- Komponen yang Diperlukan untuk Pemutus Litar:
- Rajah Litar:
- Penjelasan Litar:
- Bahagian Kuasa:
- Bahagian Op-Amp:
- Bahagian geganti:
Turun naik voltan selalu menjadi masalah dan bertanggungjawab untuk kebanyakan kerosakan pada peralatan AC. Sama ada perkakas rumah biasa seperti Pemanggang roti atau mesin perindustrian berprestasi tinggi seperti CNC, semuanya mempunyai voltan pengenal sahaja yang akan berjalan tanpa masalah pada kecekapan maksimumnya. Sayangnya Talian Domestik / Perindustrian kami gagal memberikan voltan undian kepada kami kerana pelbagai sebab, oleh itu dalam projek ini kami akan membina pemutus litar elektronik sederhana yang boleh mencetuskan geganti untuk memutuskan beban apabila voltan tinggi / rendah dikesan.
Projek ini dirancang sekitar op-amp LM358 yang terkenal. Kami akan menjadikan op-amp berfungsi dalam mod Pembezaan sehingga menjadikannya membandingkan voltan semasa dengan voltan yang telah ditetapkan. Keseluruhan projek boleh dibina di atas papan roti (kecuali saluran elektrik) dan dapat dibuat untuk berfungsi dalam masa yang singkat. Oleh itu mari kita mulakan…..
Komponen yang Diperlukan untuk Pemutus Litar:
- LM358 (Op-amp Pakej Dwi)
- 7805 (pengatur + 5V)
- 12V Step Down Transformer
- Relay 5V
- BC547 (2Nos)
- POT Pembolehubah 10K
- Perintang 1K, 2K, 2.2K, 10K, 5.1K
- Kapasitor 100uF, 10uF, 0.1uF
- Jambatan Diode
- Wayar Penyambung
- Papan Roti
Rajah Litar:
Gambarajah skematik lengkap pemutus litar elektronik diberikan dalam gambar di bawah. Baca lebih lanjut untuk penjelasan yang sama.
Penjelasan Litar:
Seperti yang ditunjukkan di atas dalam skema pemutus litar, sangat mudah dan hanya sekumpulan perintang, kapasitor dan lain-lain. Tetapi apa yang sebenarnya berlaku di sebalik semua ini. Bagaimana nilai komponen dipilih dan apa peranannya di sini?
Saya telah cuba menjawab soalan ini dengan membahagikannya kepada setiap segmen dan menerangkannya di bawah.
Bahagian Kuasa:
Op-amp adalah nadi rajah pemutus litar elektronik ini. Kami memerlukan bekalan 5V yang diatur untuk menghidupkan op-amp ini. Kita juga perlu memberi voltan semasa (Voltan pada waktu tertentu) ke op-amp. Op-amp hanya mampu mengendalikan sehingga 5V kerana ia dikuasakan oleh 5V. Oleh itu kita perlu menukar voltan AC Input (220V AC) ke 0-5V DC.
Jadi litar di atas menyelesaikan dua tujuan.
- Berikan pemalar 5V untuk menghidupkan litar
- Petakan voltan AC Input ke 0-5V untuk op-amp
Untuk mencapai ini, kami telah menggunakan 12V Step Down transformer yang menukar 220V AC ke 12V AC kemudian kami membetulkannya dengan diode bridge menjadi 12V DC (Approx) dan kemudian mengatur voltan ke 5V dengan menggunakan 7805 Voltage regulator. Sebarang perubahan voltan input akan mempengaruhi nilai voltan di bahagian output jambatan dioda. Oleh itu voltan ini boleh dianggap sebagai "voltan arus" dari arus AC. Dengan menggunakan perintang 5.1K dan POT 10K (membentuk pembahagi berpotensi) kami telah memetakan voltan antara 0-5V.
Bahagian Op-Amp:
Bahagian ini adalah bahagian di mana perbandingan berlaku. Kami mempunyai dua bahagian di bahagian op-amp. Satu digunakan untuk membandingkan "voltan arus" dengan nilai Voltan Tinggi dan yang lain digunakan untuk membandingkan dengan Nilai voltan rendah. Kedua-dua bahagian ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Litar op-amp yang ditunjukkan di atas adalah mod Pembezaan Op-amp. Op-amp benar-benar kuda kerja bagi kebanyakan litar elektronik, ia mempunyai banyak kaedah operasi dan aplikasi seperti Summing, subtracting, amplifying dll… Kami telah menggunakannya sebagai voltan sebagai pembanding di sini.
