O post explica uma versão atualizada do meu circuito de proteção de corte de alta e baixa tensão de 220V / 120V anterior, que agora inclui uma restauração atrasada de energia para a carga com 3 indicadores de status de energia de LED.
A ideia foi solicitada por um dos membros dedicados deste site.
Objetivos e Requisitos do Circuito
- Acabei de seguir sua explicação e é possível que você possa nos ajudar com o seguinte:
- Projetar um circuito de segurança que deve fornecer proteção aos eletrodomésticos para proteção contra sobre e subtensão.
- O circuito de proteção deve desligar imediatamente ao detectar um eletrodoméstico de baixa e alta voltagem e ao detectar a voltagem normal, ligar novamente após 3 minutos.
Especificações principais
O circuito de proteção deve estar em conformidade com o seguinte: Se a tensão da linha estiver dentro da faixa normal (100 a 130 Vca), ele aguardará o circuito de proteção 3 minutos antes que a saída seja energizada. Durante estes 3 minutos há um âmbar
Luz LED. Se a tensão da linha estiver fora da tensão normal, a saída do circuito de proteção nunca estará sob tensão. Se a tensão da linha for inferior a 100VAC, o circuito de proteção “baixa tensão” deve indicar por um LED vermelho que acende.
Se a tensão da linha estiver presente, o circuito de proteção deve passar uma tensão maior que 105 Vac “tensão normal” que indicará por um LED verde que acende.
Da mesma forma, o circuito de proteção da tensão da linha deve ser superior a 130V ac “alta tensão” será indicada por um LED vermelho que acende. Somente quando a tensão for inferior a 125VAC, deve indicar o circuito de proteção “tensão normal” por um LED verde que acende.
Após a detecção de proteção contra sobretensão e subtensão, o circuito deve emitir um bipe de 5 segundos.
Isso deve ser construído com um circuito oscilador opamp nesta funcionalidade.
Diagrama de circuito
O projeto do circuito
O circuito de proteção de corte de alta/baixa tensão da rede mostrado acima é uma versão aprimorada do meu projeto explicado anteriormente que tinha um recurso de proteção de corte alto e baixo semelhante, exceto o estágio de temporizador de atraso que foi adicionado no presente projeto conforme a solicitação.
O estágio do temporizador garante um LIGAR retardado para a carga cada vez que a rede é cortada devido a uma tensão flutuante anormal, para que a carga nunca seja submetida a uma situação de comutação de tensão abrupta ou aleatória.
O circuito também inclui 4 LEDs distintos que indicam os níveis ou status de tensão da rede correspondente através de suas cores individuais. As duas cores vermelhas indicam situações de alta e baixa tensão respectivamente, o LED de cor âmbar indica o status de contagem de atraso intermediário do circuito, enquanto o LED verde informa o usuário sobre uma condição de saída de rede saudável.
A predefinição ou potenciômetro P3 é usado para configurar o interruptor de tempo de atraso ON para o estágio IC 4060
Como funciona:
Já sabemos de nosso post anterior que sempre que a tensão de entrada cruza o limite superior, uma lógica alta é criada na saída do amplificador operacional superior e quando a tensão cai abaixo do limite inferior, o amplificador operacional inferior gera uma lógica alta em sua saída.
Isso implica que, durante ambas as condições, uma lógica alta é gerada na junção catódica dos diodos conectados às saídas do opamp.
Sabemos que o timer IC 4060 é forçado a resetar na presença de um trigger positivo em seu pino 12, e o IC permanece desabilitado (saída aberta) enquanto um alto for mantido nesta pinagem do IC.
Portanto, por tanto tempo a saída dos opamps é mantida positiva, o pino 12 é mantido alto e, posteriormente, o pino 3 de saída do IC 4060 é mantido desativado, o que por sua vez mantém o relé desligado junto com a carga de rede desconectada através do N/ Contatos C.
Agora, assim que a tensão da rede retornar ao seu nível normal, a lógica alta no pino 12 do IC 4060 é removida, para que o IC possa iniciar seu processo de contagem.
O IC agora começa a contar de acordo com os valores definidos por C3/P3. Supondo que a rede permaneça estável durante todo o processo de contagem, a contagem do IC finalmente termina habilitando uma lógica alta em seu pino #3, que aciona o relé e a carga em ação.
No entanto, suponha que enquanto a contagem estivesse em andamento, a rede continuasse flutuando, o IC seria forçado a reinicializar repetidamente e isso manteria a saída completamente desligada, garantindo que a carga nunca pudesse enfrentar a condição de rede imprevisível e flutuante.
Como configurar o circuito.
Inicialmente mantenha a alimentação desconectada do circuito.
Aplique a entrada da rede elétrica ao transformador da fonte de alimentação e meça a saída CC através do capacitor do filtro e também meça o nível da rede de entrada existente na entrada do transformador.
Digamos que a tensão da rede esteja em torno de 230V, o que resulta na produção de uma saída CC de cerca de 14V.
Usando os dados acima agora, pode ser possível calcular os limites de corte superior e inferior correspondentes, que podem ser usados para configurar os respectivos presets.
Suponha que queremos que 260V seja o nível de corte superior e 190V como o corte inferior, os níveis de DC correspondentes podem ser calculados com a ajuda da seguinte multiplicação cruzada:
230/260 = 14/x
230/190 = 14/ano
onde x representa o nível DC de corte superior correspondente ey o nível DC de corte inferior.
Uma vez que esses valores são calculados, usando uma fonte de alimentação DC variável, alimente o nível DC superior ao circuito e ajuste a predefinição superior de forma que o LED opamp superior acenda.
Em seguida, de forma semelhante, aplique o nível DC mais baixo e ajuste a predefinição inferior até que o LED do amplificador operacional inferior acenda.
É isso! Os ajustes para os procedimentos de configuração do corte de subtensão superior e inferior estão completos e o sistema agora pode ser conectado à rede elétrica para o teste real.
Lista de peças
- R1, R2, R3, R4, R7 = 4K7
- R6 = 4K7
- R5 = 1M
- P3 = 100K POTE
- C2 = 0,33uF
- C3 = 1uF
- C1 = 1000uF/25V
- P1,P2 = 10K PREDEFINIDOS
- Z1, Z2, Z3 = 4,7 V/ 1/2 WATT
- D1—D4, D8 = 1N4007
- D5—-D7 = 1N4148
- IC1 = LM358
- IC2 = IC 4060
- T1 = BC547
- RELÉ = 12 V/250 OHMS, 10 AMPS
- L1—-L4 = LEDS 20mA, 5mm
- transformador = 0-12V/1 AMP ou 500 mA
ATUALIZAR
Para uma versão transistorizada da proteção de rede alta/baixa acima com temporizador de atraso, você pode tentar o seguinte design:
Hashtags: #Circuito #Proteção #Alta #Tensão #Principal #Monitor #Atraso
FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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