వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ మీద 230 వి ఎసి మెయిన్స్

సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క పురోగతి మరియు మెరుగైన డిజైన్ ప్రాధాన్యతల కారణంగా ఈ రోజుల్లో చాలా విద్యుత్ సరఫరా చాలా నమ్మదగినది, అయితే తయారీ లోపం కారణంగా ఎల్లప్పుడూ వైఫల్యానికి అవకాశం ఉంది లేదా ఇది ప్రధాన స్విచ్చింగ్ ట్రాన్సిస్టర్ కావచ్చు లేదా మోస్‌ఫెట్ చెడుగా ఉంటుంది. అలాగే, ఇన్పుట్ వద్ద అధిక వోల్టేజ్ కారణంగా ఇది విఫలమయ్యే అవకాశం ఉంది, అయినప్పటికీ మెటల్ ఆక్సైడ్ వరిస్టర్ (MOV లు) వంటి రక్షణ పరికరాలను ఇన్పుట్ రక్షణగా ఉపయోగించవచ్చు, కానీ ఒకసారి MOV ప్రేరేపించిన తర్వాత, ఇది పరికరాన్ని పనికిరానిదిగా చేస్తుంది.

ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, మేము ఒక నిర్మించడానికి వెళ్తున్నారు వోల్టేజ్ రక్షణ పరికరం ఒక తో op-amp ఇది అధిక ఓల్టేజిలను గుర్తించి మరియు ఒక పరికరం రక్షించే రెండవ ఒక భిన్నం లో ఇన్పుట్ శక్తి తగ్గించగలదు అధిక వోల్టేజ్ ఉప్పెన. అలాగే, సర్క్యూట్ యొక్క మా రూపకల్పన మరియు పనిని ధృవీకరించడానికి సర్క్యూట్ యొక్క వివరణాత్మక పరీక్ష ఉంటుంది. ఈ సర్క్యూట్ కోసం భవనం మరియు పరీక్షా విధానం గురించి కింది పరీక్ష మీకు ఒక ఆలోచన ఇస్తుంది. మీరు SMPS డిజైన్‌లో ఉంటే, మీరు SMPS PCB డిజైన్ చిట్కాలు మరియు SMPS EMI తగ్గింపు పద్ధతులపై మా మునుపటి కథనాలను చూడవచ్చు.

ఓవర్ వోల్టేజ్ రక్షణ అంటే ఏమిటి మరియు ఇది ఎందుకు అంత ముఖ్యమైనది?

విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్ విఫలం కావడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి, వాటిలో ఒకటి అధిక వోల్టేజ్ కారణంగా ఉంది. మునుపటి వ్యాసంలో, మేము DC సర్క్యూట్ కోసం ఓవర్-వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ చేసాము, అది మీ ఆసక్తిని పెంచుతుందో లేదో మీరు తనిఖీ చేయవచ్చు. ఓవర్ వోల్టేజ్ రక్షణ ఒక లక్షణంగా వర్ణించవచ్చు, ఇక్కడ అధిక వోల్టేజ్ పరిస్థితి ఏర్పడినప్పుడు విద్యుత్ సరఫరా ఆగిపోతుంది, అయితే అధిక వోల్టేజ్ పరిస్థితి తక్కువ తరచుగా సంభవిస్తుంది, అది జరిగినప్పుడు, ఇది విద్యుత్ సరఫరాను పనికిరానిదిగా చేస్తుంది. అలాగే, ఓవర్ వోల్టేజ్ కండిషన్ యొక్క ప్రభావం విద్యుత్ సరఫరా నుండి ప్రధాన సర్క్యూట్ వరకు జరుగుతుంది, అది జరిగినప్పుడు, మీరు విరిగిన విద్యుత్ సరఫరాతోనే కాకుండా విరిగిన సర్క్యూట్‌తో కూడా ముగుస్తుంది. అందువల్ల ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ డిజైన్‌లో ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ ముఖ్యమైనది.

