W tym poście postaramy się zrozumieć budowę prostego wyłącznika zwarciowego 220 V, 120 V AC przy użyciu kombinacji SCR i triaka (zbadanego i zaprojektowanego przeze mnie).
Obwód jest elektroniczną wersją normalnych modułów MCB wyłącznika głównego, których używamy w naszych domach.
Uwaga: nie użyłem przekaźnika do rozłączania, ponieważ styki przekaźnika będą po prostu topić się ze sobą w wyniku wyładowania łukowego na stykach dużego prądu podczas stanu zwarcia, a zatem jest to wysoce zawodne.
Dlaczego zwarcie w domu może być niebezpieczne
Zwarcie w a okablowanie domu może wydawać się czymś, co zdarza się bardzo rzadko, a ludzie nie są zbyt zainteresowani zainstalowaniem odpowiednich środków ostrożności w swoich domach i bardzo od niechcenia podejmują ryzyko.
Jednak raz na jakiś czas z powodu jakiejś przypadkowej usterki, zwarcie w okablowaniu sieciowym staje się nieuniknione i powoduje katastrofę i ogromne straty.
Czasami konsekwencja prowadzi do zagrożenia pożarowe a nawet utratę życia i mienia.
OSTRZEŻENIE - PROPONOWANY OBWÓD NIE JEST ODŁĄCZONY OD SIECI SIECIOWEJ, W ZWIĄZKU Z CZYM JEST WYJĄTKOWO NIEBEZPIECZNY DOTKNIĘCIEM W POZYCJI NIEKRYTEJ I PODCZAS ZASILANIA.
Chociaż na rynku dostępnych jest wiele typów wyłączników zwarciowych, są one generalnie bardzo drogie.
Ponadto hobbysta elektroniki zawsze będzie chciał zrobić taki sprzęt samemu i cieszyć się jego ekspozycją w domu.
Stworzenie taniego, ale obiecującego elektronicznego modułu wyłącznika
Obwód zwarciowy opisany w tym artykule jest rzeczywiście bułką z masłem, jeśli chodzi o jego wykonanie, a po zainstalowaniu zapewni dożywotnią ochronę przed wszystkimi przypadkowymi warunkami, takimi jak zwarcia.
Obwód ochroni również okablowanie w domu przed możliwymi warunkami przeciążenia.
Jak to działa
Obwód pokazany na schemacie wygląda dość prosto i można go symulować werbalnie w następujący sposób:
Etap wykrywania obwodu w rzeczywistości staje się sercem całego systemu i składa się z opto-łącznik NA 1.
Jak wszyscy wiemy, sprzęgacz optyczny wewnętrznie składa się z diody LED i układu przełączającego tranzystora, tranzystor jest włączany w odpowiedzi na świecenie wbudowanej diody LED.
Więc wyzwalanie tranzystora który tworzy wyjście urządzenia odbywa się bez żadnego fizycznego lub elektrycznego kontaktu, a raczej poprzez przejście promieni świetlnych z diody LED.
Dioda LED, która staje się wejściem urządzenia, może być przełączana za pośrednictwem jakiegoś zewnętrznego czynnika lub źródła napięcia, które wymagało trzymania z dala od stopnia wyjściowego transoptora.
Dlaczego używany jest transoptor
W naszym obwodzie dioda LED sprzęgacza optycznego jest zasilana przez sieć mostkową, która uzyskuje źródło napięcia z potencjału generowanego na rezystorze R1.
Ten rezystor R1 jest podłączony w taki sposób, że prąd sieciowy AC do okablowania domu przepływa przez niego, a zatem wszelkie przeciążenia lub przetężenia są poddawane działaniu tego rezystora.
Podczas przeciążenie lub zwarcie warunki, rezystor natychmiast rozwija w sobie potencjał, który jest prostowany i wysyłany do diody LED sprzęgu optycznego.
Dioda LED opto zaświeci się natychmiast, włączając odpowiedni tranzystor.
Korzystanie z SCR do wyzwalania głównego etapu wycinania triaka
Odnosząc się do obwodu, widzimy, że emiter tranzystora opto jest podłączony do bramki zewnętrznego SCR, którego anoda jest dalej połączona z bramką triaka.
W normalnych warunkach triak pozostaje włączony , dzięki czemu obciążenie podłączone w poprzek pozostaje sprawne.
Dzieje się tak, ponieważ tyrystor pozostaje wyłączony i pozwala triakowi uzyskać prąd bramki przez R3.
Jednak w przypadku przeciążenia lub zwarcia, jak omówiono wcześniej, tranzystor opto-sprzęgający przewodzi i wyzwala tyrystor.
To natychmiast przyciąga potencjał bramki triaka do masy, uniemożliwiając mu przewodzenie.
Triak natychmiast się wyłącza, zabezpieczając obciążenie i okablowanie domu, do którego jest skonfigurowany.
SCR pozostaje podtrzymany do czasu usunięcia problemu i ponownego uruchomienia obwodu. Sekcja zawierająca C1, Z1, C2 jest prostą beztransformatorowy obwód zasilania , używany do zasilania obwodu SCR i triaka.
Lista części
- R1 = drut żelazny zwinięty, jego rezystancja jest obliczana na wytworzenie w poprzek 2 woltów w określonych warunkach obciążenia krytycznego.
-
- R2, R3, R4 = 100 omów
- R5 = 1 K,
- R6 = 1 M,
- C1, C2 = 474 / 400V
- SCR = C106,
- Triak = BTA41 / 600B
- Opto-Coupler = MCT2E,
- ZENER = 12 V 5 W.
- Diody = 1N4007
Poprzedni: Obwód bezkontaktowego detektora fazy prądu przemiennego [przetestowany] Dalej: Prosty obwód zapłonu pojemnościowego (CDI)
