AC 주전원 고 / 저 차단 장치는 고전압 또는 저전압 상황이 감지 될 때마다 가정용 전기에서 주 전원을 차단하거나 분리합니다. 이러한 방식으로 비정상적인 과전압 또는 저전압으로 인한 화재 전기로부터 가정 배선 및 가전 제품의 전체 안전을 보장합니다.

이 기사에서는 가정에서 갑작스런 위험한 고전압 및 저전압 유입으로부터 가전 제품을 보호하기 위해 3 가지 정확한 자동 과전압 및 저전압 차단 회로를 만들 수 있다고 설명합니다. 첫 번째 설계는 LM324 변압기 기반 회로를 설명하고, 두 번째 회로는 변압기없이 작동하는 트랜스포머없는 버전을 사용하고, 세 번째 개념은 트랜지스터 기반 차단 회로를 설명하며, 모두 가정에서 위아래로 제어 할 수 있습니다. 전압 차단 보호.

개요

이 기사에서 설명하는 AC 주전원 고전압 및 저전압 차단 회로는 구축이 매우 쉬우면서도 매우 신뢰할 수 있고 정확합니다. 회로는 단일 IC LM 324 필요한 감지를 위해 관련 릴레이를 즉시 전환하여 연결된 부하가 위험한 입력으로부터 격리되도록합니다.

회로는 또한 어떤 순간에 각 전압 레벨의 시각적 표시를 제공합니다.

다음 회로는 회로에 전원을 공급하기 위해 변압기를 사용합니다.

회로도

제안 된 높고 낮은 주 전압 보호 회로의 부품 목록입니다.

R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
P1, P2, P3, P4 = 10K 사전 설정
C1 = 1000uF / 25V,
OP1, OP2 = MCT 2E, 옵토 커플러
Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 볼트, 400mW,
D1, D2, D3, D4 = 1N4007,
D5, D6 = 1N4148,
T1, T2 = BC547B,
LED = 빨간색, 녹색 선호,
변압기 = 0-12V, 500mA
릴레이 = SPDT, 12 볼트, 400 옴

회로 작동

이전 게시물 중 하나에서 우리는 입력 전압이 교차하거나지나 가면 연결된 기기에 도달하는 주 전원을 전환하고 차단할 수있는 주전원 과전압 및 저전압 차단 회로의 매우 간단하면서도 효과적인 설계를 보았습니다. 위험한 임계 값 미만.

그러나 트랜지스터 몇 개만 포함하는 설계의 지나치게 단순함으로 인해 회로에는 자체 한계가 있습니다. 주요 한계는 정확도가 낮고 히스테리시스가 심해 임계 값 간격이 60 볼트 상한과 하한 사이.

고전압 및 저전압 차단 회로의 현재 설계는 매우 정확할뿐만 아니라 발등 관련 전압에 대한 시각적 표시도 제공합니다. 정확도가 매우 높아 사실상 임계 값을 5V 범위 내에서 분리하고 감지 할 수 있습니다.

회로에 opamp를 통합하면 위의 기능이 제공되므로 전체 아이디어가 매우 신뢰할 수 있습니다.

회로를 자세히 이해합시다.

opamp가 비교기로 작동하는 방법

연산 증폭기 A1, A2, A3, A4는 쿼드 연산 증폭기 IC 인 단일 IC (324)에서 얻어지며, 이는 하나의 패키지에 4 개의 연산 증폭기 블록으로 구성됨을 의미합니다.

“연산 증폭기 고역 통과 필터 ”

IC는 신뢰성이 뛰어나고 구성하기 쉬우 며 기능에 문제가 거의 발생하지 않습니다. 요컨대 강력한 사양을 갖추고 있으며 대부분의 구성에서 너무 유연합니다.

4 개의 opamp는 전압 비교기로 조작됩니다. 모든 opamp의 반전 입력은 opamp의 ech에 대한 저항 / 제너 네트워크를 통해 개별적으로 수행되는 6 볼트의 고정 기준 값으로 클램핑됩니다.

A1 ~ A4의 비 반전 입력은 각각 프리셋 P1, P2, P3 및 P4에 의해 형성된 전압 분배기 네트워크를 통해 회로의 전원에 연결됩니다.

사전 설정은 관련 입력 레벨이 각 opamp의 반전 입력에 대해 설정된 기준 레벨을 교차 할 때 각 opamp의 출력을 뒤집기 위해 원하는대로 조정할 수 있습니다.

A1 ~ A4의 출력은 다소 특별한 방식으로 LED 표시기에 통합됩니다. 여기에서는 LED 음극을 접지에 연결하는 기존의 방법을 따르지 않고 이전 opamp 출력의 출력에 연결합니다.

이 특별한 배열을 통해 opamp의 전압 상승 또는 하강에 응답하여 관련 LED 하나만 켜집니다.

옵토 커플러의 기능

두 개의 옵트 커플러가 맨 위 및 맨 아래 LED와 직렬로 도입되어 위험한 임계 값으로 지정된 고전압 및 저전압 레벨에서 옵토가 관련 LED와 함께 전도됩니다.

광 커플러의 전도는 내부 트랜지스터를 즉시 전환하여 차례로 각 릴레이를 전환합니다.

