En esta publicación, intentaremos comprender la fabricación de un interruptor de cortocircuito de red simple de 220 V, 120 V CA utilizando una combinación de SCR y triac (investigado y diseñado por mí).
El circuito es una versión electrónica de las unidades MCB de disyuntor principal normal que usamos en nuestros hogares.
Nota: No utilicé un relé para el corte, porque los contactos del relé simplemente se fusionarán entre sí debido a la fuerte corriente de arco a través de los contactos durante una condición de cortocircuito y, por lo tanto, es muy poco confiable.
Por qué los cortocircuitos en los hogares pueden ser peligrosos
Un cortocircuito en un cableado de la casa puede parecer algo que sucede muy pocas veces y la gente no está muy interesada en instalar cualquier medida de precaución relevante en sus casas y tomar el peligro de manera muy casual.
Sin embargo, de vez en cuando, debido a una falla accidental, un cortocircuito en el cableado de la red eléctrica se vuelve inevitable y esto causa un desastre y una gran pérdida.
A veces la consecuencia conduce a riesgos de incendio e incluso perder vidas y propiedades.
ADVERTENCIA: EL CIRCUITO PROPUESTO NO ESTÁ AISLADO DE LA RED DE CA, POR LO TANTO, ES EXTREMADAMENTE PELIGROSO TOCARLO EN POSICIÓN DESCUBIERTA Y CUANDO ESTÁ ALIMENTADO.
Aunque muchos tipos de unidades de disyuntores de cortocircuito están disponibles en el mercado, generalmente son muy costosas.
Además, un aficionado a la electrónica siempre querrá hacer un equipo así y disfrutar de su exhibición en la casa.
Fabricación de una unidad de disyuntor electrónico barata pero prometedora
Un circuito disyuntor de cortocircuito descrito en este artículo es, de hecho, pan comido en lo que respecta a su fabricación y una vez instalado proporcionará una protección de por vida contra todas las condiciones de cortocircuito que puedan ocurrir accidentalmente.
El circuito también protegerá el cableado de su casa contra posibles condiciones de sobrecarga.
Cómo funciona
El circuito que se muestra en el esquema parece bastante sencillo y se puede simular verbalmente de la siguiente manera:
La etapa de detección del circuito, de hecho, se convierte en el corazón de todo el sistema y consta de un optoacoplador EN 1.
Como todos sabemos, un optoacoplador consta internamente de un LED y una disposición de transistor de conmutación, el transistor se enciende en respuesta a la iluminación del LED incorporado.
Por lo tanto, la activación del transistor que forma la salida del dispositivo se produce sin ningún contacto físico o eléctrico más bien a través del paso de los rayos de luz del LED.
El LED que se convierte en la entrada del dispositivo puede conmutarse a través de algún agente externo o una fuente de voltaje que requiera mantenerse alejado de la etapa de salida del optoacoplador.
Por qué se utiliza un optoacoplador
En nuestro circuito, el LED del optoacoplador se alimenta a través de una red de puente que obtiene su fuente de voltaje del potencial generado a través de la resistencia R1.
Esta resistencia R1 está conectada de tal manera que la corriente de la red de CA al cableado de la casa pasa a través de ella y, por lo tanto, cualquier sobrecarga o sobrecorriente se somete a esta resistencia.
Durante una sobre carga o cortocircuito condiciones, la resistencia desarrolla instantáneamente un potencial a través de ella, que se rectifica y se envía al LED del optoacoplador.
El LED óptico se ilumina inmediatamente, encendiendo el transistor correspondiente.
Usando un SCR para activar la etapa principal de corte de Triac
Refiriéndonos al circuito, vemos que el emisor del transistor opto está conectado a la puerta de un SCR externo, cuyo ánodo está conectado a la puerta de un Triac.
Durante condiciones normales, el triac permanece encendido , permitiendo que la carga conectada a través de él permanezca operativa.
Esto sucede porque el SCR permanece apagado y permite que el triac adquiera su corriente de puerta a través de R3.
Sin embargo, en caso de sobrecarga o cortocircuito, como se discutió anteriormente, el transistor optoacoplador conduce y activa el SCR.
Esto instantáneamente lleva el potencial de la puerta del triac a tierra, lo que le impide conducir.
El triac se apaga inmediatamente, salvaguardando la carga y el cableado de la casa a la que está configurado.
El SCR permanece bloqueado, hasta que se soluciona el problema y se reinicia el circuito. La sección que comprende C1, Z1, C2 es un simple circuito de alimentación sin transformador , utilizado para alimentar el circuito SCR y Triac.
Lista de partes
- R1 = alambre en espiral de hierro, su resistencia se calcula para producir 2 voltios a través de él en las condiciones de carga críticas determinadas.
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- R2, R3, R4 = 100 ohmios
- R5 = 1 K,
- R6 = 1 M,
- C1, C2 = 474 / 400V
- SCR = C106,
- Triac = BTA41 / 600B
- Optoacoplador = MCT2E,
- ZENER = 12V 5W
- Diodos = 1N4007
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