Mains AC Short Circuit Breaker / Protector - Ηλεκτρονικό MCB

Σε αυτήν την ανάρτηση θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε την κατασκευή ενός απλού διακόπτη βραχυκυκλώματος 220 V, 120 V AC χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό SCR και triac, (ερευνήθηκε και σχεδιάστηκε από εμένα).

Το κύκλωμα είναι μια ηλεκτρονική έκδοση των κανονικών μονάδων MCB που χρησιμοποιούμε στα σπίτια μας.

Σημείωση: Δεν χρησιμοποίησα ρελέ για την αποκοπή, επειδή οι επαφές ρελέ απλώς συντήκονται μεταξύ τους εξαιτίας του έντονου ρεύματος που διασχίζει τις επαφές σε κατάσταση βραχυκυκλώματος και επομένως είναι εξαιρετικά αναξιόπιστη.

Γιατί το βραχυκύκλωμα στα σπίτια μπορεί να είναι επικίνδυνο

Βραχυκύκλωμα σε α καλωδίωση σπιτιού μπορεί να φαίνεται ότι είναι κάτι που συμβαίνει πολύ σπάνια και οι άνθρωποι δεν ενδιαφέρονται πολύ να εγκαταστήσουν σχετικά συναφή προληπτικά μέτρα στα σπίτια τους και να πάρουν τον κίνδυνο πολύ άνετα.

Ωστόσο, μερικές φορές λόγω κάποιου τυχαίου σφάλματος, ένα βραχυκύκλωμα στην καλωδίωση του δικτύου γίνεται αναπόφευκτο και αυτό που συμβαίνει προκαλεί καταστροφή και τεράστια απώλεια.

Μερικές φορές η συνέπεια οδηγεί σε κίνδυνοι πυρκαγιάς και ακόμη και απώλεια ζωής και περιουσίας.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ - ΤΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΔΕΝ ΑΠΟΜΟΝΩΣΕΤΑΙ ΑΠΟ ΚΥΡΙΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΑΥΤΕΣ ΕΙΝΑΙ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΗΝ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΘΕΣΗ ΚΑΙ ΟΤΑΝ ΕΙΝΑΙ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ.

Αν και πολλοί τύποι μονάδων διακόπτη βραχυκυκλώματος είναι διαθέσιμοι έτοιμοι στην αγορά, αυτές είναι γενικά πολύ δαπανηρές.

Επιπλέον, ένας ηλεκτρονικός χόμπι θα θέλει πάντα να κατασκευάζει έναν τέτοιο εξοπλισμό από τον ίδιο και να απολαμβάνει την εμφάνισή του στο σπίτι.

Κάνοντας μια φτηνή αλλά πολλά υποσχόμενη μονάδα ηλεκτρονικού διακόπτη κυκλώματος

Ένα κύκλωμα διακόπτη βραχυκυκλώματος που περιγράφεται σε αυτό το άρθρο είναι όντως ένα κομμάτι κέικ που το κάνει και μόλις εγκατασταθεί θα παρέχει μια δια βίου προστασία έναντι όλων των βραχυκυκλωμάτων, όπως καταστάσεις που ενδέχεται να συμβούν κατά λάθος.

Το κύκλωμα θα σας προστατεύσει επίσης την καλωδίωση του σπιτιού από πιθανές συνθήκες υπερφόρτωσης.

Πως δουλεύει

Το κύκλωμα που φαίνεται στο σχηματικό φαίνεται αρκετά απλό και μπορεί να προσομοιωθεί προφορικά ως εξής:

Το στάδιο ανίχνευσης του κυκλώματος στην πραγματικότητα γίνεται η καρδιά ολόκληρου του συστήματος και αποτελείται από ένα οπτοζεύκτης ON 1.

Όπως όλοι γνωρίζουμε, ένας οπτοζεύκτης εσωτερικά αποτελείται από ένα LED και μια διάταξη μεταγωγής τρανζίστορ, το τρανζίστορ είναι ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ σε απόκριση του φωτισμού του ενσωματωμένου LED.

