Circuito de protección de voltaje alto y bajo de red con monitor de retardo

Circuito de protección de voltaje alto y bajo de red con monitor de retardo

La publicación explica una versión mejorada de mi anterior circuito de protección de corte de voltaje alto-bajo de 220V / 120V que ahora incluye una restauración retardada de energía para la carga con 3 indicadores LED de estado de energía.

La idea fue solicitada por uno de los miembros dedicados de este sitio web.

Objetivos y requisitos del circuito

  1. Acabo de seguir su explicación y es posible que pueda ayudarnos con lo siguiente:
  2. Diseñar un circuito de seguridad que proporcione a los electrodomésticos protección contra sobre y bajo voltaje.
  3. El circuito de protección debe apagarse inmediatamente al detectar un electrodoméstico de bajo y alto voltaje y al detectar el voltaje normal, volver a encenderse después de 3 minutos.

Especificaciones principales

El circuito de protección debe cumplir con lo siguiente: Si el voltaje de línea está dentro del rango normal (100 a 130 VCA), esperará el circuito de protección 3 minutos antes de que se energice la salida. Durante estos 3 minutos hay un ámbar



Luz LED. Si el voltaje de línea está fuera del voltaje normal, la salida del circuito de protección nunca estará bajo tensión. Si el voltaje de línea es menor a 100VAC, el circuito de protección 'bajo voltaje' debe indicar mediante un LED rojo que se enciende.

Si el voltaje de línea está presente, el circuito de protección debe pasar un voltaje superior a 105 Vac 'tensión normal' lo indicará mediante un LED verde que se enciende.

De manera similar, el circuito de protección de voltaje de línea debe ser superior a 130 VCA. El 'alto voltaje' se indicará mediante un LED rojo que se enciende. Solo cuando un voltaje sea menor a 125VAC, debe indicar el circuito de protección 'tensión normal' mediante un LED verde que se enciende.

Tras la detección de protección de sobre y bajo voltaje, el circuito debe emitir un pitido de 5 segundos.

Esto debe construirse con un circuito oscilador opamp en esta funcionalidad.

Diagrama de circuito

DETALLES DEL PINOUT DEL LM358

El diseño del circuito

El circuito de protección de corte de voltaje alto / bajo de la red principal mostrado anteriormente es una versión mejorada de mi diseño explicado anteriormente que función de protección de corte alto bajo excepto la etapa del temporizador de retardo que se ha agregado en el diseño actual según la solicitud.

La etapa del temporizador asegura un interruptor de encendido retardado para la carga cada vez que se corta la red debido a un voltaje fluctuante anormal, de modo que la carga nunca se somete a una situación de cambio de voltaje abrupto o aleatorio.

El circuito también incluye 4 LED distintos que indican los niveles de tensión de red correspondientes o el estado a través de sus colores individuales. Los dos colores rojos indican situaciones de alto y bajo voltaje respectivamente, el LED de color ámbar indica el estado de conteo de retardo intermedio del circuito, mientras que el LED verde informa al usuario sobre una condición de salida de red saludable.

El preset o potenciómetro P3 se utiliza para configurar el interruptor de tiempo de retardo en ON para el Etapa IC 4060

Cómo funciona:

Ya sabemos por nuestra publicación anterior que siempre que el voltaje de entrada cruza el umbral más alto, se crea un alto lógico en la salida del opamp superior y cuando el voltaje cae por debajo del umbral inferior, el opamp inferior genera una lógica alta en su salida.

Esto implica que durante ambas condiciones se genera una lógica alta en la unión del cátodo de los diodos conectados con las salidas opamp.

Sabemos que el temporizador IC 4060 se ve obligado a reiniciarse en presencia de un disparador positivo en su pin # 12, y el IC permanece deshabilitado (salida abierta) siempre que se mantenga un nivel alto en este pinout del IC.

Por lo tanto, durante tanto tiempo la salida de los amplificadores operacionales se mantiene positiva, el pin n. ° 12 se mantiene alto y, posteriormente, el pin de salida n. ° 3 del IC 4060 se mantiene desactivado, lo que a su vez mantiene el relé apagado junto con la carga de red desconectada a través del N / C contactos.

Ahora, tan pronto como el voltaje de la red vuelva a su nivel normal, se elimina la lógica alta en el pin # 12 del IC 4060, de modo que se permite que el IC comience su proceso de conteo.

El IC ahora comienza a contar según los valores establecidos por C3 / P3. Suponiendo que la red se mantenga estable durante todo el proceso de conteo, el conteo IC finalmente transcurre habilitando una lógica alta en su pin # 3, que activa el relé y la carga en acción.

Sin embargo, suponga que mientras el conteo está en progreso, la red sigue fluctuando, el IC se vería forzado a reiniciarse repetidamente y esto mantendría la salida completamente apagada asegurándose de que la carga nunca se enfrentara a la condición de red impredecible y fluctuante.

Cómo configurar el circuito.

Mantenga inicialmente la fuente de alimentación desconectada con el circuito.

Aplique la entrada de la red al transformador de la fuente de alimentación y mida la salida de CC a través del condensador del filtro, y también mida el nivel de la red de entrada existente en la entrada del transformador.

Digamos que se encuentra que el voltaje de la red es de alrededor de 230 V, lo que da como resultado la producción de una salida de CC de alrededor de 14 V.

Usando los datos anteriores ahora, puede ser posible calcular los umbrales de corte superior e inferior correspondientes, que pueden usarse para configurar los valores predeterminados respectivos.

Supongamos que queremos que 260 V sea el nivel de corte superior y 190 V como el límite inferior, los niveles de CC correspondientes podrían calcularse con la ayuda de la siguiente multiplicación cruzada:

230/260 = 14/x

230/190 = 14/y

donde x representa el nivel de CC de corte superior correspondiente e y el nivel de CC de corte inferior.

Una vez que se hayan calculado estos valores, utilizando una fuente de alimentación de CC variable, alimente el nivel de CC superior al circuito y ajuste el ajuste preestablecido superior de manera que el LED del opamp superior simplemente se encienda.

A continuación, de manera similar, aplique el nivel de CC inferior y ajuste el valor predeterminado inferior hasta que el LED opamp inferior se encienda.

¡Eso es! Los ajustes para los procedimientos de configuración de corte de voltaje alto superior e inferior están completos, y el sistema se puede conectar a la red para la prueba real.

Lista de partes

  • R1, R2, R3, R4, R7 = 4K7
  • R6 = 4K7
  • R5 = 1 M
  • P3 = BOTE 100K
  • C2 = 0,33 uF
  • C3 = 1uF
  • C1 = 1000 uF / 25 V
  • P1, P2 = PREAJUSTE DE 10K
  • Z1, Z2, Z3 = 4,7 V / 1/2 VATIO
  • D1 --- D4, D8 = 1N4007
  • D5 ---- D7 = 1N4148
  • IC1 = LM358
  • IC2 = IC 4060
  • T1 = BC547
  • RELÉ = 12V / 250 OHMIOS, 10 AMPERIOS
  • L1 ---- L4 = LED 20mA, 5 mm
  • transformador = 0-12 V / 1 AMP o 500 mA

ACTUALIZAR

Para una versión transistorizada de la protección de red alta / baja anterior con temporizador de retardo, puede probar el siguiente diseño:




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