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信平电子:市电高、低压保护与指示电路

时间: 2017-09-06 14:48    浏览次数:

市电高、低压保护与指示电路

此电路在交流市电180~240V范围内时,正常接通负载,绿色指示灯点亮。而当电压过高(>240V)或过低(180V)时,相应红色指示灯或黄色指示灯点亮示警,同时切断电子开关,使负载断电,达到保护负载的目的。若电压返回正常范围,则自动恢复向负载的通电。 

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该电路由交流降压整流、窗口比较器(上下限幅比较器)、发光二极管指示以及双向晶闸管输出等部分组成。 交流市电220V经变压器T降压和二极管桥式整流,电容滤波输出约10V的直流电压,为取样电压检测电路供电,同时经三端集成稳压器LM7805输出5V的稳定工作电压。 

窗口比较器具有检测输入电压Vi是否在两个给定电压之间的功能,当输入电压Vi在比较基准电压的不同范围时,其输出状况不同。我们设定VH和VL分别为比较器的两个阈值电压,且VH>VL.当输入电压VI大于VH时,必然大于VL,所以运放A1的输出UO1=“0”,红色指示灯LED1点亮。运放A2的输出UO2虽为“1”电平,但B点由于受LED1的导通所限幅,仍使VB=“O”。 

当V小于VL时,必然小于VH,所以运放A2的输出UO2=“O”,黄色指示灯LED2点亮。运放A1的输出UO1虽为“1”电平,但B点由于受LED2的导通所限幅,仍使VB=“0”。 可见,B点相当于一个二输入端“与门”的输出,只要有一个输入端为“0”,则VB=“0”。 

只有当VL光电耦合器MOC2030内部输入端二极管导通。于是,触发输出端的光电双向晶闸管去驱动外接的双向晶闸管VS导通,负载RL则得到交流市电。 

从以上分析的情形可知,我们只需将VH设定为电源升到249V时输入电压的等效取样值,将VL设定为电源降到180V时输入电压的等效取样值}即能随时将电源的状况通过输入电压VI进行监控,来完成上述的预定功能。 负载RL部分先不必与电源连接,待电路调整好后再进行连接。 
1.用调压器向变压器初级供电,并调至标准值220V。 
2.将VI(电位器RP0中点的电压)调至3V,设置其为取样电压的基准值。基准值的设定只要不过小(不利于取样比较)或者过大(超过共模电压输入范围时,运放则失去比较功能)即可,这里设为3V。 
3.将调压器调至240V,继续测量VI(本例此值为3.3V),将VH(电位器RP1中点的电压)也调至该电压值。 
4.将调压器调至180V,继续测量VI(本例此值为2.3V),籽VL(电位器RP2中点的电压)也调至该电压值。 将调压器调至220V标准市电值,再进行过压模拟实验: 
5.将调压器调至大于240V时,红色指示灯LED1应点亮。 
6.将调压器调至小于180V时,黄色指示灯LED2应点亮。 
而当电源电压在正常范围(调压器在180~240V之间内变动)时,绿色指示灯LED3应点亮。 

情况正常,调整完毕;即可投入使用。 

该电路用光耦MOC2030将控制电路的直流低电压与负载部分的交流市电隔离开来,既安全又方便。双向晶闸管VS的触发电压和触发电流需适当大一点,这样在控制小功率执行器时,可防止由于光耦输出端少量断态漏电流的影响而产生误动作,可在实验中根据负载具体情况来选取。窗口比较器A1、A2由一只低功耗双运算放大器LM35 8构成。一般元件如图中所示,并无特别要求。

 
 
 

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