In deze post zullen we proberen het maken van een eenvoudige 220 V, 120 V AC kortsluitstroomonderbreker te begrijpen met behulp van een SCR en een triac-combinatie (onderzocht en ontworpen door mij).
Het circuit is een elektronische versie van de normale hoofdstroomonderbreker MCB-units die we in onze huizen gebruiken.
Opmerking: ik heb geen relais gebruikt voor de uitschakeling, omdat relaiscontacten eenvoudig met elkaar zullen versmelten als gevolg van zware stroomvlambogen over de contacten tijdens een kortsluiting, en daarom is het zeer onbetrouwbaar.
Waarom kortsluiting in huizen gevaarlijk kan zijn
Een kortsluiting in een huis bedrading lijkt misschien iets te zijn dat zeer zelden voorkomt en mensen zijn niet al te geïnteresseerd om enige relevante voorzorgsmaatregel in hun huizen te laten installeren en het gevaar heel nonchalant te nemen.
Maar af en toe, als gevolg van een onbedoelde fout, wordt een kortsluiting in de hoofdbedrading onvermijdelijk en veroorzaakt het gebeuren een ramp en een enorm verlies.
Soms leidt het gevolg tot brandgevaar en zelfs verlies van leven en bezit.
WAARSCHUWING - HET VOORGESTELDE CIRCUIT IS NIET GEÏSOLEERD VAN DE NETVOEDING, DAAROM IS HET UITERST GEVAARLIJK VOOR AANRAKING IN ONBEDEKTE POSITIE EN ALS HET AAN STAAT.
Hoewel veel soorten kortsluitonderbrekers kant-en-klaar op de markt verkrijgbaar zijn, zijn deze over het algemeen erg kostbaar.
Bovendien zal een elektronische hobbyist altijd zo'n apparaat helemaal zelf willen maken en ervan willen genieten in huis.
Een goedkope maar veelbelovende elektronische stroomonderbreker maken
Een kortsluitstroomonderbreker die in dit artikel wordt beschreven, is inderdaad een fluitje van een cent wat betreft het maken ervan en eenmaal geïnstalleerd biedt het een levenslange bescherming tegen alle kortsluitingsachtige omstandigheden die per ongeluk kunnen plaatsvinden.
De schakeling zal ook uw huisbedrading beschermen tegen mogelijke overbelasting.
Hoe het werkt
Het circuit dat in het schema wordt weergegeven, ziet er vrij eenvoudig uit en kan als volgt verbaal worden gesimuleerd:
De detectiefase van het circuit wordt in feite het hart van het hele systeem en bestaat uit een opto-koppeling OP1.
Zoals we allemaal weten, bestaat een opto-coupler intern uit een LED en een schakeltransistoropstelling, de transistor wordt ingeschakeld als reactie op de verlichting van de ingebouwde LED.
Dus de triggering van de transistor die de output van het apparaat vormt, vindt plaats zonder enig fysiek of elektrisch contact, eerder door de doorgang van lichtstralen van de LED.
De LED die de ingang van het apparaat wordt, kan worden geschakeld via een externe agent of een spanningsbron die op een afstand moet worden gehouden van de eindtrap van de optokoppeling.
Waarom een optocoupler wordt gebruikt
In ons circuit wordt de optokoppelaar-LED gevoed via een brugnetwerk dat zijn spanningsbron verkrijgt uit het potentieel dat wordt gegenereerd over weerstand R1.
Deze weerstand R1 is zo geschakeld dat de AC-netstroom naar de huisbedrading er doorheen gaat en dus eventuele overbelasting of overstroom over deze weerstand wordt blootgesteld.
Tijdens een overbelasting of kortsluiting condities, ontwikkelt de weerstand onmiddellijk een potentiaal erover, dat wordt gelijkgericht en naar de optokoppelaar-LED wordt gestuurd.
De opto-LED licht onmiddellijk op en schakelt de bijbehorende transistor in.
Met behulp van een SCR voor het activeren van de Triac Cut out Stage
Verwijzend naar het circuit zien we dat de emitter van de optotransistor is verbonden met de poort van een externe SCR, waarvan de anode verder is verbonden met de poort van een Triac.
Onder normale omstandigheden is het triac blijft ingeschakeld , waardoor de daarop aangesloten belasting operationeel blijft.
Dit gebeurt omdat de SCR UIT blijft en de triac zijn poortstroom via R3 laat verkrijgen.
In het geval van overbelasting of kortsluiting, zoals eerder besproken, geleidt de optokoppeltransistor en activeert de SCR.
Dit trekt onmiddellijk het poortpotentiaal van de triac naar aarde, waardoor het niet kan geleiden.
De triac schakelt onmiddellijk UIT, waardoor de belasting en de huisbedrading waarop deze is geconfigureerd, worden beschermd.
De SCR blijft vergrendeld totdat het probleem is verholpen en het circuit opnieuw wordt gestart. De sectie met C1, Z1, C2 is een eenvoudige stroomvoorzieningscircuit zonder transformator , gebruikt voor het voeden van het SCR- en Triac-circuit.
Onderdelen lijst
- R1 = ijzeren spiraalvormige draad waarvan de weerstand wordt berekend om er 2 volt over te produceren bij de bepaalde kritische belastingsomstandigheden.
-
- R2, R3, R4 = 100 ohm
- R5 = 1K,
- R6 = 1 miljoen,
- C1, C2 = 474 / 400V
- SCR = C106,
- Triac = BTA41 / 600B
- Opto-koppeling = MCT2E,
- ZENER = 12V 5W
- Diodes = 1N4007
Een paar: Contactloos AC-fasedetectorcircuit [getest] Volgende: Simple Capacitive Discharge Ignition (CDI) -circuit
