Pro uspokojivou práci všech elektrická a elektronická zařízení , doporučuje se povolit napětí na předepsaných mezích. Kolísání napětí v elektrickém napájení má jistě nepříznivé účinky na připojené zátěže. Tyto výkyvy mohou být přepětí a pod napětím, které jsou způsobeny několika příčinami, jako jsou napěťové rázy, blesky, přetížení atd. Přepětí jsou napětí, která překračují normální nebo jmenovité hodnoty a způsobují poškození izolace elektrických spotřebičů vedoucí ke zkratům. Podobně podpětí způsobí přetížení zařízení, což vede k blikání lampy a neefektivnímu výkonu zařízení. Tento článek má tedy poskytnout obvod ochrany proti přepětí a přepětí schémata s různými strukturami řízení.

Přepětí nebo podpětí

Abychom tomuto pojetí porozuměli a lépe ho poznali, je třeba projít třemi různými typy obvodů ochrany proti přepětí, které používají komparátory a časovače.

1. Ochranný obvod podpětí a přepětí pomocí komparátorů

Tento napěťový ochranný obvod je navržen tak, aby vytvořil nízkonapěťový a vysokonapěťový vypínací mechanismus k ochraně zátěže před poškozením. V mnoha domácnostech a průmyslových odvětvích dochází často k výkyvům síťového napájení. Elektronická zařízení se v důsledku kolísání snadno poškodí. Abychom tento problém překonali, můžeme implementovat vypínací mechanismus ochranného obvodu proti přepětí / přepětí k ochraně zátěží před zbytečným poškozením.

“n-kanál vs p-kanálový mosfet ”

Blokové schéma ochrany proti přepětí a podpětí

Obvodový provoz

Jak je znázorněno ve výše uvedeném blokovém schématu, síťové zdroje střídavého proudu napájení celého obvodu a pro provozní zátěže pomocí relé a také pro vypnutí zátěže (žárovek) v přítomnosti vstupního napětí, které klesne nad nebo pod nastavenou hodnotu.
Dva komparátory použité jako okenní komparátor vytvořené z jednoho kvadrátu komparátor IC . Tato operace přináší chybu na výstupu, pokud vstupní napětí do komparátoru překročí hranici za napěťovým oknem.
V tomto obvodu je k oběma připojen neregulovaný napájecí zdroj terminály operačních zesilovačů , přičemž každá neinvertující svorka je připojena prostřednictvím dvou sériových rezistorů a uspořádání potenciometru. Podobně je napájen i invertující terminál Zenerova dioda a odporová uspořádání, jak je uvedeno v daném obvodu ochrany proti přepětí nebo přepětí.

Obvod ochrany proti přepětí pomocí komparátorů

“co dělá cívka tesla ”
Přednastavený potenciometr VR1 je upraven tak, aby napětí při neinvertování bylo menší než 6,8 V pro stabilní udržování zátěže pro normální rozsah napájení 180 V - 240 V a napětí invertující svorky je 6,8 V konstantní kvůli Zenerově diodě.
Proto je výstup operačního zesilovače v tomto rozsahu nulový, a tedy i cívka relé je bez napětí a zátěž není během tohoto stabilního provozu přerušena.
Když je napětí nad 240 V, napětí na neinvertující svorce je více než 6,8, takže výstup operačního zesilovače jde vysoko. Tento výstup pohání tranzistor a tím se cívka relé napájí a nakonec se zátěže vypnou kvůli přepětí.
Podobně pro ochranu proti podpětí spodní komparátor napájí relé, když napájecí napětí klesne pod 180 V, udržováním 6V na invertující svorce. Toto nastavení podpětí a přepětí lze změnit změnou příslušných potenciometrů.

2. Ochranný obvod podpětí a přepětí pomocí časovačů

Toto je další ochranný obvod podpětí / přepětí pro návrh nízkonapěťových a vysokonapěťový ochranný mechanismus k ochraně nákladu před poškozením. Tento jednoduchý elektronický obvod používá časovače místo komparátoru jako ve výše uvedeném případě jako kontrolní mechanismus. Kombinace těchto dvou časovačů poskytuje chybový výstup pro přepnutí reléového mechanismu, když napětí překročí předepsané limity. Chrání tak spotřebiče před nepříznivými účinky napájecího napětí.

Ochrana proti přepětí pomocí časovačů

Obvodový provoz:

Celý obvod je napájen usměrněné stejnosměrné napájení , ale regulovaný výkon je připojen k časovačům a neregulovaný výkon je připojen k potenciometrům, aby se získalo proměnné napětí.
Oba časovače jsou nakonfigurovány tak, aby fungovaly jako komparátory, tj. Pokud je vstup přítomný na kolíku 2 časovače méně kladný než 1/3 Vcc, pak výstup na kolíku 3 jde vysoko a reverzní se stane, jakmile je vstup na kolíku 2 kladnější než 1/3 Vcc.
Potenciometr VR1 je připojen k časovači 1 pro odpojení pod napětím a VR2 je k druhému časovači pro odpojení přepětí. Dva tranzistory jsou připojeny ke dvěma časovačům pro vytvoření logiky spínače.

Obvod ochrany proti přepětí pomocí časovačů
Za normálních provozních podmínek (mezi 160 a 250 V) je výstup časovače 1 udržován na nízké hodnotě, takže tranzistor 1 je ve stavu cut-off . Výsledkem je, že resetovací kolík časovače 2 je vysoký, což způsobí, že výstup na kolíku 3 je vysoký, takže tranzistor 2 vede a pak se cívka relé napájí. Za normálních podmínek nebo podmínek stabilního napětí se tedy zátěž nepřeruší.
V podmínkách přepětí (nad 260 V) je vstupní napětí na pinu 2 časovače 2 vysoké. To způsobí nízký výkon na kolíku 3, který následně přivede tranzistor 2 do režimu mezního stavu. Poté se cívka relé odpojí od napětí a zátěž se vypne z hlavního napájení.
Podobně za podmínek pod napětím je výstup časovače 1 vysoký a pohání tranzistor 1 do režimu vedení. Ve výsledku je resetovací kolík časovače 2 nízký a proto je tranzistor 2 v režimu odpojení. A nakonec se relé uvede do činnosti k oddělení zátěží od hlavního napájení.
Tyto stavy přepětí a pod napětím se také zobrazují jako indikace LED, které jsou připojeny k příslušným časovačům, jak je znázorněno na obrázku.

Jedná se o dva různé obvody ochrany proti přepětí a podpětí. Oba obvody fungují podobným způsobem, ale použité komponenty je mezi nimi odlišují. Tyto obvody jsou jednoduché, levné a snadno implementovatelné, a proto si nyní budete moci vybrat mezi těmito dvěma pro nejlepší a spolehlivé ovládání se snadnou implementací. Takže napište svůj výběr a pro jakoukoli další technickou pomoc budovat elektronické projekty v sekci komentářů níže.

Fotografické kredity: