Alternatif akım ( AC ) da Cihazı aşırı akımlara karşı Koruma Devresi

Bu devre, bir elektrikli cihazdan akan AC akımını izler ve akım maksimum veya minimum eşik seviyelerinin üzerine çıktığında cihazı otomatik olarak kapatır. Cihaz belirtilen nominal akımdan çok yüksek veya çok düşük akım çekiyorsa, bu cihazda bir arıza olduğunu gösterir. Bu koruma, motorların cihazda veya ekipmanda kullanıldığı yerlerde son derece kullanışlıdır.

Devre ve çalışma

Cihaz muhafazasının devre şeması Şekil 1’de gösterilmiştir. Mikrodenetleyici (MCU) ATmega8A (IC1), op-amp LM358 (IC2), 5V voltaj regülatörü 7805 (IC3), 16 × 2 LCD (LCD1) iki BC547 (T1) ve 2N2222 (T2) transistörü, düşürücü transformatör (X1), 12V röle (RL1) ve diğer birkaç bileşen.

1: Cihaz muhafazasının devre şeması

Devre, LCD’de de görüntülenen akım değerini sürekli izleyerek cihazdan / ekipmandan akan AC akımını ölçer. Cihaz tarafından çekilen AC akımı, dairesel bir çekirdek üzerine çok sayıda tel sargısı olan akım trafosu CT1 kullanılarak ölçülür. İletkeni taşıyan AC akımı (faz, hat veya canlı kablo), içinden geçen akımla orantılı voltaj (veya EMF) üreten CT1 çekirdeğinden geçirilir. Üretilen voltaj, A ve B noktalarında mevcut olan AC’dir. Bu voltaj, R10 direnci, potmetre VR1 ve diyot D2 aracılığıyla bir birlik kazanç amplifikatörü olarak bağlanan op-amp IC2’ye beslenir.

IC2 devresi, CT1’den alınan sinyallerin negatif yarısını ortadan kaldırır, böylece analogdan dijital dönüştürücüye (ADC) MCU’nun pim 27’sine yalnızca pozitif sinyaller beslenir. MCU’nun dahili ADC’si gerilimi sürekli olarak ölçer ve LCD1’de gösterilen tepe değerlerini kaydeder.

Akım ayarlanan yüksek değerin üzerine veya ayarlanan düşük değerin altına düşerse devre açılır (veya röleyi kapatır). Yüksek veya düşük akım durumu yaklaşık 10 saniye devam ederse açma gerçekleşir. Bu, cihazı daha fazla hasara karşı korur.

Yazılım

Yazılım (cihazguard.c) C dilinde yazılmıştır. AVR Studio, ATmega8A MCU’yu programlamak için onaltılı kod (cihaz.hex) oluşturmak için kullanılabilir. Onaltılık kodu MCU’ya yazmak için herhangi bir uygun programlayıcı kullanabilirsiniz. (EFY Labs’ta onaltılık kodu ATmega8A’ya yazmak için ISP programcısı kullanıldı.)

Gecikme, 60 değeri başka bir değere değiştirilerek aşağıda verilen kodda ayarlanabilir.

#define MAX_L 60

Kaynak Klasörü İndir

İnşaat ve test

Cihaz muhafazasının gerçek boyutlu PCB yerleşimi Şekil 2’de ve bileşen yerleşimi Şekil 3’te gösterilmiştir. Devreyi PCB’ye monte edin ve X1 transformatörünün 12V AC sekonderini PCB’ye bağlayın. 230V AC, anahtar S2, birincil X1, CT1 ve cihazı harici olarak uygun kablolar kullanarak bağlayın.

Şekil 2: Cihaz muhafazasının PCB yerleşimi3: PCB için bileşen yerleşimi

PCB ve bileşen yerleşim PDF’lerini indirin: buraya tıklayın

Devre montajı tamamlandıktan sonra, uygun bir programlayıcı kullanarak cihazguard.hex dosyasını MCU’ya yazın / yazın. Ardından, MCU’yu PCB’ye monte edin. MCU için 28 pimli bir IC tabanı kullanılması önerilir. VR1 ve VR2’yi minimum, VR3’ü maksimum konumlarında tutun.

Şimdi, cihazın faz / hat kablosunu CT1’den geçirin ve aşağıdaki Kalibrasyon bölümünde açıklandığı gibi bir pens metre kullanarak akımı ölçün. S2’yi kullanarak devreyi ve cihazı açın. RL1 rölesine küçük bir gecikmeyle enerji verilecek ve AC cihazı açılacaktır.

ayarlama

CT1 ve VR1’in bir ucunun topraklandığından emin olun. Mevcut bobinden sadece bir AC güç, faz veya akım (L) hattı geçmelidir.

AC akım değeri LCD1’in ilk satırında görüntülenir. Başlangıçta, LCD1’de gösterilen değer doğru olmayabilir. LCD1, pens ampermetrede okunan değeri gösterene kadar VR1’i yavaşça ayarlayın.
VR1’i IC1’in pim 24’ündeki voltaj düşük olana kadar (0V) ayarlayın ve VR3’ü IC1’in pim 25’indeki voltaj yüksek olana kadar (5V) ayarlayın. Ayarlama ve kalibrasyondan sonra pens ampermetreyi çıkarın.

Röleyi tetiklemek için yüksek veya maksimum limiti ayarlamak için VR3’ü gereken maksimum akım limitine ayarlayın (örneğin, ilk satırda görüntülenen çalışma akımı değerinin 1,5 katı). Benzer şekilde, röleyi tetiklemek için düşük veya minimum limiti ayarlamak için VR2’yi gerekli minimum akım limitine ayarlayın (örneğin, çalışma akımının 0,5 katı). Şimdi devre kullanıma hazırdır.

Değer yüksek veya düşük sınırı geçtikten sonra sesli uyarı bip sesi çıkarır ve ilgili LED (LED1 veya LED2) yanıp sönmeye başlar. Yanıp sönme 10 saniyeden fazla devam ederse, ilgili LED hızla yanıp söner ve röle kapanır, böylece cihaz veya ekipman korunur. Programı yeniden başlatmak için sıfırlama anahtarına S1 basın.

Not. Akım trafoları, doğru şekilde ölçebilecekleri maksimum akımı gösteren 10A, 30A, vb.Gibi çeşitli kapasitelerde mevcuttur. Gerekli kapasiteden daha fazlasına sahip olanı seçin – tercihen çalışma akımı aralığının iki katı (veya daha fazlası). (Mevcut program maksimum 50A okuyabilir.)

Dikkat

230V AC güç kaynağı ile çalışırken dikkatli olunmalıdır.

 

https://drive.google.com/file/d/16j6M2MnyCyKR5g2xMMEb0GtpgYuBC5G-/view?usp=sharing