Схема контроля напряжения в сети: автоматическое отключение потребителя при отклонении напряжения
Рассмотрим схему, которая автоматически отключает потребителя, если напряжение в сети выходит за заданные пределы. Эта схема особенно полезна для защиты чувствительного оборудования от перепадов напряжения. Давайте разберём, как она работает и как её собрать.
Основная идея схемы
Загляните на мой Телеграмм КАНАЛ Азбука РадиоСхем
Основные компоненты схемы
- Микросхема LM3914 — индикаторная микросхема, которая используется для контроля напряжения. Она имеет 10 выходов, каждый из которых соответствует определённому уровню напряжения.
- Оптопара U1 — обеспечивает гальваническую развязку между управляющей схемой и силовым ключом.
- Симистор VS1 — управляет подачей напряжения для потребителя.
- Диод VD1 — выпрямляет переменное напряжение подаваемое на вход контроллера.
- Конденсатор C2 — сглаживает пульсации напряжения.
- Резисторы R3-R5 — образуют делитель напряжения для настройки диапазона чувствительности схемы.
- Подстроечный резистор R5 — позволяет точно настроить порог срабатывания схемы.
Таблица компонентов
| Наименование | Краткое описание | Ссылка на компонент |
|---|---|---|
| LM3914 | Контроллер | Купить транзистор LM3914 |
| BT138 | Симистор BT138 | Купить BT138 |
| MOC3063 | Оптопара MOC3063 | Купить MOC3063 |
| Диоды | Большой выбор Диодов | Купить Диоды |
| R1, R2 и … | Резисторы | Купить резисторы |
| Переменный резистор | Подстроечный резистор 1 кОм | Купить подстроечный Резистор |
| Конденсаторы | Купить Конденсаторы | Купить Конденсаторы |
Как сделать Стабилизатор тока на LM317 с плавной регулировкой
Как работает схема?
1. Датчик напряжения
- Напряжение сети ~220 В выпрямляется диодом VD1 и сглаживается конденсатором C2.
- Делитель напряжения на резисторах R3-R5 определяет уровень постоянного напряжения, которое подаётся на вход микросхемы LM3914.
2. Микросхема LM3914
- Микросхема работает в режиме точечной индикации, то есть только один из её выходов активен в зависимости от входного напряжения.
- При номинальном напряжении в сети (например, 220 В) активен 6-й выход (вывод 14), к которому подключена оптопара U1.
3. Управление потребителем
- Когда активен 6-й выход микросхемы, ток через светодиод оптопары U1 открывает симистор VS1, и напряжение подаётся на потребитель.
- Если напряжение отклоняется вверх или вниз на одну ступень (например, становится меньше 188 В или больше 242 В), 6-й выход закрывается, оптопара выключается, и симистор отключает потребитель.
Купить готовый индикатор на микросхемеLM3914
Эффективный способ сглаживания Пульсаций по Питанию: схема Электронного ДРОССЕЛЯ
Настройка схемы
- Подстройка делителя напряжения:
- С помощью подстроечного резистора R5 настройте схему так, чтобы при номинальном напряжении в сети (220 В) был активен 6-й выход микросхемы.
- Для настройки можно использовать ЛАТР (лабораторный автотрансформатор) и вольтметр.
- Регулировка быстродействия:
- Быстродействие схемы зависит от ёмкости конденсатора C2. Увеличьте ёмкость для замедления реакции схемы или уменьшите для ускорения.
WiFi-Реле Автоматическая Защита- Выключатель НАГРУЗКИ 220В
Возможные доработки
- Индикация отклонения напряжения:
- Добавьте светодиоды к неиспользуемым выходам микросхемы LM3914. Это позволит визуально определить, насколько напряжение отклонилось от нормы.
- За основу подключения дополнительных светодиодов можно взять базовую схему:
- Расширение диапазона нормального напряжения:
- Соедините соседние выходы микросхемы через диоды (например, 1N4148). Это позволит расширить диапазон нормального напряжения.
- Замена компонентов:
- Диод VD1 можно заменить любым маломощным выпрямительным диодом с напряжением не ниже 400 В.
- Вместо оптопары U1 и симистора VS1 можно использовать мощный оптосимистор или твердотельное реле.
Практические советы
- Безопасность: Поскольку схема работает с сетевым напряжением, соблюдайте осторожность при монтаже и настройке.
- Охлаждение: Симистор VS1 может нагреваться при больших токах, поэтому установите его на радиатор.
- Тестирование: Используйте ЛАТР и вольтметр для точной настройки схемы.
Итог
Эта схема — отличное решение для автоматического отключения потребителя при отклонении напряжения в сети. Она проста в сборке и настройке, а также может быть доработана под конкретные задачи. Если у вас есть вопросы или идеи по улучшению схемы, пишите в комментариях — обсудим!