కాబట్టి, ఓవర్ వోల్టేజ్ పరిస్థితుల కోసం రక్షణ సర్క్యూట్ రూపకల్పన చేయడానికి, ఓవర్ వోల్టేజ్ రక్షణ యొక్క ప్రాథమికాలను మేము క్లియర్ చేయాలి. మా మునుపటి రక్షణ సర్క్యూట్ ట్యుటోరియల్లో, మీ సర్క్యూట్లో స్వీకరించగలిగే అనేక ప్రాథమిక రక్షణ సర్క్యూట్లను మేము రూపొందించాము, అవి ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్, షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రొటెక్షన్, రివర్స్ ధ్రువణత రక్షణ, ఓవర్‌కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ మొదలైనవి.

ఈ వ్యాసంలో, మేము ఒకే ఒక్క విషయంపై దృష్టి కేంద్రీకరిస్తాము, అంటే ఇన్పుట్ మెయిన్స్ ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ నాశనం కాకుండా నిరోధించడానికి.

230 వి మెయిన్స్ ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుంది?

ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాథమికాలను అర్థం చేసుకోవడానికి, సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతి భాగం యొక్క ప్రాథమిక పని సూత్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి సర్క్యూట్‌ను వేరుగా తీసుకుందాం.

ఈ సర్క్యూట్ యొక్క గుండె OP-Amp, ఇది కంపారిటర్‌గా కాన్ఫిగర్ చేయబడింది. స్కీమాటిక్‌లో, మనకు ప్రాథమిక LM358 OP-amp ఉంది మరియు దాని పిన్ -6 లో, మా రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ ఉంది, ఇది LM7812 వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ IC నుండి ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు పిన్ -5 లో, మన ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ ప్రధాన నుండి వస్తోంది సరఫరా వోల్టేజ్. ఈ పరిస్థితిలో, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ను అధిగమిస్తే, ఆప్-ఆంప్ యొక్క అవుట్పుట్ అధికంగా ఉంటుంది, మరియు ఆ అధిక సిగ్నల్ తో, మేము రిలేను ఆన్ చేసే ట్రాన్సిస్టర్ను డ్రైవ్ చేయవచ్చు, కానీ ఈ సర్క్యూట్లో భారీ సమస్య ఉంది, ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌లోని శబ్దం కారణంగా, స్థిరంగా రావడానికి ముందు Op-amp చాలాసార్లు డోలనం చేస్తుంది,

ఇన్పుట్ వద్ద ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ చర్య యొక్క హిస్టెరిసిస్ను జోడించడం దీనికి పరిష్కారం. ఇంతకుముందు మేము ఆర్డునోను ఉపయోగించి ఫ్రీక్వెన్సీ కౌంటర్ మరియు ఆర్డ్యునోను ఉపయోగించి కెపాసిటెన్స్ మీటర్ వంటి సర్క్యూట్లను తయారు చేసాము, ఈ రెండూ ష్మిట్ ట్రిగ్గర్ ఇన్పుట్లను ఉపయోగిస్తాయి, మీరు ఈ ప్రాజెక్టుల గురించి మరింత తెలుసుకోవాలనుకుంటే, వాటిని తనిఖీ చేయండి. సానుకూల అభిప్రాయంతో op-amp ను కాన్ఫిగర్ చేయడం ద్వారా, మన అవసరాలకు అనుగుణంగా ఇన్పుట్ వద్ద మార్జిన్‌ను విస్తృతం చేయవచ్చు. పై చిత్రంలో మీరు చూడగలిగినట్లుగా, మేము అలా చేయడం ద్వారా R18 & R19 సహాయంతో అభిప్రాయాన్ని అందించాము, మేము ఆచరణాత్మకంగా రెండు ప్రవేశ వోల్టేజ్‌లను జోడించాము, ఒకటి ఎగువ ప్రవేశ వోల్టేజ్, మరొకటి తక్కువ ప్రవేశ వోల్టేజ్.

