आईसी 324 और ट्रांजिस्टर का उपयोग कर 3 टेस्ट किए गए 220V हाई एंड लो वोल्टेज कट ऑफ सर्किट

जब भी एक उच्च वोल्टेज या कम वोल्टेज की स्थिति का पता चलता है, तो एक एसी मेन हाई / लो कट-ऑफ डिवाइस होम इलेक्ट्रिकल से मेन सप्लाई काट देगा या डिस्कनेक्ट कर देगा। इस तरह यह वोल्टेज या भूरे रंग के कम वोल्टेज पर असामान्य होने के कारण अग्नि विद्युत से घर की तारों और उपकरणों की कुल सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

इस लेख में घरेलू उपकरणों को अचानक खतरनाक उच्च और निम्न वोल्टेज से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए 3 सटीक स्वचालित ओवर और वोल्टेज कट आउट सर्किट के बारे में बताया गया है। पहला डिज़ाइन एक LM324 ट्रांसफॉर्मर आधारित सर्किट की व्याख्या करता है, दूसरा सर्किट एक ट्रांसफॉर्मर रहित संस्करण का उपयोग करता है, वह यह है कि यह बिना ट्रांसफॉर्मर के काम करता है, जबकि तीसरी अवधारणा एक ट्रांजिस्टर आधारित कट ऑफ सर्किट की व्याख्या करती है, जो सभी पर और इसके नियंत्रण के लिए घर पर स्थापित कर सकते हैं। वोल्टेज कट ऑफ प्रोटेक्शन।

अवलोकन

इस लेख में समझाया गया एसी मेन हाई एंड लो वोल्टेज कट ऑफ सर्किट बहुत आसान है और फिर भी बहुत विश्वसनीय और सटीक है। सर्किट एक का उपयोग करता है सिंगल आईसी एलएम 324 आवश्यक पहचान के लिए और तुरंत संबंधित रिले को स्विच करता है ताकि कनेक्ट किए गए लोड खतरनाक इनपुट से अलग हो जाएं।

सर्किट किसी भी पल के दौरान संबंधित वोल्टेज स्तरों के दृश्य संकेत प्रदान करता है।

निम्नलिखित सर्किट सर्किट को बिजली देने के लिए एक ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है

सर्किट आरेख

प्रस्तावित उच्च, निम्न साधन वोल्टेज रक्षक सर्किट के लिए भागों की सूची।

• R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 = 4K7,
• पी 1, पी 2, पी 3, पी 4 = 10 के प्रीसेट
• C1 = 1000 uF / 25 V,
• OP1, OP2 = MCT 2E, ऑप्टो कपलर
• Z1, Z2, Z3, Z4 = 6 वोल्ट, 400 mW,
• डी 1, डी 2, डी 3, डी 4 = 1 एन 4007,
• D5, D6 = 1N4148,
• T1, T2 = BC547B,
• एलईडी = लाल, हरे रंग की पसंद,
• ट्रांसफार्मर = 0 - 12 वी, 500 एमए
• रिले = एसपीडीटी, 12 वोल्ट, 400 ओम

सर्किट ऑपरेशन

मेरी पिछली पोस्टों में, हमने वोल्टेज और कम वोल्टेज कट ऑफ सर्किट पर मेन के एक बहुत ही सरल अभी तक प्रभावी डिजाइन को देखा, जो इनपुट वोल्टेज के ऊपर या पार होने पर कनेक्टेड डिवाइस तक पहुंचने से मेन पावर को स्विच और कट करने में सक्षम है। खतरनाक थ्रेसहोल्ड के नीचे।

हालाँकि डिजाइन की अधिक सादगी के कारण, सिर्फ एक दो ट्रांजिस्टर शामिल हैं, सर्किट की अपनी सीमाएं हैं, प्रमुख सीमा कम सटीकता और काफी हिस्टैरिसीस है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च सीमा से अधिक का अंतर है 60 वोल्ट उच्च और निम्न सीमाओं के बीच।

एक उच्च वोल्टेज और कम वोल्टेज कट ऑफ सर्किट का वर्तमान डिजाइन न केवल अत्यधिक सटीक है, बल्कि प्रासंगिक वोल्टेज अस्थिरता के बारे में दृश्य संकेत भी प्रदान करता है। सटीकता इतनी अधिक है कि वस्तुतः थ्रेसहोल्ड को 5 वोल्ट की सीमा के भीतर अलग और होश में लाया जा सकता है।

सर्किट में ओपैंप को शामिल करना इसे उपरोक्त सुविधा से लैस करता है और इसलिए पूरा विचार बहुत विश्वसनीय हो जाता है।

आइए सर्किट को विवरण में समझते हैं:

कैसे opamps तुलना के रूप में काम करते हैं

ओपैंप, ए 1, ए 2, ए 3, ए 4 एकल आईसी 324 से प्राप्त किए जाते हैं, जो कि एक क्वाड ओपैंप आईसी है, जिसका अर्थ है एक पैकेज में चार ऑपैंप ब्लॉक होते हैं।

आईसी, विश्वसनीय और कॉन्फ़िगर करने में आसान है और शायद ही इसकी कार्यप्रणाली में कोई समस्या है, संक्षेप में इसमें मजबूत स्पेक्स हैं और अधिकांश विन्यासों के साथ यह बहुत ही लचीला है।

चार opamps वोल्टेज तुलनित्र के रूप में धांधली कर रहे हैं। सभी opamps के inverting आदानों 6 वोल्ट का एक निश्चित संदर्भ मूल्य के लिए clamped हैं जो कि अफीम के ech के लिए एक प्रतिरोध / जेनर नेटवर्क के माध्यम से किया जाता है।

ए 1 से ए 4 के गैर-इनवर्टिंग इनपुट क्रमशः प्रीसेट पी 1, पी 2, पी 3 और पी 4 द्वारा गठित वोल्टेज डिवाइडर नेटवर्क के माध्यम से सर्किट की बिजली आपूर्ति से जुड़े हैं।

जब संबंधित इनपुट स्तर संबंधित संदर्भ के इनवर्टिंग इनपुट पर सेट किए गए संदर्भ स्तर को पार कर लेता है, तो प्रीसेट को संबंधित ऑप्स के आउटपुट को फ्लिप करने के लिए वांछित के रूप में समायोजित किया जा सकता है।

A1 से A4 के आउटपुट एक विशेष तरीके से एलईडी संकेतक के लिए एकीकृत हैं। यहाँ एलईडी कैथोड को धरातल से जोड़ने के वें पारंपरिक तरीके के बजाय, यह पूर्ववर्ती opamp के आउटपुट से जुड़ा है।

यह विशेष व्यवस्था यह सुनिश्चित करती है कि केवल एक प्रासंगिक एलईडी को ओप्स से बढ़ते या गिरते वोल्टेज के स्तर के जवाब में चालू किया जाए।

ऑप्टोकॉपर्स कैसे कार्य करते हैं

दो ऑप्ट कप्लर्स को ऊपर और नीचे एलईडी के साथ श्रृंखला में पेश किया जाता है ताकि ऑप्टोस भी खतरनाक थ्रेसहोल्ड के रूप में निर्दिष्ट उच्च और निम्न वोल्टेज स्तरों के दौरान प्रासंगिक एल ई डी के साथ संचालित हो।

ऑप्टो कप्लर्स का चालन तुरंत आंतरिक ट्रांजिस्टर को स्विच करता है जो संबंधित रिले को टॉगल करता है।

दो रिले के डंडे और रिले के डंडे श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, ताकि लोड के माध्यम से उन्हें आउटपुट देने से पहले।

संपर्कों का श्रृंखला कनेक्शन यह सुनिश्चित करता है कि यदि कोई रिले का संचालन करता है, तो मुख्य की कटौती लोड या जुड़े उपकरण को आपूर्ति करती है।

क्यों ऑप्‍पस कंपैटिटर्स ने सीरीज में व्यवस्था की

सामान्य स्तर पर opamp A1, A2 या यहां तक ​​कि A3 का संचालन हो सकता है क्योंकि ये सभी एक वृद्धिशील क्रम में व्यवस्थित होते हैं और क्रमिक रूप से बढ़ते वोल्टेज और इसके विपरीत क्रम में स्विच करते जाते हैं।

मान लें कि कुछ सामान्य स्तरों A1, A2 और A3 सभी का संचालन कर रहे हैं (आउटपुट उच्च), और A4 का संचालन नहीं कर रहे हैं, इस बिंदु पर केवल R7 से जुड़ा हुआ एलईडी रोशन करेगा, क्योंकि इसके कैथोड को A4 के आउटपुट से आवश्यक नकारात्मक प्राप्त होता है, जबकि उपरोक्त एलैंप से उच्च क्षमता के कारण निचले एल ई डी के कैथोड सभी उच्च हैं।

R8 से जुड़ा LED भी बंद रहता है क्योंकि A4 का आउटपुट कम है।

उपरोक्त परिणाम उचित रूप से संबंधित ऑप्ट कप्लर्स और रिले को प्रभावित करते हैं जैसे कि रिले केवल खतरनाक कम या के दौरान आचरण करते हैं खतरनाक उच्च वोल्टेज स्तर क्रमशः केवल A1 और A4 द्वारा पता लगाया गया।

कट ऑफ के लिए रिले के बजाय ट्रायैक का उपयोग करना

कुछ विश्लेषण के बाद, मुझे एहसास हुआ कि रक्षक सर्किट से ऊपर के उच्च, निम्न साधन वोल्टेज में कटौती को एक एकल triac का उपयोग करके बहुत आसान संस्करण में सरल बनाया जा सकता है। कृपया नीचे दिए गए आरेख को देखें, यह आत्म-व्याख्यात्मक है और समझने में बहुत सरल है।

हालाँकि अगर आपको इसे समझने में समस्या है, तो मुझे एक टिप्पणी दें।

एक ट्रांसफॉर्मर रहित संस्करण में डिज़ाइन को संशोधित करना

ऊपर बताए गए डिजाइन के ट्रांसफार्मर रहित मेन हाई लो वोल्टेज कट ऑफ सर्किट संस्करण को निम्न चित्र में देखा जा सकता है:

चेतावनी: नीचे दिखाए गए सर्किट को मेन एसी से अलग नहीं किया गया है। एक घातक दुर्घटना से बचने के लिए अत्यधिक सावधानी से संभालें।

यदि एक एकल रिले का उपयोग ट्राइक के बजाय करने के लिए किया जाता है, तो डिज़ाइन को संशोधित किया जा सकता है जैसा कि निम्न आकृति में दिखाया गया है:

ट्रांजिस्टर बेस और जमीन के पार कृपया एक 22uF / 25V संधारित्र का उपयोग करें, बस यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिवर्तन अवधि के दौरान रिले हकलाना नहीं है ...

पीएनपी रिले चालक का उपयोग करना

जैसा कि दिए गए मुख्य एसी उच्च में दिखाया गया है, कम वोल्टेज रक्षक सर्किट , हम देख सकते हैं कि आईसी एलएम 324 में से दो ओपैंप आवश्यक पहचान के लिए उपयोग किए जाते हैं।

ऊपरी opamp में एक गैर इनवेट इनपुट होता है जो एक प्रीसेट में धांधली करता है और आपूर्ति DC वोल्टेज के लिए समाप्त हो जाता है, यहां पिन # 2 को एक संदर्भ स्तर प्रदान किया जाता है, ताकि जैसे ही पिन # 3 पर क्षमता सेट थ्रेसहोल्ड के ऊपर जाए (द्वारा) P1), opamp का उत्पादन अधिक होता है।

समान रूप से कम ओपैंप को कुछ वोल्टेज थ्रेसहोल्ड डिटेक्शन के लिए भी कॉन्फ़िगर किया गया है, हालांकि यहां पिन बस उलट हैं, जिससे ओपैंप आउटपुट कम वोल्टेज इनपुट डिटेक्शन के साथ उच्च हो जाता है।

