kontrol.

Paano Itakda ang Preset para sa Awtomatikong Putulin

Nakatakda ang P1 para sa pagtuklas ng mga limitasyon ng mataas na boltahe. Sa una kapag ang boltahe ay nasa loob ng ligtas na bintana, ang T1 ay nananatiling naka-OFF at pinapayagan nito ang kinakailangang boltahe na biasing na dumaan sa P2 at maabot ang T2, pinapanatili itong nakabukas.

Samakatuwid ang relay ay pinananatiling naka-aktibo at ang konektadong pagkarga ay tumatanggap ng kinakailangang boltahe ng AC.

Gayunpaman kung sakali, ang boltahe ng mains ay lumampas sa ligtas na limitasyon, ang sensing ng sample na boltahe sa base ng T1 ay tumataas din sa itaas ng itinakdang threshold, agad na isinasagawa ng T1 at saligan ang base ng T2. Nagreresulta ito sa paglipat ng OFF ng T2 at pati na rin ang relay at ang kaukulang karga.

“tesla coil kung paano ito gumagana ”

Sa gayon pinipigilan ng system ang mapanganib na boltahe mula sa pag-abot sa pagkarga at pinangangalagaan ito tulad ng inaasahan mula rito.

Ngayon ipagpalagay na ang boltahe ng mains ay napakababa, ang T1 ay naka-OFF na at sa sitwasyong ito ang T2 ay tumitigil din sa pagganap dahil sa mga setting ng P2, na itinakda upang ang T2 ay tumigil sa pagsasagawa kapag ang input ng Mains ay napupunta sa ibaba ng isang tiyak na hindi ligtas na antas.

Sa gayon ang relay ay muling na-triple OFF, pagputol ng lakas sa pagkarga at pagdikta ng kinakailangang mga hakbang sa kaligtasan.

Kahit na ang circuit ay makatwirang tumpak, ang window threshold ay masyadong malawak, nangangahulugang ang circuit ay nag-uudyok lamang para sa mga antas ng boltahe sa itaas 260V at mas mababa sa 200V, o sa itaas 130V at sa ibaba 100 V para sa 120 V na normal na mga input ng supply.

Samakatuwid, ang circuit ay maaaring hindi masyadong kapaki-pakinabang para sa mga tao na maaaring naghahanap para sa ganap na tumpak na mga point ng tripping at kontrol na maaaring ma-optimize bilang bawat personal na kagustuhan.

Upang gawing posible ito ang isang pares ng mga opamp ay maaaring kailanganing isama sa halip na mga transistor.