“SIM 카드는 어떻게 만들어지나요? ”

두 릴레이의 극과 릴레이의 극은 직렬로 연결되어 출력을 부하에 공급합니다.

접점의 직렬 연결은 릴레이 중 하나가 전도되는 경우 부하 또는 연결된 기기에 대한 주 전원 공급을 차단합니다.

opamp 비교기가 직렬로 배열 된 이유

정상 레벨에서 opamp A1, A2 또는 A3는 모두가 점진적인 순서로 배열되고 점진적으로 상승하는 전압에 응답하여 순차적으로 스위칭하기 때문에 전도 될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

특정 정상 수준에서 A1, A2 및 A3이 모두 전도 (높은 출력)하고 A4가 전도되지 않는다고 가정합니다.이 시점에서 음극은 A4의 출력에서 필요한 음극을 수신하기 때문에 R7에 연결된 LED 만 켜집니다. 낮은 LED의 음극은 위 opamp의 높은 전위 때문에 모두 높습니다.

A4의 출력이 낮기 때문에 R8에 연결된 LED도 계속 꺼져 있습니다.

위의 결과는 각각의 opt 커플러와 릴레이에 적절하게 영향을 미치므로 릴레이가 위험한 낮거나 위험한 고전압 레벨 각각 A1과 A4에서만 감지됩니다.

차단을 위해 릴레이 대신 트라이 액 사용

몇 가지 분석 후, 위의 높고 낮은 주 전압 차단 보호 회로를 단일 트라이 액을 사용하여 훨씬 더 쉬운 버전으로 단순화 할 수 있음을 깨달았습니다. 아래에 주어진 다이어그램을 참조하십시오. 자명하고 이해하기 쉽습니다.

그러나 이해하는 데 문제가 있으면 댓글을 남겨주세요.

트랜스포머없는 버전으로 설계 수정

위에서 설명한 설계의 트랜스포머없는 주전원 고 저전압 차단 회로 버전은 다음 다이어그램에서 시각화 할 수 있습니다.

경고 : 아래 표시된 회로는 주전원 AC에서 분리되어 있지 않습니다. 치명적인 사고를 피하기 위해 각별히주의하여 취급하십시오.

트라이 악 대신 단일 릴레이를 사용하려는 경우 다음 그림과 같이 설계를 수정할 수 있습니다.

전환 기간 동안 릴레이가 끊기지 않도록 트랜지스터베이스와 접지에 22uF / 25V 커패시터를 사용하십시오.

PNP 릴레이 드라이버 사용

주어진 주전원 AC 높음에서 볼 수 있듯이 저전압 보호 회로 , 우리는 IC LM 324의 두 opamp가 필요한 감지에 사용되는 것을 볼 수 있습니다.

상단 opamp는 프리셋에 리깅 된 비 반전 입력을 가지고 있으며 공급 DC 전압으로 종단됩니다. 여기서 핀 # 2에는 기준 레벨이 제공되므로 핀 # 3의 전위가 설정된 임계 값을 초과하는 즉시 ( P1), opamp의 출력이 높아집니다.

매우 유사하게 낮은 opamp도 일부 전압 임계 값 감지를 위해 구성되지만 여기서는 핀이 반전되어 낮은 전압 입력 감지로 opamp 출력이 높아집니다.

따라서 상위 opamp는 높은 전압 임계 값에 응답하고 낮은 opamp는 낮은 전압 임계 값에 응답합니다. 두 가지 감지 모두에 대해 각 opamp의 출력이 높아집니다.

다이오드 D5 및 D7은 접합부가 opamp 출력 핀 출력에서 공통 출력을 생성하는지 확인합니다. 따라서 opamp 출력 중 하나가 높을 때마다 D5, D7 음극의 접합부에서 생성됩니다.

트랜지스터 T1의베이스는 위의 다이오드 접합에 연결되고 opamp 출력이 낮게 유지되는 한 T1은 R3를 통해 바이어스 전압을 받아 전도 할 수 있습니다.

그러나 opamp 출력이 높아지는 순간 (비정상적인 전압 조건에서 발생할 수 있음) 다이오드 접합도 높아져 T1이 전도되는 것을 제한합니다.

릴레이 R1은 즉시 자체 및 연결된 부하를 끕니다. 따라서 연결된 부하는 opamp 출력이 낮을 때까지 ON 상태를 유지하며, 이는 P1 및 P2에 의해 조정 된대로 입력 주전원이 안전 창 수준 내에있을 때만 발생할 수 있습니다. P1은 높은 전압 레벨을 감지하도록 설정되고 P2는 낮은 안전하지 않은 전압 레벨을 감지합니다.

IC LM 324의 핀 세부 정보

위의 주전원 고전압, 저전압 보호 회로에 대한 부품 목록

R1, R2, R3 = 2K2,
P1 및 P2 = 10K 사전 설정,
C1 = 220uF / 25V
모든 다이오드는 = 1N4007,
T1 = BC557,
릴레이 = 12V, 400Ohms, SPDT,
opamps = IC LM 324의 opamp 2 개
제너 = 4.7 볼트, 400mW,
변압기 = 12V, 500mA