इसलिए, ऊपरी ओपैंप उच्च वोल्टेज थ्रेशोल्ड और कम ओप्पैम्प से कम वोल्टेज थ्रेशोल्ड का जवाब देता है। दोनों डिटेक्ट्स के लिए, संबंधित opamp का आउटपुट उच्च हो जाता है।

डायोड D5 और D7 यह सुनिश्चित करते हैं कि उनके जंक्शन से opamp आउटपुट पिन आउट से एक सामान्य आउटपुट उत्पन्न होता है। इस प्रकार जब भी किसी भी opamp आउटपुट उच्च जाता है, तो इसे D5, D7 कैथोड्स के जंक्शन पर उत्पादित किया जाता है।

ट्रांजिस्टर T1 का आधार उपरोक्त डायोड जंक्शन से जुड़ा हुआ है, और जब तक opamps आउटपुट कम रहता है, T1 को R3 के माध्यम से बायसिंग वोल्टेज प्राप्त करके संचालित करने की अनुमति है।

हालांकि किसी भी समय ओपैंप आउटपुट उच्च हो जाता है (जो कि असामान्य वोल्टेज स्थितियों के दौरान हो सकता है) डायोड जंक्शन भी उच्च हो जाता है, जिससे टी 1 का संचालन करना प्रतिबंधित होता है।

रिले R1 तुरन्त स्विच ऑफ और कनेक्टेड लोड। इस प्रकार कनेक्टेड लोड तब तक चालू रहता है जब तक कि ओपैंप आउटपुट कम होता है, जो बदले में केवल तब हो सकता है जब इनपुट मेन सुरक्षित विंडो स्तर के भीतर हो, जैसा कि पी 1 और पी 2 द्वारा समायोजित किया गया है। पी 1 को उच्च वोल्टेज स्तर का पता लगाने के लिए सेट किया गया है जबकि पी 2 निचले असुरक्षित वोल्टेज स्तर के लिए।

आईसी एलएम 324 का पिन विवरण

ऊपर के उच्च, निम्न वोल्टेज रक्षक सर्किट के लिए भागों की सूची

R1, R2, R3 = 2K2,
P1and P2 = 10K प्रीसेट,
C1 = 220uF / 25V
सभी डायोड = 1N4007 हैं,
T1 = BC557,
रिले = 12 वी, 400 ओएचएस, एसपीडीटी,
opsp = IC LM 324 से 2 ओपम्प
जेनर्स = 4.7 वोल्ट, 400mW,
ट्रांसफार्मर = 12V, 500mA

पीसीबी लेआउट

अब तक हमने सर्किट का एक आईसी संस्करण सीखा था, अब देखते हैं कि वोल्टेज के तहत और वोल्टेज संरक्षण सर्किट के तहत संचालित 220V या 120V का उपयोग कैसे किया जा सकता है।

घर विद्युत में स्थापित होने पर प्रस्तुत एक बहुत ही सरल सर्किट इस समस्या को काफी हद तक सीमित करने में मदद कर सकता है।

यहां हम ओवर और अंडर वोल्टेज सर्किट के दो डिज़ाइन सीखेंगे, पहला जो ट्रांजिस्टर पर आधारित होगा और दूसरा एक ऑपैंप का उपयोग करके।

ट्रांजिस्टर का उपयोग करके सर्किट के ऊपर / नीचे कट ऑफ सर्किट

आपको यह जानकर आश्चर्य होगा कि उक्त सुरक्षा के लिए एक अच्छा सा सर्किट केवल दो ट्रांजिस्टर और कुछ अन्य निष्क्रिय घटकों का उपयोग करके बनाया जा सकता है।