ఓవర్ వోల్టేజ్ రక్షణ కోసం కాంపోనెంట్ విలువలను లెక్కిస్తోంది

మేము సాధారణ చూస్తే, మేము ఇది మా మెయిన్స్ ఇన్పుట్, కలిగి అడ్డుకోవడానికి ఒక సహాయంతో వంతెన ప్రతిశోధకానికి అప్పుడు మేము, అప్పుడు మేము R9, R11, మరియు R10 తయారు చేస్తారు ఒక వోల్టేజ్ డివైడర్ ద్వారా అది చాలు ఫిల్టర్ ఒక ద్వారా 22uF 63V కెపాసిటర్.

వోల్టేజ్ డివైడర్ కోసం లెక్కింపు చేసిన తరువాత, మనకు 3.17V యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ లభిస్తుంది, ఇప్పుడు, మేము ఎగువ మరియు దిగువ ప్రవేశ వోల్టేజ్లను లెక్కించాలి, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ 270V కి చేరుకున్నప్పుడు శక్తిని తగ్గించాలని అనుకుందాం. ఇప్పుడు మనం మళ్ళీ వోల్టేజ్ డివైడర్ లెక్కింపు చేస్తే, మనకు 3.56V యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ లభిస్తుంది, ఇది మన ఎగువ ప్రవేశం. మేము Op-amp ను గ్రౌన్దేడ్ చేసినందున మా తక్కువ ప్రవేశం 3.17V వద్ద ఉంటుంది.

ఇప్పుడు, సాధారణ వోల్టేజ్ డివైడర్ ఫార్ములా సహాయంతో, మేము ఎగువ మరియు దిగువ ప్రవేశ వోల్టేజ్లను సులభంగా లెక్కించవచ్చు. స్కీమాటిక్‌ను సూచనగా తీసుకొని లెక్క క్రింద చూపబడింది, UT = R18 / (R18 + R19) * Vout = 62K / (1.5M + 62K) = 0.47V LT = R18 / (R18 + R19) * -Vout = 62K / (1.5M + 62K) = 0V

ఇప్పుడు, లెక్కింపు తరువాత, సానుకూల స్పందన సహాయంతో మీ ఎగువ ప్రవేశ వోల్టేజ్‌ను ట్రిగ్గర్ స్థాయికి 0.47V వద్ద సెట్ చేసినట్లు మేము స్పష్టంగా చూడవచ్చు.

గమనిక: రెసిస్టర్ టాలరెన్స్‌ల కారణంగా మా ఆచరణాత్మక విలువలు మా లెక్కించిన విలువలకు భిన్నంగా ఉంటాయి.

మెయిన్స్ ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ పిసిబి డిజైన్

మా మెయిన్స్ ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ కోసం పిసిబి ఒకే సైడ్‌బోర్డ్ కోసం రూపొందించబడింది. నా PCB రూపకల్పన కోసం నేను ఈగిల్‌ను ఉపయోగించాను, కానీ మీకు నచ్చిన ఏదైనా డిజైన్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను మీరు ఉపయోగించవచ్చు. నా బోర్డు డిజైన్ యొక్క 2D చిత్రం క్రింద చూపబడింది.

సర్క్యూట్ బోర్డ్ ద్వారా విద్యుత్తును ప్రవహించేలా చేయడానికి తగినంత ట్రేస్ వ్యాసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఎసి మెయిన్స్ ఇన్పుట్ మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఇన్పుట్ విభాగం ఎడమ వైపున సృష్టించబడతాయి మరియు మెరుగైన వినియోగం కోసం అవుట్పుట్ దిగువ భాగంలో సృష్టించబడుతుంది. గెర్బర్‌తో పాటు ఈగిల్ కోసం పూర్తి డిజైన్ ఫైల్‌ను క్రింది లింక్ నుండి డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు.

