In diesem Beitrag werden wir versuchen, die Herstellung eines einfachen 220-V-, 120-V-Wechselstrom-Kurzschlussschalters unter Verwendung einer SCR- und einer Triac-Kombination (von mir erforscht und entworfen) zu verstehen.
Die Schaltung ist eine elektronische Version der normalen MCB-Einheiten des Hauptleistungsschalters, die wir in unseren Häusern verwenden.
Hinweis: Ich habe kein Relais für die Abschaltung verwendet, da die Relaiskontakte aufgrund eines starken Strombogens zwischen den Kontakten während eines Kurzschlusszustands einfach miteinander verschmelzen und daher sehr unzuverlässig sind.
Warum Kurzschlüsse in Haushalten gefährlich sein können
Ein Kurzschluss in a Hausverkabelung Es scheint etwas zu sein, das sehr selten vorkommt, und die Leute sind nicht zu interessiert, um relevante Vorsichtsmaßnahmen in ihren Häusern zu installieren und die Gefahr sehr beiläufig einzugehen.
Ab und zu wird jedoch aufgrund eines versehentlichen Fehlers ein Kurzschluss in der Netzverkabelung unvermeidlich, was zu einer Katastrophe und einem großen Verlust führt.
Manchmal führt die Konsequenz zu Feuergefahren und sogar Leben und Eigentum verlieren.
WARNUNG - DIE VORGESCHLAGENE SCHALTUNG WIRD NICHT VOM NETZ-AC GETRENNT.
Obwohl viele Arten von Kurzschlussschaltereinheiten fertig auf dem Markt erhältlich sind, sind diese im Allgemeinen sehr kostspielig.
Darüber hinaus wird ein elektronischer Bastler immer eine solche Ausrüstung von ihm selbst herstellen und ihre Ausstellung im Haus genießen wollen.
Eine billige und dennoch vielversprechende elektronische Leistungsschaltereinheit herstellen
Ein in diesem Artikel beschriebener Kurzschlussschalter ist in der Tat ein Kinderspiel und bietet nach seiner Installation einen lebenslangen Schutz gegen alle kurzschlussbedingten Bedingungen, die versehentlich auftreten könnten.
Die Schaltung schützt Sie auch die Hausverkabelung vor möglichen Überlastbedingungen.
Wie es funktioniert
Die im Schaltplan gezeigte Schaltung sieht ziemlich einfach aus und kann wie folgt verbal simuliert werden:
Die Erfassungsstufe der Schaltung wird tatsächlich zum Herzen des gesamten Systems und besteht aus einem Optokoppler AUF 1.
Wie wir alle wissen, besteht ein Optokoppler intern aus einer LED und einer Schalttransistoranordnung. Der Transistor wird als Reaktion auf die Beleuchtung der eingebauten LED eingeschaltet.
Und so kam es dass der Auslösen des Transistors Die Ausgabe des Geräts erfolgt ohne physischen oder elektrischen Kontakt, eher durch den Durchgang von Lichtstrahlen von der LED.
Die LED, die zum Eingang des Geräts wird, kann durch ein externes Mittel oder eine Spannungsquelle geschaltet werden, die von der Ausgangsstufe des Optokopplers ferngehalten werden muss.
Warum ein Optokoppler verwendet wird
In unserer Schaltung wird die Optokoppler-LED über ein Brückennetzwerk mit Strom versorgt, das ihre Spannungsquelle aus dem über den Widerstand R1 erzeugten Potential erhält.
Dieser Widerstand R1 ist so angeschlossen, dass der Wechselstrom zur Hausverkabelung durch ihn fließt und daher eine Überlast oder ein Überstrom über diesen Widerstand ausgeübt wird.
Während eines Überlast oder Kurzschluss Unter diesen Bedingungen entwickelt der Widerstand sofort ein Potential, das gleichgerichtet und an die Optokoppler-LED gesendet wird.
Die Opto-LED leuchtet sofort auf und schaltet den entsprechenden Transistor ein.
Verwenden eines SCR zum Auslösen der Haupt-Triac-Cut-Out-Bühne
Unter Bezugnahme auf die Schaltung sehen wir, dass der Emitter des Optotransistors mit dem Gate eines externen SCR verbunden ist, dessen Anode weiter mit dem Gate eines Triac verbunden ist.
Unter normalen Bedingungen kann die triac bleibt eingeschaltet Dadurch bleibt die angeschlossene Last betriebsbereit.
Dies geschieht, weil der SCR ausgeschaltet bleibt und der Triac seinen Gate-Strom über R3 erfassen kann.
Im Falle einer Überlast oder eines Kurzschlusses, wie zuvor erläutert, leitet und löst der Optokopplertransistor den SCR aus.
Dadurch wird das Gate-Potential des Triac sofort auf Masse gezogen und dessen Leitung verhindert.
Der Triac schaltet sich sofort aus und schützt die Last und die Hausverkabelung, für die er konfiguriert ist.
Der SCR bleibt verriegelt, bis das Problem behoben und die Schaltung neu gestartet wurde. Der Abschnitt mit C1, Z1, C2 ist einfach transformatorloser Stromversorgungskreis , zur Stromversorgung der SCR- und Triac-Schaltung.
Liste der Einzelteile
- R1 = Eisenwickeldraht, dessen Widerstand berechnet wird, um bei den ermittelten kritischen Lastbedingungen 2 Volt über ihm zu erzeugen.
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- R2, R3, R4 = 100 Ohm
- R5 = 1K,
- R6 = 1 M,
- C1, C2 = 474 / 400V
- SCR = C106,
- Triac = BTA41 / 600B
- Optokoppler = MCT2E,
- ZENER = 12V 5W
- Dioden = 1N4007
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