Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Uniwersalny wyłącznik pomocniczy 230 V

AVT2474
kit
Układ pełni bardzo pożyteczne funkcje i rozwiązuje problem, przed którym staje wielu użytkowników sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Jednym z nich jest sytuacja gdy wyłączenie urządzenia głównego nie wyłącza urządzenia pomocniczego. Przykładem może być zestaw wiertarka - odkurzacz. Dzięki prezentowanemu modułowi włączenie wiertarki automatycznie uruchomi odkurzacz, a po jej wyłączeniu, z niewielkim opóźnieniem czasowym zostanie on wyłączony.
Article Image

Właściwości - uniwersalny wyłącznik pomocniczy 230V

  • regulowana czułość
  • współpracuje z obciążeniami takimi jak: odkurzacze, elektronarzędzia, itp.
  • zasilanie: 230 VAC
  • obciążenie bez wzmacniania ścieżek: 2000 W
  • obciążenie ze wzmocnionymi ścieżkami: 3500 W
  • wymiary płytki: 61×78 mm

Opis układu - uniwersalny wyłącznik pomocniczy 230V

Projekt to nieskomplikowana przystawka z czujnikiem prądu i przekaźnikiem. Zasadę działania ilustruje rysunek 1. Jeśli w obwodzie głównym pojawi się prąd (zostanie włączone urządzenie główne), wtedy zadziała przekaźnik i włączy pozostałe urządzenia pomocnicze. Schemat ideowy układu pokazany jest na rysunku 2. Układ elektroniczny otrzymuje napięcie z zasilacza beztransformatorowego, zrealizowanego na elementach C1, R3, R1, R4, D1, D6, C2, C6, D2, D7. Zasilacz ten daje napięcie ±12V, potrzebne do pracy wzmacniacza operacyjnego oraz 24−woltowego przekaźnika.

Rys.1 Uniwersalny wyłącznik pomocniczy AVT2474

Czujnikiem prądu jest rezystor R2 o znikomej wartości 0,1Ω. Nawet przy obciążeniu mocą 1000W, czyli przy prądzie 4,5A, spadek napięcia nie przekroczy 0,5V, a moc strat w tym czujniku wyniesie co najwyżej 2W. Przy małych prądach pobieranych przez urządzenie główne, na rezystorze tym wystąpi spadek napięcia rzędu miliwoltów. To małe napięcie zmienne zostaje zwiększone przez wzmacniacz operacyjny U1A. Elementy R5, D3, D4 chronią wzmacniacz przez zbyt dużym napięciem, jakie mogłoby się pojawić na R2 w sytuacjach awaryjnych.

Obwód R6C7 pełni rolę filtru, nie dopuszczającego do wzmacniacza zakłóceń impulsowych. Wzmocnienie wzmacniacza wyznaczone jest przez stosunek PR1 i R15. Można je regulować w szerokim zakresie, co pozwoli dostosować czułość działania układu do potrzeb. Wzmocniony przebieg zmienny przechodzi przez kondensator C3. Obwód R8C8 dodatkowo filtruje sygnał. W rezultacie tranzystor T1 jest otwierany dodatnimi połówkami sinusoidy. Każda dodatnia połówka powoduje szybkie naładowanie kondensatora C4, a następne powolne rozładowanie przez R10.

Rys.2 Schemat ideowy - uniwersalny wyłącznik pomocniczy

Tym samym nawet mały prąd płynący przez rezystor R2 powoduje zmianę napięcia na kolektorze T1 z +12V na około 0V. Taka zmiana napięcia powoduje powolne ładowanie kondensatora C5 przez rezystor R11. Wpewnej chwili zadziała komparator zbudowany na wzmacniaczu operacyjnym U1B – napięcie jego wyjścia zwiększy się z około –12V na około +10V. Spowoduje to otwarcie tranzystora T2 i zadziałanie przekaźnika S1. Próg zadziałania komparatora U1B wyznaczony jest przez rezystory R12, R13. Dla uniknięcia zakłóceń dodano obwód sprzężenia zwrotnego. Rezystor R14 zapewnia odpowiednią histerezę, dzięki czemu nastąpi pewne przełączenie przekaźnika.

Montaż i uruchomienie - uniwersalny wyłącznik pomocniczy 230V

Układ należy zmontować na płytce drukowanej, pokazanej na rysunku 3. Montaż jest klasyczny. Najpierw należy wlutować elementy najmniejsze, potem coraz większe. Kompletną płytkę można umieścić w dużej obudowie wtyczkowej i dołączyć do niej listwę z gniazdami. Układ zmontowany poprawnie ze sprawnych elementów będzie od razu pracował.

Rys.3 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej - uniwersalny wyłącznik pomocniczy

Jeśli urządzenie główne lub urządzenia pomocnicze miałoby pobierać ponad 2000 W mocy, należy zwrócić szczególną uwagę na połączenia przewodowe. Obwody, gdzie będzie płynął prąd ponad 1A, należy wykonać grubszym przewodem (1,5mm2 lub więcej), a wszystkie połączenia śrubowe muszą być mocno skręcone. Przy mocach obciążenia powyżej 2000 W należy wzmocnić odkryte ścieżki lutując do nich kawałki drutu miedzianego.

Rys.4 Przykład podłączenia - uniwersalny wyłącznik pomocniczy
Wykaz elementów
Rezystory:
 
R1, R4, R7:
47kΩ
R2:
0,1Ω / 5W
R3:
330Ω / 1W
R5, R6, R8, R9, R12, R13:
100kΩ
R10, R14:
1MΩ
R11:
3,3MΩ
R15:
100Ω
R16:
22kΩ
R17:
4,7kΩ
PR1:
potencjometr 100kΩ
Kondensatory:
 
C1:
470nF/400V
C2, C6:
1000μF
C3, C4:
100nF
C5:
220nF
C7, C8:
10nF
Półprzewodniki:
 
D1, D3, D4, D6:
1N4007
D2, D7:
dioda Zenera 12V
D5:
1N4148
T1, T2:
BC547 (BC548)
U1:
TL062 (TL072, TL082)
Inne:
 
PK1:
przekaźnik 24V
X1, X2:
złącze śrubowe

Montaż rozpocznij od wlutowania w płytkę elementów w kolejności gabarytowo od najmniejszej do największej. Pomocne mogą okazać się fotografie zmontowanego zestawu. Aby uzyskać dostęp do obrazów w wysokiej rozdzielczości w formie linków, pobierz plik PDF.

UWAGA! Podczas montażu i uruchomienia należy zwrócić uwagą na zapewnienie warunków bezpiecznej pracy, układ nie jest separowany od sieci energetycznej, a część elementów jest bezpośrednio dołączona do przewodu fazowego sieci.

Tematyka materiału: automatyczny włącznik, 230V
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich styczeń 2009
Udostępnij
UK Logo