In diesem Beitrag wird eine aktualisierte Version meiner früheren 220-V / 120-V-Hoch-Niederspannungs-Abschaltschutzschaltung erläutert, die jetzt eine verzögerte Wiederherstellung der Stromversorgung für die Last mit 3 LED-Leistungsstatusanzeigen enthält.

Die Idee wurde von einem der engagierten Mitglieder dieser Website angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

Ich habe gerade Ihre Erklärung befolgt und es ist möglich, dass Sie uns bei folgenden Fragen helfen können:
Entwurf eines Sicherheitsschaltkreises für Haushaltsgeräte zum Schutz vor Über- und Unterspannung.
Die Schutzschaltung muss sofort nach dem Erkennen eines Niederspannungs- und Hochspannungs-Haushaltsgeräts und nach dem Erkennen des normalen Spannungsschalters nach 3 Minuten wieder ausgeschaltet werden.

Hauptspezifikationen

Die Schutzschaltung muss den folgenden Anforderungen entsprechen: Wenn die Netzspannung im normalen Bereich (100 bis 130 V Wechselstrom) liegt, wartet sie 3 Minuten auf die Schutzschaltung, bevor der Ausgang mit Strom versorgt wird. Während dieser 3 Minuten gibt es einen Bernstein

LED-Licht. Wenn die Netzspannung außerhalb der normalen Spannung liegt, wird der Ausgang der Schutzschaltung niemals unter Spannung stehen. Wenn die Netzspannung weniger als 100 VAC beträgt, muss die Schutzschaltung „Niederspannung“ durch eine rote LED angezeigt werden, die aufleuchtet.

Wenn die Netzspannung anliegt, muss die Schutzschaltung eine Spannung von mehr als 105 VAC (normale Spannung) durchlassen, die durch eine grüne LED angezeigt wird, die aufleuchtet.

In ähnlicher Weise muss die Netzspannungsschutzschaltung höher als 130 V sein. Die Hochspannung wird durch eine rote LED angezeigt, die aufleuchtet. Nur wenn eine Spannung unter 125 VAC liegt, muss sie die 'normale Spannung' der Schutzschaltung durch eine grüne LED anzeigen, die aufleuchtet.

Bei Erkennung eines Über- und Unterspannungsschutzes sollte der Stromkreis einen Signalton von 5 Sekunden geben.

Dies sollte mit einer Opamp-Oszillatorschaltung in dieser Funktionalität aufgebaut sein.

Schaltplan

LM358 PINOUT-DETAILS

Das Schaltungsdesign

Die oben gezeigte Netz-Hoch- / Niederspannungs-Abschaltschutzschaltung ist eine verbesserte Version meines zuvor erläuterten Designs, die ähnlich war High Low Cut Off Schutzfunktion mit Ausnahme der Verzögerungszeitgeberstufe, die im vorliegenden Entwurf gemäß der Anforderung hinzugefügt wurde.

Die Zeitschaltuhr stellt sicher, dass die Last jedes Mal verzögert eingeschaltet wird, wenn das Netz aufgrund einer abnormalen Spannungsschwankung abgeschaltet wird, so dass die Last niemals einer abrupten oder zufälligen Spannungsschaltsituation ausgesetzt ist.

Die Schaltung enthält außerdem 4 verschiedene LEDs, die die entsprechenden Netzspannungspegel oder den Status durch ihre einzelnen Farben anzeigen. Die beiden roten Farben zeigen Hoch- bzw. Niederspannungssituationen an, die gelbe Farbe zeigt den Zwischenverzögerungszählstatus der Schaltung an, während die grüne LED den Benutzer über einen fehlerfreien Netzausgangszustand informiert.

