Ebben a bejegyzésben megpróbáljuk megérteni egy egyszerű, 220 V-os, 120 V-os váltakozó áramú rövidzárlat-megszakító készítését SCR és triac kombináció segítségével (általam kutatott és tervezett).
Az áramkör a normál fő megszakító MCB egységek elektronikus változata, amelyet otthonainkban használunk.
Megjegyzés: Nem használtam relét a leválasztáshoz, mert a relékontaktusok egyszerűen összeolvadnak egymással az érintkezőkön átáramló erős áram miatt rövidzárlat esetén, ezért nagyon megbízhatatlan.
Miért lehet veszélyes a rövidzárlat a lakásokban?
Rövidzárlat a ház huzalozása tűnhet olyan dolognak, ami nagyon ritkán fordul elő, és az emberek nincsenek túlságosan érdekeltek abban, hogy bármilyen megfelelő óvintézkedést telepítsenek házukba, és nagyon lazán vegyék fel a veszélyt.
Néha azonban valamilyen véletlen hiba következtében elkerülhetetlen a rövidzárlat a hálózati vezetékekben, és ez bekövetkezik katasztrófát és hatalmas veszteségeket okoz.
Időnként a következmény oda vezet tűzveszély sőt életét és vagyonát is elveszíti.
FIGYELMEZTETÉS - A JAVASOLT ÁRAM nincs elkülönítve a hálózati tápellátástól, ezért rendkívül veszélyes, ha fedetlen helyzetben és áramellátásban érinti.
Noha a rövidzárlat-megszakítók sokféle típusa készen kapható a piacon, ezek általában nagyon költségesek.
Ezenkívül egy elektronikus hobbista mindig azt akarja, hogy egy ilyen felszerelést ő maga készítsen, és élvezze annak megjelenését a házban.
Olcsó, mégis ígéretes elektronikus megszakító egység készítése
Az ebben a cikkben leírt rövidzárlat-megszakító áramkör valóban darabos, és a telepítés után egy életen át tartó védelmet nyújt minden olyan rövidzárlat-szerű körülmény ellen, amely véletlenül bekövetkezhet.
Az áramkör megvédi a ház vezetékeit az esetleges túlterhelési feltételektől is.
Hogyan működik
A sematikus ábrán látható áramkör meglehetősen egyszerűnek tűnik, és verbálisan szimulálható az alábbiak szerint:
Az áramkör érzékelési szakasza valójában az egész rendszer szívévé válik, és egy opto-csatoló ON 1.
Mint mindannyian tudjuk, az opto-csatoló belső részként LED-ből és kapcsoló tranzisztor-elrendezésből áll, a tranzisztort bekapcsolják a beépített LED megvilágítására reagálva.
Így a a tranzisztor kiváltása amely az eszköz kimenetét képezi, fizikai vagy elektromos érintkezés nélkül történik, inkább a fénysugarak áthaladásával a LED-től.
A LED, amely a készülék bemenetévé válik, kapcsolható valamilyen külső ágensen vagy feszültségforráson keresztül, amelyet távol kell tartani az opto-csatoló kimeneti fokozatától.
Miért használnak optocsatolót?
Áramkörünkben az opto csatoló LED-ét egy hídhálózaton keresztül tápláljuk, amely az R1 ellenálláson keletkező potenciálból kap feszültségforrást.
Ez az R1 ellenállás úgy van csatlakoztatva, hogy a ház vezetékének váltóáramú hálózati áram áthalad rajta, és ezért minden túlterhelés vagy túláram ezen ellenálláson keresztül érhető el.
Egy túlterhelés vagy rövidzárlat körülmények között az ellenállás azonnal kialakít egy potenciált rajta, amelyet kijavítanak és elküldenek az opto csatoló LED-jére.
Az opto LED azonnal világít, bekapcsolva a megfelelő tranzisztort.
Egy SCR a fő Triac Cut Out Stage kiváltásához
Az áramkörre utalva azt látjuk, hogy az opto tranzisztor emittere egy külső SCR kapujához van csatlakoztatva, amelynek anódja tovább kapcsolódik egy Triac kapuhoz.
Normál körülmények között a a triac továbbra is BE van kapcsolva , lehetővé téve, hogy a rajta keresztül összekapcsolt teher működőképes maradjon.
Ez azért történik, mert az SCR kikapcsolt állapotban marad, és lehetővé teszi a triac számára, hogy az R3-on keresztül megszerezze kapuáramát.
Túlterhelés vagy rövidzárlat esetén azonban, amint azt korábban említettük, az opto-csatoló tranzisztor vezeti és kiváltja az SCR-t.
Ez azonnal földhöz húzza a triac kapu potenciálját, gátolva annak vezetését.
A triac azonnal kikapcsol, megóvva a terhelést és a ház vezetékeit, amelyekre konfigurálva van.
Az SCR reteszelt marad, amíg a probléma elhárul és újra nem indul az áramkör. A C1, Z1, C2 szakasz egyszerű transzformátor nélküli tápegység áramköre , az SCR és a Triac áramkörének áramellátására szolgál.
Alkatrész lista
- R1 = vasból tekercselt huzal, amelynek ellenállása úgy számítható, hogy a meghatározott kritikus terhelési körülmények között 2 V feszültséget termel rajta.
-
- R2, R3, R4 = 100 ohm
- R5 = 1K,
- R6 = 1M,
- C1, C2 = 474 / 400V
- SCR = C106,
- Triac = BTA41 / 600B
- Opto-csatoló = MCT2E,
- ZENER = 12V 5W
- Diódák = 1N4007
Előző: Érintés nélküli AC fázisérzékelő áramkör [tesztelve] Következő: Egyszerű kapacitív kisülésű gyújtás (CDI) áramkör