• మెయిన్స్ ఓవర్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సర్క్యూట్ కోసం గెర్బెర్

ఇప్పుడు, మా డిజైన్ సిద్ధంగా ఉంది, ఇది ప్రతి సమయం మరియు బోర్డును టంకము. ఎచింగ్, డ్రిల్లింగ్ మరియు టంకం ప్రక్రియ పూర్తయిన తర్వాత, బోర్డు క్రింద చూపిన చిత్రంగా కనిపిస్తుంది.

వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత రక్షణ సర్క్యూట్ ద్వారా పరీక్షించడం

ప్రదర్శన కోసం, కింది ఉపకరణం ఉపయోగించబడుతుంది

1. మెకో 108 బి + టిఆర్‌ఎంఎస్ మల్టీమీటర్
2. మెకో 450 బి + టిఆర్‌ఎంఎస్ మల్టీమీటర్
3. హాంటెక్ 6022BE ఓసిల్లోస్కోప్
4. 9-0-9 ట్రాన్స్ఫార్మర్
5. 40W లైట్ బల్బ్ (టెస్ట్ లోడ్)

పై చిత్రం నుండి మీరు చూడగలిగినట్లుగా, ఈ సర్క్యూట్‌ను పరీక్షించడానికి నేను ఈ పరీక్ష సెటప్‌ను సిద్ధం చేసాను, నేను ఆప్-ఆంప్ యొక్క పిన్ 5 మరియు పిన్ 6 లలో రెండు వైర్లను కరిగించాను మరియు మెకో 108 బి + మల్టీమీటర్ ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ మరియు మెకో 450 బి + మల్టీమీటర్‌ను చూపుతోంది సూచన వోల్టేజ్ చూపిస్తోంది.

ఈ సర్క్యూట్లో, ట్రాన్స్ఫార్మర్ 230 వి మెయిన్స్ విద్యుత్ సరఫరా నుండి శక్తినిస్తుంది, మరియు అక్కడ నుండి విద్యుత్తును రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్కు ఇన్పుట్గా అందిస్తారు, ట్రాన్స్ఫార్మర్ నుండి అవుట్పుట్ కూడా బోర్డులోకి ఇవ్వబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది సర్క్యూట్కు శక్తి మరియు రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ను అందిస్తుంది..

పై చిత్రం నుండి మీరు చూడగలిగినట్లుగా, సర్క్యూట్ ఆన్‌లో ఉంది మరియు మెకో 450 బి + మల్టీమీటర్‌లోని ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, అంటే అవుట్పుట్ ఆన్‌లో ఉంది.

ఇప్పుడు మేము రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్‌ను తగ్గిస్తే పరిస్థితిని అనుకరించటానికి, అవుట్పుట్ ఆపివేయబడుతుంది, ఓవర్ వోల్టేజ్ కండిషన్‌ను గుర్తించడం, బోర్డులో ఎరుపు ఎల్‌ఇడి కూడా ఆన్ అవుతుంది, మీరు ఈ క్రింది చిత్రంలో గమనించవచ్చు.

మరింత మెరుగుదలలు

ప్రదర్శన కోసం, స్కీమాటిక్ సహాయంతో పిసిబిలో సర్క్యూట్ నిర్మించబడింది, ఈ సర్క్యూట్ దాని పనితీరును మెరుగుపరచడానికి సులభంగా సవరించవచ్చు, ఉదాహరణకు, నేను ఉపయోగించిన రెసిస్టర్లు 5% టాలరెన్స్‌లను కలిగి ఉన్నాయి, 1% రేట్ రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించడం మెరుగుపరచవచ్చు సర్క్యూట్ యొక్క ఖచ్చితత్వం.

మీరు వ్యాసాన్ని ఆస్వాదించారని మరియు ఉపయోగకరమైనదాన్ని నేర్చుకున్నారని ఆశిస్తున్నాము. మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, మీరు వాటిని క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచవచ్చు లేదా ఇతర సాంకేతిక ప్రశ్నలను పోస్ట్ చేయడానికి మా ఫోరమ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు.