Si la entrada está por encima del voltaje específico, solo obtendrá la salida

Question

Si la entrada está por encima del voltaje específico, solo obtendrá la salida

Física
tres fases
fase única
regulador de voltaje

Vishal

Yo soy de India. En nuestro país tenemos electricidad trifásica solo durante 8 horas y las 16 horas restantes tenemos electricidad monofásica o no tenemos electricidad.

En modo trifásico:

La diferencia de voltaje entre dos fases es de 440 V CA
La diferencia de Voltaje entre cualquier Fase y Neutro/Tierra es de 230V AC

En modo monofásico:

La diferencia de voltaje entre cualquiera de las dos fases es de 230 V CA.
La diferencia de Voltaje entre cualquier Fase y Neutro/Tierra es de 150V - 180V AC

Quiero encender una bombilla.

Cuando hay electricidad monofásica:

Si uno las conexiones de una Bombilla a una Fase y un Neutro:

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Si conecto las dos conexiones de la bombilla a las dos Fases como se muestra en el diagrama:

esquemático

^{simular este circuito}

Cuando hay electricidad trifásica:

Si uno las conexiones de una Bombilla a una Fase y un Neutro:

esquemático

^{simular este circuito}

Si conecto las dos conexiones de la bombilla a las dos Fases como se muestra en el diagrama:

esquemático

^{simular este circuito}

Entonces, mi problema es:

Cuando hay electricidad monofásica, conecto mi bombilla con dos fases como se muestra en el diagrama 2, lo que enciende mi bombilla muy brillante. Ahora estoy haciendo algo de trabajo y si el tablero eléctrico corta la fuente de alimentación durante 3-4 minutos y luego el tablero eléctrico da electricidad trifásica, pierdo mi bombilla. Entonces, cada vez que sucede tal escenario, tuve que cambiar las conexiones de mi bombilla o la perdería.

Lo que probé:

Entonces, traté de desarrollar un circuito que hace esto automáticamente por mí:

esquemático

^{simular este circuito}

Requisito:

Los cuadros verdes en el diagrama anterior son los componentes desconocidos. Si aplico 440 V o muy cerca de eso a la bobina primaria de XFMR1, entonces solo U1 debería obtener el voltaje; de lo contrario, la entrada de U1 no debería recibir ningún voltaje.

De manera similar, si aplico 230 V o muy cerca de la bobina primaria de XFMR2, entonces solo U2 debería recibir entrada; de lo contrario, la entrada de U2 no debería recibir ningún voltaje.

Idea después de que se cumplan los requisitos:

Entonces, la idea aquí es, si el gobierno suministra electricidad monofásica:

XFMR1 obtiene una diferencia de 230 V entre dos fases y, por lo tanto, producirá cerca de 7 voltios en la bobina secundaria. Por lo tanto, la caja verde no enviará ningún voltaje a la entrada de U1.
De manera similar, XFMR2 obtiene una diferencia de 150-180 V entre Fase y Neutro, lo que producirá cerca de 7-8 V en la bobina secundaria. Por lo tanto, esta caja verde tampoco generará ningún voltaje. Como resultado, U2 no obtendrá ningún voltaje.

Por lo tanto, ambas entradas a la puerta AND serán 0, lo que no activará RLY1. La entrada a NOT Gate será 0, por lo que generará 1 y, por lo tanto, se iniciará RLY2.

Si el gobierno suministra electricidad trifásica:

XFMR1 obtiene una diferencia de 440 V entre dos fases y, por lo tanto, producirá cerca de 12 voltios en la bobina secundaria. Entonces, el cuadro verde dará una salida de 12 voltios a la entrada de U1.
De manera similar, XFMR2 obtiene una diferencia de 230 V entre Fase y Neutro, lo que producirá cerca de 12 V en la bobina secundaria. Entonces, esta caja verde también generará 12V. Como resultado, U2 obtendrá una entrada de 12V.

Entonces, ambas entradas a la puerta AND serán 1, lo que activará RLY1. La entrada a NOT Gate será 1, por lo que generará 0 y, por lo tanto, RLY2 se detendrá.

Russel McMahon

Si puede soportar un período muy pequeño de voltaje más alto cuando está en modo de bajo voltaje (probablemente decenas de milisegundos), puede usar una solución muy simple. Sin circuitos lógicos adicionales, proporcione un relé que funcione cuando se apliquen 400 VCA pero no cuando se apliquen 230 VCA (o 230/180 si está conectado de fase a neutro) y cambie la conexión con este relé. Si es aceptable una interrupción del servicio cuando aumenta el voltaje, puede usar un relé que desconecte el suministro cuando el voltaje cambia de bajo a alto. El relé podría usar un relé de 400v : Transformador de 12 V (digamos) como ha demostrado para permitir el uso de ...

Russel McMahon

... un relé de bobina de 12 V. Si usa un puente rectificador (se vuelve más complejo :-)), puede usar un relé de CC. Luego puede ajustar fácilmente el voltaje de entrada/salida. Agregar una resistencia en serie en el circuito de la bobina aumenta el voltaje de caída, pero posiblemente no lo suficiente. Agregar un diodo zener en serie con la alimentación de CC proporciona una mayor diferencia. por ejemplo, digamos que la entrada es 440: 230 V como interruptores de alimentación. Convierta esto con transformador a 12V: 6.3V. Convierta a CC dando aproximadamente 15V: 8V, digamos. Agregar una serie zener de, digamos, 8.2V significa que una bobina de relé verá aproximadamente (15-8.2): (8-8.2) ~= 7V: 0V, por lo que un relé de bobina de 6V cambiará bien.

Russel McMahon

NB: ¿Es realmente 440V:230V o 400V:230V?

Russel McMahon

Solo por interés: ¿en qué parte de la India? (Hasta ahora he visitado Chennai, Pune, Nueva Delhi, Agra, Mumbai).

Vishal

@RussellMcMahon Bueno, realmente nunca medí el voltaje entre dos fases. Pero los electricistas aquí dicen que son 440 V. Por cierto, soy de Rajkot, Gujarat.

Vishal

@RussellMcMahon También probé la solución usando solo 1 relé. Pero a veces no es lo suficientemente preciso. Quiero decir que puede funcionar durante 15 días y luego, de repente, pierdo la bombilla. Puede deberse a un pico de la línea entrante o puede ser otra cosa. Ahora, viniendo al circuito que se muestra en cuestión, me gustaría preguntarle una cosa. ¿Puedo usar un Regulador de 12V en lugar de las Cajas Verdes? Por ejemplo, 7812

Russel McMahon

¿Entendió lo que dije sobre el uso de un diodo zener en serie con la bobina del relé? Esto tiene el efecto de hacer que el efecto de 230V/400V sea mucho mayor. En lugar de que el voltaje cambie, por ejemplo, en una proporción de 2: 1, hace que la proporción sea tan alta como desee. Efectivamente, a 230V el relé no recibe alimentación y a 400V o 440V tiene plena potencia. El efecto en las bombillas dependerá de qué tan rápido se apliquen los 440 V y qué tan rápido funcione su relé. | Un enfoque diferente es tener un sensor que detecte SOBRE voltaje y apague un relé. Como esto funciona con la señal real de la bombilla, puede ser muy sensible

Russel McMahon

Un circuito simple podría tomar, por ejemplo, una salida de transformador de 440 V/12 V y comparar el voltaje máximo con un valor actual y disparar el relé cuando corresponda. O el mismo sistema podría activar el modo HV.

Respuestas (3)