Έτσι το ενεργοποίηση του τρανζίστορ η οποία σχηματίζει την έξοδο της συσκευής πραγματοποιείται χωρίς φυσική ή ηλεκτρική επαφή μάλλον μέσω της διέλευσης των ακτίνων φωτός από το LED.

Η λυχνία LED που γίνεται η είσοδος της συσκευής μπορεί να αλλάξει μέσω κάποιου εξωτερικού παράγοντα ή πηγής τάσης που απαιτείται να παραμείνει μακριά από το στάδιο εξόδου του οπτικού ζεύκτη.

Γιατί χρησιμοποιείται ένα Optocoupler

Στο κύκλωμα μας, το οπτικό ζεύκτη LED τροφοδοτείται μέσω ενός δικτύου γέφυρας το οποίο λαμβάνει την πηγή τάσης από το δυναμικό που δημιουργείται μέσω της αντίστασης R1.

Αυτή η αντίσταση R1 συνδέεται με τέτοιο τρόπο ώστε το ρεύμα ρεύματος εναλλασσόμενου ρεύματος στην καλωδίωση του σπιτιού να το διαπερνά και συνεπώς τυχόν υπερφόρτωση ή υπερβολικό ρεύμα υποβάλλεται πάνω από αυτήν την αντίσταση.

Κατά τη διάρκεια ενός υπερφόρτωση ή βραχυκύκλωμα συνθήκες, η αντίσταση αναπτύσσει αμέσως ένα δυναμικό απέναντί ​​της, το οποίο διορθώνεται και αποστέλλεται στο οπτικό ζεύκτη LED.

Το οπτικό LED ανάβει αμέσως, ανάβοντας το αντίστοιχο τρανζίστορ.

Χρησιμοποιώντας ένα SCR για την ενεργοποίηση του κύριου Triac Cut out Stage

Αναφερόμενος στο κύκλωμα βλέπουμε ότι ο πομπός του τρανζίστορ οπτικών συνδέεται με την πύλη ενός εξωτερικού SCR, του οποίου η άνοδος συνδέεται περαιτέρω με μια πύλη του Triac.

Σε κανονικές συνθήκες, το Το triac παραμένει ενεργοποιημένο , επιτρέποντας στο φορτίο που είναι συνδεδεμένο σε αυτό να παραμείνει σε λειτουργία

Αυτό συμβαίνει επειδή το SCR παραμένει απενεργοποιημένο και επιτρέπει στο triac να αποκτήσει το ρεύμα πύλης του μέσω του R3.

Ωστόσο, σε περίπτωση υπερφόρτωσης ή βραχυκυκλώματος, όπως συζητήθηκε προηγουμένως, το τρανζίστορ οπτοζεύκτη διεξάγει και ενεργοποιεί το SCR.

Αυτό τραβά αμέσως το δυναμικό πύλης του τριακ προς τη γείωση, εμποδίζοντας το να κάνει.

Το triac απενεργοποιείται αμέσως, προστατεύοντας το φορτίο και την καλωδίωση του σπιτιού στην οποία έχει διαμορφωθεί.

Το SCR παραμένει κλειδωμένο, έως ότου διορθωθεί το πρόβλημα και επανεκκίνηση του κυκλώματος. Η ενότητα που περιλαμβάνει C1, Z1, C2 είναι απλή κύκλωμα τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή , χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του κυκλώματος SCR και Triac.

Λίστα ανταλλακτικών

• R1 = σίδερο κουλουριασμένο σύρμα, η αντίστασή του υπολογίζεται ότι παράγει 2 βολτ κατά μήκος του στις καθορισμένες κρίσιμες συνθήκες φορτίου.
• 
• R2, R3, R4 = 100 Ohms
• R5 = 1Κ,
• R6 = 1Μ,
• C1, C2 = 474 / 400V
• SCR = C106,
• Triac = BTA41 / 600B
• Opto-Coupler = MCT2E,
• ZENER = 12V 5W
• Δίοδοι = 1N4007