Die Voreinstellung oder der Poti P3 dient zum Einstellen des Verzögerungszeitschalters ON für IC 4060 Bühne

Wie es funktioniert:

Wir wissen bereits aus unserem vorherigen Beitrag, dass immer dann, wenn die Eingangsspannung die höhere Schwelle überschreitet, am Ausgang des oberen Operationsverstärkers ein logisches Hoch erzeugt wird und wenn die Spannung unter den unteren Schwellenwert fällt, der untere Operationsverstärker am Ausgang eine hohe Logik erzeugt.

Dies impliziert, dass während beider Bedingungen eine hohe Logik am Kathodenübergang der mit den Operationsverstärkerausgängen verbundenen Dioden erzeugt wird.

Wir wissen, dass der Zeitgeber-IC 4060 bei Vorhandensein eines positiven Triggers an Pin 12 zurückgesetzt werden muss und der IC deaktiviert bleibt (Ausgang offen), solange an dieser Pinbelegung des IC ein Hoch aufrechterhalten wird.

Daher wird der Ausgang der Operationsverstärker so lange positiv gehalten, Pin Nr. 12 wird hoch gehalten und anschließend wird der IC 4060-Ausgangspin Nr. 3 deaktiviert gehalten, wodurch das Relais ausgeschaltet bleibt und die Netzlast über N / getrennt bleibt C Kontakte.

Sobald die Netzspannung wieder ihren normalen Pegel erreicht hat, wird die hohe Logik an Pin 12 des IC 4060 entfernt, so dass der IC seinen Zählvorgang beginnen kann.

Der IC beginnt nun gemäß den von C3 / P3 eingestellten Werten zu zählen. Angenommen, das Netz bleibt während des gesamten Zählvorgangs stabil, dann vergeht die IC-Zählung schließlich und ermöglicht ein logisches Hoch an Pin 3, das das Relais und die Last in Aktion setzt.

Angenommen, während der Zählung schwankte das Netz weiter, der IC musste wiederholt zurückgesetzt werden, und dies ließ den Ausgang vollständig ausgeschaltet, um sicherzustellen, dass die Last niemals dem unvorhersehbaren und schwankenden Netzzustand ausgesetzt war.

So richten Sie die Schaltung ein.

Lassen Sie die Stromversorgung zunächst vom Stromkreis getrennt.

Legen Sie einen Netzeingang an den Netzteiltransformator an und messen Sie den Gleichstromausgang über dem Filterkondensator sowie den vorhandenen Eingangsnetzpegel am Eingang des Transformators.

Angenommen, die Netzspannung liegt bei etwa 230 V, was zur Erzeugung eines Gleichstromausgangs von etwa 14 V führt.

Unter Verwendung der obigen Daten kann es nun möglich sein, die entsprechenden oberen und unteren Grenzwerte zu berechnen, die zum Einrichten der jeweiligen Voreinstellungen verwendet werden können.

Angenommen, wir möchten, dass 260 V der obere Grenzwert und 190 V der untere Grenzwert sind, könnten die entsprechenden Gleichstrompegel mithilfe der folgenden Kreuzmultiplikation berechnet werden:

“arduino uno r3 datenblatt ”

230/260 = 14 / x

230/190 = 14 / Jahr

Dabei steht x für den entsprechenden oberen DC-Grenzpegel und y für den unteren DC-Grenzpegel.

Sobald diese Werte unter Verwendung einer variablen Gleichstromversorgung berechnet wurden, speisen Sie den oberen Gleichstrompegel in die Schaltung ein und stellen Sie die obere Voreinstellung so ein, dass die obere Operationsverstärker-LED nur aufleuchtet.

Wenden Sie anschließend auf ähnliche Weise den unteren DC-Pegel an und stellen Sie die untere Voreinstellung ein, bis die untere Opamp-LED nur noch leuchtet.

Das ist es! Die Einstellungen für die Einrichtungsverfahren für die obere Hoch- und untere Unterspannungsabschaltung sind abgeschlossen, und das System kann jetzt für den eigentlichen Test an das Stromnetz angeschlossen werden.

Liste der Einzelteile