आकृति को देखते हुए हम एक बहुत ही सरल व्यवस्था देख सकते हैं जहां टी 1 और टी 2 को एक इन्वर्टर कॉन्फ़िगरेशन के रूप में तय किया गया है, जिसका अर्थ है कि टी 2 टी 1 के विपरीत प्रतिक्रिया करता है। कृपया सर्किट आरेख देखें।

सरल शब्दों में जब टी 1 का संचालन होता है, तो टी 2 बंद हो जाता है और इसके विपरीत। सेंसिंग वोल्टेज जो डीसी आपूर्ति वोल्टेज से प्राप्त होता है, उसे पूर्व निर्धारित पी 1 के माध्यम से टी 1 के आधार पर खिलाया जाता है।

प्रीसेट का उपयोग किया जाता है ताकि ट्रिपिंग थ्रेसहोल्ड को सटीक रूप से निर्धारित किया जा सके और सर्किट समझे कि कब नियंत्रण क्रियाओं को निष्पादित करना है।

स्वचालित कट ऑफ के लिए प्रीसेट कैसे सेट करें

P1 उच्च वोल्टेज सीमाओं का पता लगाने के लिए निर्धारित है। प्रारंभ में जब वोल्टेज सुरक्षित विंडो के भीतर होता है, तो T1 बंद रहता है और यह आवश्यक बायसिंग वोल्टेज को P2 से गुजरने और T2 तक पहुंचने की अनुमति देता है, इसे चालू रखा जाता है।

इसलिए रिले को भी सक्रिय रखा जाता है और जुड़ा हुआ लोड आवश्यक एसी वोल्टेज प्राप्त करता है।

हालाँकि, यदि मान लिया जाए कि, मेन वोल्टेज सुरक्षित सीमा से अधिक है, तो T1 के आधार पर सेंसिंग सैंपल वोल्टेज भी सेट थ्रेशोल्ड से ऊपर उठ जाता है, T1 तुरंत T2 के बेस को कंडक्ट और ग्राउंड करता है। यह T2 और भी रिले और इसी लोड की स्विचिंग में परिणाम है।

सिस्टम इस प्रकार खतरनाक वोल्टेज को लोड तक पहुंचने से रोकता है और उससे सुरक्षा करता है जैसा कि उससे अपेक्षित है।

अब मान लें कि मुख्य वोल्टेज बहुत कम हो जाता है, T1 पहले ही बंद हो जाता है और इस स्थिति में T2 भी P2 की सेटिंग के कारण कंडक्ट करना बंद कर देता है, जो कि सेट होता है ताकि M2 इनपुट एक निश्चित असुरक्षित स्तर से नीचे जाने पर T2 का संचालन बंद हो जाए।

इस प्रकार रिले को एक बार फिर से बंद कर दिया जाता है, लोड को बिजली की कटौती और आवश्यक सुरक्षा उपायों को तेज करने के लिए।

हालांकि सर्किट यथोचित रूप से सटीक है, विंडो थ्रेशोल्ड बहुत व्यापक है, जिसका अर्थ है कि सर्किट केवल 260V से ऊपर और 200V से ऊपर या 130 वी से ऊपर और 100 वी से नीचे 120 वी सामान्य आपूर्ति इनपुट के लिए वोल्टेज स्तर के लिए ट्रिगर होता है।

इसलिए, सर्किट उन लोगों के लिए बहुत उपयोगी नहीं हो सकता है जो बिल्कुल सटीक ट्रिपिंग पॉइंट और नियंत्रण की तलाश में हो सकते हैं जिन्हें व्यक्तिगत प्राथमिकता के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है।

इसे संभव बनाने के लिए ट्रांजिस्टर के बजाय एक-दो ओप्स शामिल करने की आवश्यकता हो सकती है।

वोल्टेज संरक्षण सर्किट के तहत, वोल्टेज के ऊपर एसी के लिए भागों की सूची।

• R1, R2 = 1K,
• P1, P2 = 10K,
• T1, T2 = BC547B,
• C1 = 220uF / 25V
• RELAY = 12V, 400 OHMS, SPDT,
• डी 1 = 1 एन 4007
• TR1 = 0-12V, 500mA