Jadi apa itu pembanding voltan dan mengapa kita memerlukannya di sini?
Pembanding voltan dalam kes kami membandingkan voltan antara pin 3 dan 2 dan jika voltan pada pin 3 lebih besar daripada pin 2 maka output pada pin 1 menjadi tinggi (3.6V) yang lain outputnya akan menjadi 0V. Kami membandingkan "Voltan semasa" dengan voltan Tinggi dan Rendah yang telah ditetapkan untuk mendapatkan pencetus voltan tinggi / rendah.
Dalam litar yang ditunjukkan di atas ambang voltan rendah ditetapkan pada pin 2 menggunakan perintang 1K dan 2K. Ambang voltan tinggi ditetapkan pada pin 5 menggunakan perintang 1K dan 2.2K.
Menggunakan perintang ini membentuk pembahagi berpotensi dan memberikan 3.33V pemotongan voltan rendah dan 3.43V sebagai pemotongan voltan tinggi. Ini bermaksud bahawa hanya jika "voltan semasa" antara 3.33V hingga 3.43V kedua-dua op-amp akan naik tinggi.
Catatan: Saya telah menetapkan voltan ambang pada 3.33V dan 3.43 Volt sejak pemotongan atas saya 230V dan pemotongan kekasih adalah 220V. Anda boleh menetapkannya dengan betul dan kemudian menentukur litar dengan menggunakan periuk 10K untuk mengawal "voltan semasa".
Bahagian geganti:
Ini adalah tempat di mana kita memasang beban AC. Relay digunakan untuk menghidupkan / mematikan beban AC.
Seperti yang dibincangkan di bahagian op-amp. Kedua-dua op-amp akan menjadi tinggi hanya jika voltan berada di antara had pemotongan voltan Tinggi dan Rendah. Oleh itu, kita mesti menghidupkan beban AC hanya jika kedua-dua output op-amp tinggi. Di sini " Pemicu Voltan Rendah " dan " Pencetus Tegangan Tinggi " adalah output dari pin 1 dan pin 7 masing-masing.
Hanya jika kedua-duanya tinggi, Relay akan menjadi landasan dan kehendaknya akan dicetuskan. Id beban AC (di sini Lampu) disambungkan melalui geganti. Perintang 1K digunakan untuk mengehadkan arus.
Sebaik sahaja anda memahami bagaimana litar berfungsi menjadikannya tidak akan menjadi masalah. Cukup pasangkan litar dan gunakan periuk 10K untuk menetapkan "Voltan semasa" antara "Pemicu Tegangan Tinggi" dan "Pemicu Voltan Rendah" anda. Sekarang jika ada perubahan dalam Voltan utama AC salah satu op-amp anda akan menjadi rendah dan geganti anda akan mati, sehingga mematikan Beban yang terhubung dengannya.
Anda juga boleh menggunakan fail simulasi yang dilampirkan di sini, untuk mengesahkan / mengubah litar anda berdasarkan nilai ambang voltan Tinggi atau rendah anda.
Simulasi menggunakan Potensiometer untuk mengubah voltan input dan LED Hijau sebagai beban. Anda juga dapat memantau nilai voltan di setiap terminal yang akan membantu anda memahami litar dengan lebih baik.
Harap anda menyukai projek pemutus litar ini dan memahami cara kerjanya. Kerja-kerja projek yang lengkap dapat dilihat dalam video di bawah.
Projek ini mengalami kekurangan berikut yang mungkin anda ingin pertimbangkan sekiranya ini bermakna bagi anda.
- Voltan yang diukur di sini bukan voltan Vrms. Nilai itu juga dikenakan puncak dan riak
- Beban Anda mungkin mengalami kesan beralih jika voltan turun / naik secara beransur-ansur (dalam kebanyakan kes tidak).
- Jangan sambungkan beban yang menggunakan arus lebih daripada 5A. Ini kemungkinan besar akan membunuh geganti anda dan pemandunya.
Anda juga boleh menyemak projek serupa ini untuk mengetahui lebih lanjut: Pengesanan Voltan Tinggi / Rendah menggunakan PIC Microcontroller