Si la entrada está por encima del voltaje específico, solo obtendrá la salida

Si puede soportar un período muy pequeño de voltaje más alto cuando está en modo de bajo voltaje (probablemente decenas de milisegundos), puede usar una solución muy simple. Sin circuitos lógicos adicionales, proporcione un relé que funcione cuando se apliquen 400 VCA pero no cuando se apliquen 230 VCA (o 230/180 si está conectado de fase a neutro) y cambie la conexión con este relé. Si es aceptable una interrupción del servicio cuando aumenta el voltaje, puede usar un relé que desconecte el suministro cuando el voltaje cambia de bajo a alto. El relé podría usar un relé de 400v : Transformador de 12 V (digamos) como ha demostrado para permitir el uso de ...
... un relé de bobina de 12 V. Si usa un puente rectificador (se vuelve más complejo :-)), puede usar un relé de CC. Luego puede ajustar fácilmente el voltaje de entrada/salida. Agregar una resistencia en serie en el circuito de la bobina aumenta el voltaje de caída, pero posiblemente no lo suficiente. Agregar un diodo zener en serie con la alimentación de CC proporciona una mayor diferencia. por ejemplo, digamos que la entrada es 440: 230 V como interruptores de alimentación. Convierta esto con transformador a 12V: 6.3V. Convierta a CC dando aproximadamente 15V: 8V, digamos. Agregar una serie zener de, digamos, 8.2V significa que una bobina de relé verá aproximadamente (15-8.2): (8-8.2) ~= 7V: 0V, por lo que un relé de bobina de 6V cambiará bien.
Solo por interés: ¿en qué parte de la India? (Hasta ahora he visitado Chennai, Pune, Nueva Delhi, Agra, Mumbai).
@RussellMcMahon Bueno, realmente nunca medí el voltaje entre dos fases. Pero los electricistas aquí dicen que son 440 V. Por cierto, soy de Rajkot, Gujarat.
@RussellMcMahon También probé la solución usando solo 1 relé. Pero a veces no es lo suficientemente preciso. Quiero decir que puede funcionar durante 15 días y luego, de repente, pierdo la bombilla. Puede deberse a un pico de la línea entrante o puede ser otra cosa. Ahora, viniendo al circuito que se muestra en cuestión, me gustaría preguntarle una cosa. ¿Puedo usar un Regulador de 12V en lugar de las Cajas Verdes? Por ejemplo, 7812
¿Entendió lo que dije sobre el uso de un diodo zener en serie con la bobina del relé? Esto tiene el efecto de hacer que el efecto de 230V/400V sea mucho mayor. En lugar de que el voltaje cambie, por ejemplo, en una proporción de 2: 1, hace que la proporción sea tan alta como desee. Efectivamente, a 230V el relé no recibe alimentación y a 400V o 440V tiene plena potencia. El efecto en las bombillas dependerá de qué tan rápido se apliquen los 440 V y qué tan rápido funcione su relé. | Un enfoque diferente es tener un sensor que detecte SOBRE voltaje y apague un relé. Como esto funciona con la señal real de la bombilla, puede ser muy sensible
Un circuito simple podría tomar, por ejemplo, una salida de transformador de 440 V/12 V y comparar el voltaje máximo con un valor actual y disparar el relé cuando corresponda. O el mismo sistema podría activar el modo HV.

Andy alias · Answer 1

Su idea debería funcionar, pero me siento más inclinado a sugerir un enfoque diferente...

Extraiga el voltaje que pueda usando un puente rectificador trifásico y use un potente regulador reductor/elevador que pueda proporcionar un voltaje de CC adecuado para encender SÓLO las luces. Esto podría significar volver a cablear solo los circuitos de iluminación porque no hay forma de que esto funcione con muchos equipos anticuados que usan transformadores reductores.

Con su idea, me preocuparía que en el tiempo que lleva decidir si el voltaje necesita reducirse a un nivel más bajo, la vida útil de las bombillas se vería gravemente comprometida.

Gracias por la respuesta, todavía me gustaría seguir con mi circuito. Usted acaba de decir que en el tiempo que lleva decidir si el voltaje necesita reducirse a un nivel más bajo, las bombillas se verían gravemente comprometidas en su vida útil. En respuesta, me gustaría preguntarle si hay algún componente que pueda usar que pueda darme 2 segundos de retraso.
Me inclinaría por seleccionar un sistema de iluminación LED que pueda tolerar una entrada de 150 V CA a 240 V CA y dormir tranquilo. No es exactamente lo que se pide pero sería conveniente. Sin embargo, algunas unidades SMPS no son universales de 100 V CA a 250 V CA, como cabría esperar de la placa de características, pero tienen un rango dual de 100-125 V CA Y 200-250 V CA y funcionarán mal o fallarán si el voltaje está entre 120 V CA y 200 V CA, no funcionarán. para ti.
O si uso un microcontrolador como arduino en lugar de puertas lógicas, ¿será un problema?
@Vishal: no es el método de actuar sobre la detección de que el voltaje es demasiado alto, es el método de detección en sí mismo: puede tomar dos o tres ciclos de CA y esto puede ser suficiente para reducir significativamente la vida útil. Simplemente no sé lo suficiente sobre incandescente para resumir cualquier otra cosa, así que mi consigna es precaución. Un convertidor de CC a CC sigue siendo mi intuición para ser el mejor método.

Campos EM · Answer 2

EDITAR:

El circuito que se muestra a continuación refleja el rediseño completo del circuito anterior, que resuelve los problemas encontrados al simular el diseño anterior, elimina el regulador e incorpora una sugerencia hecha por el OP, Vishal.

ALIMENTACIÓN TRIFÁSICA:

Con alimentación trifásica, habrá 230 voltios entre NEUT y L2 y, a través del contacto normalmente cerrado de K1, entre la carga y el primario de T1.

Con 230 voltios en el primario de T1, el voltaje en U1A- será más positivo que el voltaje en U1A+ y la salida de U1A será baja.

U1B es un temporizador que se usa para mantener K1 desenergizado mientras el circuito se enciende, y con U1A OUT bajo, C3 se cortocircuitará a tierra a través de D4 y la salida de colector abierto de U2B. Q1 se apagará y el relé no se energizará.

R4 y R5 son un divisor de voltaje que reduce a la mitad la referencia de 6,2 voltios de D3, y con 3,1 voltios en U1B- y aproximadamente 1 voltio en U1B+, la SALIDA de U2B será baja, lo que provocará un cortocircuito de R8 a tierra, desactivando Q1.

Con Q1 apagado, la corriente no puede fluir a través de la bobina de K1, por lo que el relé permanecerá en su estado desenergizado, con COM conectado A NC.

ALIMENTACIÓN MONOFÁSICA:

Con alimentación monofásica, el voltaje entre NEUT y L2 caerá a aproximadamente 130 voltios, lo que hará que el voltaje en U1A- sea menos positivo que el voltaje en U1A+. Eso hará que U1A OUT abra el colector y C3 comenzará a cargar hasta el riel positivo del suministro de CC a través de R6 y R7.

Inicialmente, C3 y U1B+ estarán a cero voltios y U1B- estará a 3,1 voltios, por lo que U1B OUT estará bajo.

Sin embargo, a medida que C3 se carga, eventualmente hará que U1B+ sea cada vez más positivo, y cuando se vuelva un poquito más positivo que los 3.1 voltios en U2-, U1B OUT se abrirá en colector, desviando la corriente a través de R8 desde tierra hacia Q1. base, encendiendo rápidamente K1.

Con K1 encendido, COM se desconectará de NC y se conectará a NO, desconectando la carga de NEUTRO y conectándola a través de L1 y L2, donde se conectará a través de 230 voltios.

He simulado el circuito y parece funcionar bien, y he publicado la lista de circuitos LTspice después del gráfico para que puedas jugar con el circuito si quieres. ¡Disfrutar! :)

Si no tiene LTspice, está disponible, gratis, aquí.

Version 4
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SYMBOL Misc\\signal 112 512 R90
WINDOW 3 24 104 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
WINDOW 0 52 27 VRight 2
SYMATTR Value SINE(0 325 50 0 0 120)
SYMATTR InstName V325A
SYMBOL Misc\\signal 112 912 R90
WINDOW 3 24 104 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
WINDOW 0 52 26 VRight 2
SYMATTR Value SINE(0 325 50 0 0 240)
SYMATTR InstName V325B
SYMBOL Misc\\signal 112 352 R90
WINDOW 3 24 104 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
WINDOW 0 58 22 VRight 2
SYMATTR Value SINE(0 184 50 0 0 120)
SYMATTR InstName V184A
SYMBOL Misc\\signal 112 736 R90
WINDOW 3 24 104 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
WINDOW 0 60 22 VRight 2
SYMATTR Value SINE(0 184 50 0 0 240)
SYMATTR InstName V184B
SYMBOL res 688 1392 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 1G
SYMBOL sw 1840 272 M270
WINDOW 0 21 189 VLeft 2
WINDOW 3 52 172 VLeft 2
SYMATTR InstName S325NC
SYMBOL res 2064 624 R180
WINDOW 0 36 76 Left 2
WINDOW 3 36 40 Left 2
SYMATTR InstName R11
SYMATTR Value 100
SYMBOL sw 1840 512 M270
WINDOW 0 20 188 VLeft 2
WINDOW 3 50 168 VLeft 2
SYMATTR InstName S325NO
SYMBOL res 544 960 R0
SYMATTR InstName R12
SYMATTR Value 1
SYMBOL sw 320 352 M270
WINDOW 0 -27 12 VLeft 2
WINDOW 3 26 15 VLeft 2
SYMATTR InstName S3
SYMBOL sw 480 512 M270
WINDOW 0 -27 12 VLeft 2
WINDOW 3 26 15 VLeft 2
SYMATTR InstName S4
SYMBOL sw 320 736 M270
WINDOW 0 -27 12 VLeft 2
WINDOW 3 26 15 VLeft 2
SYMATTR InstName S5
SYMBOL sw 480 912 M270
WINDOW 0 -27 12 VLeft 2
WINDOW 3 26 15 VLeft 2
SYMATTR InstName S6
SYMBOL voltage 192 1056 R0
WINDOW 3 24 96 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V5
SYMATTR Value PULSE(0 1 1 1m 1m 1)
SYMBOL voltage 352 1056 R0
WINDOW 3 24 96 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V6
SYMATTR Value PULSE(0 1 5 1m 1m 1)
TEXT 744 1632 Left 2 !K L1 L2 L3 1
TEXT 736 1576 Left 2 !.tran 10 startup uic
TEXT 736 1600 Left 2 !.model SW SW(Ron=.01 Roff=1G Vt=0.5 Vh=0)
TEXT 1776 1256 Left 2 ;RELAY COIL
TEXT 1776 1288 Left 2 ;RESISTANCE
TEXT 592 1080 Left 2 ;T1
TEXT 352 1472 Left 2 ;R1 AND R12 ARE FOR SIM ONLY

Gracias por la respuesta. Creo que definitivamente funcionará. Pero me gustaría hacerte 2 preguntas. La primera pregunta es: ¿Dónde debo conectar la entrada no inversora del amplificador operacional LT6703-2 y la segunda pregunta es: ¿Cuál es la necesidad del circuito superior? Sí, ha mencionado que energizará el Relé. Pero, ¿puedo preguntarle qué sucede si conecto el otro extremo de K1 a la salida de D3 en lugar de la salida de 7812?
@Vishal: Esas son tres preguntas. ;) El LT6703-2 no es un amplificador operacional, es un comparador de voltaje y su entrada no inversora está conectada a una referencia interna de 400 milivoltios. Aquí hay un enlace a su hoja de datos. En cuanto al resto, parece que podría ser una buena idea, pero debe observar las especificaciones de voltaje de activación mínimo y disipación de potencia máxima de la bobina del relé con respecto a los diferentes voltajes que aparecen. a través de NEUT y L2. ¿Ya has elegido un relé?
Será un placer, así que empecemos por el principio. ¿Sabes cómo funciona un relé?
Sí, por supuesto que lo sé. Cuando la electricidad pasa a través de una bobina, forma un imán a su alrededor. Por lo tanto, el tercer contacto del relé se adjuntará al contacto normalmente abierto. Y cuando no haya corriente, el tercer contacto del relé se conectará al contacto normalmente cerrado. ¿Tengo razón señor?
+1 Se parece a lo que acabo de sugerir en un comentario sin haber visto esto :-). Sugiero que en lugar de tener C2 donde está, aplique CC rectificada de onda completa sin suavizar al comparador y luego bloquee o filtre RC la salida del comparador para operar el relé. Esto le brinda un ataque rápido (<= 1/2 ciclo ya que el primer voltaje de red por encima de la referencia provoca el disparo sin demora, y luego un tiempo de caída de, digamos, unos pocos ciclos o más después de que finaliza la entrada HV antes de volver al modo de entrada LV).
He ido al mercado hoy. Pero no puedo encontrar LT1017/LT1018. ¿Puede darme algunos comparadores de voltaje alternativos con los que pueda trabajar?
@EMFields ¿Puedo usar LM393 en lugar de LT1017? Aquí está la hoja de datos de LM393: onsemi.com/pub_link/Collateral/LM393-D.PDF En caso afirmativo, ¿habrá algún cambio en el circuito anterior?
Puede ser posible, y si lo es, habrá cambios. ¿Cuál es el voltaje de la bobina y la corriente del relé que planea usar? O, mejor aún, publique la hoja de datos del relé o un enlace a él.
@EMFields Creo que usaré este relé (no sé cómo elegir el relé, pero un comerciante me aconsejó este relé): voron.ua/files/pdf/relay/power/JQX-15F(T90).pdf
Perdón por no responder por cerca de una semana. Construí y probé el circuito. Si el voltaje es superior a 200, entonces el relé se energiza por un segundo y luego se desactiva. Entonces, la carga obtendrá 400 V por un segundo (lo he probado sin carga). Cuando el voltaje cae alrededor de 175 V, el relé no se energiza ya que la diferencia de voltaje entre los dos extremos de la bobina del relé es menor. En esta situación, ¿cómo puedo aplicar voltaje externo al relé?
@Vishal: Estaré encantado de ayudarlo a superar este obstáculo, pero para hacerlo debo ver su esquema, tal como se construyó, su lista de materiales y una descripción precisa de cómo se entrega el voltaje a sus instalaciones.
Más específicamente, necesito saber los voltajes reales y sus tolerancias que se entregan a su red eléctrica.

Russel McMahon · Answer 3

Si lo desea, se puede proporcionar una solución electrónica que cumpla con sus requisitos, pero debería poder usar un interruptor de relé simple con una electrónica mínima.

es decir, sin circuitos lógicos adicionales, proporcione un relé que funcione cuando se apliquen 400 V CA, pero no cuando se apliquen 230 V CA (o 230/180 si está conectado de fase a neutro) y cambie la conexión con este relé.

El relé podría usar un transformador de 400v: 12V (digamos) como ha demostrado para permitir el uso de un relé de bobina de 12 V. Si usa un puente rectificador (que se vuelve más complejo :-) ), puede usar un relé de CC. Luego puede ajustar fácilmente el voltaje de entrada/salida.

Agregar una resistencia en serie en el circuito de la bobina aumenta el voltaje de extracción y el voltaje de caída, pero posiblemente no lo suficiente.

Agregar un diodo zener en serie con la alimentación de CC proporciona una mayor diferencia.
por ejemplo, digamos que la entrada es 440: 230 V como interruptores de alimentación.
Convierta esto con transformador a 12V: 6.3V.
Convierta a CC dando aproximadamente 15V: 8V, digamos.
Agregar una serie zener de digamos ~= 8V significa que
una bobina de relé verá aproximadamente (15-8): (8-8)
~= 7V: 0V
, por lo que un relé de bobina de 6V cambiará bien.

NB: ¿Es realmente 440V:230V o 400V:230V?

Si la entrada está por encima del voltaje específico, solo obtendrá la salida

Vishal

Quiero encender una bombilla.

Entonces, mi problema es:

Lo que probé:

Russel McMahon

Russel McMahon

Russel McMahon

Russel McMahon

Vishal

Vishal

Russel McMahon

Russel McMahon

Respuestas (3)

Andy alias

Vishal

KalleMP

Vishal

Andy alias

Campos EM

EDITAR:

Vishal

Campos EM

Vishal

Campos EM

Vishal

Campos EM

Vishal

Campos EM

Russel McMahon

Vishal

Vishal

Campos EM

Vishal

Vishal

Campos EM

Campos EM

Russel McMahon

Vishal