För alla tillfredsställande arbete elektriska och elektroniska apparater rekommenderas att tillåta spänning vid föreskrivna gränser. Spänningsvariationer i elförsörjningen har verkligen negativa effekter på anslutna laster. Dessa fluktuationer kan vara av överspänning och under spänningar som orsakas av flera orsaker som spänningsbågar, blixtar, överbelastning etc. Överspänningar är de spänningar som överstiger normala eller nominella värden som orsakar isoleringsskador på elektriska apparater som leder till kortslutning. På samma sätt orsakar underspänning överbelastning av utrustningen som leder till lampflimmer och ineffektiv prestanda hos utrustningen. Således är denna artikel avsedd att ge under- och överspänningsskyddskrets system med olika kontrollstrukturer.

Överspänning eller underspänning

För att förstå detta koncept och känna till det bättre måste man gå igenom tre olika typer av överspänningsskyddskretsar som använder komparatorer och timers.

1. Under- och överspänningsskyddskrets med hjälp av komparatorer

Denna spänningsskyddskrets är utformad för att utveckla en lågspännings- och högspänningsutlösningsmekanism för att skydda en belastning från eventuella skador. I många av hushållen och industrier sker fluktuationer i nätströmförsörjningen ofta. De elektroniska enheterna skadas lätt på grund av fluktuationer. För att övervinna detta problem kan vi implementera en utlösningsmekanism för under- / överspänningsskyddskrets för att skydda belastningarna från onödiga skador.

“användningsområden för små elmotorer ”

Block för överspänning och underspänningsskydd

Kretsdrift

Som visas i ovanstående blockschema är nätaggregat kraften till hela kretsen och för drift av laster med hjälp av reläer, och även för utlösning av belastningen (lampor) i närvaro av ingångsspänningen som faller över eller under ett inställt värde.
Två komparatorer som används som en fönsterjämförare bildad av en fyrhjuling jämförelse IC . Denna operation ger ett fel i utgången om ingångsspänningen till komparatorn passerar gränsen bortom spänningsfönstret.
I denna krets är en oreglerad strömförsörjning ansluten till båda op-amp-terminaler , varvid varje icke-inverterande terminal är ansluten genom de två seriemotstånden och ett potentiometerarrangemang. På samma sätt drivs den inverterande terminalen också igenom Zener-diod och motståndsarrangemang, såsom visas i den angivna under- eller överspänningsskyddskretsen.

Överspänningsskyddskrets med hjälp av komparatorer
Potentiometerns förinställda VR1 justeras så att spänningen vid icke-inverterande är mindre än 6,8V för stabilt underhåll av belastningen för det normala matningsområdet 180V-240V och spänningen för den inverterande terminalen är 6,8V konstant på grund av Zener-dioden.
Därför är op-amp-utgången noll under detta område och därmed reläspolen är urkopplad och lasten avbryts inte under denna stabila drift.
När spänningen är längre än 240 V är spänningen vid den icke-inverterande terminalen mer än 6,8, så att operationsförstärkarens utgång blir hög. Denna utgång driver transistorn och därmed får reläspolen energi och slutligen stängs belastningen på grund av överspänning.
På samma sätt, för skydd mot underspänning, aktiverar lägre komparator reläet när matningsspänningen faller under 180 V genom att hålla 6V vid den inverterande terminalen. Dessa inställningar för under- och överspänning kan ändras genom att variera respektive potentiometrar.

2. Under- och överspänningsskyddskrets med timer

Detta är en annan skyddskrets för under / överspänning för design av lågspänning och högspänningsskyddsmekanism för att skydda lasten från skador. Detta enkel elektronikkrets använder timers istället för komparator som i ovanstående fall som en kontrollmekanism. Dessa två timerkombinationer ger en felutgång för att växla relämekanismen när spänningen bryter mot de föreskrivna gränserna. Således skyddar det apparaterna från de negativa effekterna av matningsspänning.

Överspänningsskydd med timer

Kretsdrift:

Hela kretsen drivs med rättad likströmsförsörjning , men den reglerade effekten är ansluten till timers och oreglerad effekt är ansluten till potentiometrar för att få den variabla spänningen.
Båda timrarna är konfigurerade för att fungera som komparatorer, dvs så länge ingången som är närvarande vid timern pin2 är mindre positiv än 1/3 Vcc, så går utgången vid pin 3 högt och omvänd kommer att hända när ingången vid pin2 är mer positiv än 1/3 Vcc.
Potentiometern VR1 är ansluten till timer 1 för underspänningsavstängning och VR2 är till andra timer för överspänningsavstängning. De två transistorerna är anslutna till två tidtagare för att skapa switchlogik.

Överspänningsskyddskrets med timer
Under normala driftsförhållanden (mellan 160 och 250 V) hålls utgången från timern 1 låg så att transistorn 1 är i avstängningstillstånd . Som ett resultat är återställningsstiftet på timern 2 hög vilket orsakar att utmatningen vid stift 3 är hög, så transistorn 2 leder och sedan får reläspolen energi. Under normala eller stabila spänningsförhållanden avbryts inte belastningen.
I överspänningsförhållandet (över 260V) är ingångsspänningen vid stift 2 i timer 2 hög. Detta orsakar låg uteffekt vid stiftet 3, vilket i sin tur driver transistorn 2 till ett avstängningsläge. Därefter släcks reläspänningen och belastningen utlöses från huvudförsörjningen.
På liknande sätt, under spänningsförhållanden, är timern 1-utgången hög och den driver transistorn 1 till ledningsläge. Som ett resultat blir återställningsstiftet för timer 2 lågt och därför är transistorn 2 i avstängningsläge. Och slutligen startar reläet för att isolera lasterna från huvudförsörjningen.
Dessa överspännings- och under spänningsförhållanden visas också som LED-indikering som är anslutna till respektive timers som visas i figuren.

Det här är de två olika överspännings- och underspänningsskyddskretsarna. Båda kretsarna fungerar på liknande sätt, men komponenterna som används gör skillnaden mellan dem. Dessa kretsar är enkla, billiga och lätta att implementera och därför kommer du nu att kunna välja mellan dessa två för bästa och pålitliga kontroll med enkel implementering. Så skriv ditt val och för annan teknisk hjälp bygga elektroniska projekt kretsar i kommentarsektionen nedan.