安全可靠的三相电源监控保护器

时间:2015-01-09 12:43 | 来源:金桥电子网 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:众所周知用电器如果不能在正常范围内工作,轻则影响用电器的安全,重则损坏用电器。因此,应尽量使用电器工作在正常电压下。但我们由于各种原因不能经常检查电压的状况,所以


众所周知用电器如果不能在正常范围内工作,轻则影响用电器的安全,重则损坏用电器。因此,应尽量使用电器工作在正常电压下。但我们由于各种原因不能经常检查电压的状况,所以作者设计了这款三相监控器。
  
  下面介绍的这款三相监控保护器,能对三相电源过压、欠压及缺相做出及时的控制动作,以保护使用三相电源的工作在安全电压范围之内。本保护器的保护范围为:220V±10%(根据需要可作适当调整)。典型接线应用如下图所示:  

控制电路接线图

  控制电路原理如下图所示:
控制电路原理


  
  电路组成

  U、V、W输入端后的整流稳压电路产生直流电源,以U相输入端为例:C1、R1、R6、D2、D3、D4组成整流稳压电路,C12、L1、C7组成丌形滤波电路。其余两个端口同理,在L1端可以得到12V直流电压作为后级电路的供电电压。信号取样电路由D1半波整流,R4、R5分压及C4滤波后得到(其它两组相同)。基准参考电路由精密基准源TL431、RW1(高限调整)、RW2(低限调整)及外围电路组成。比较电路由四运放LM224组成的窗口电压比较器组成。驱动电路由NE555及外围电路组成。

  电路工作原理分析
  
  三相电源监控器由3组完全相同的单相电源监控器组合在一起形成的。每一组的工作原理相同,以U相为例来说明其工作原理:当送入电压正常的三相交流电电压正常时,取样信号经R4、R5分压后加到U1A的输入端,U2A的输入端,由于取样电压低于U1A的反向输入电压,高于U2A的同相输入电压,所以运放U1A、U2A都输出低,Q1截止,电源经R19向C10充电,当2、6脚电压达到2/3电源电压时NE555输出低电平,K1吸和,工作正常指示灯亮;当输入电源电压过高时,U1A输出高电平,过压指示灯点亮,同时由R18向C9充电,当充到一定值时Q1饱和导通,NE555输出高电平继电器释放,电压正常指示灯熄灭,断开负载电源;当输入电源电压过低时,U2A输出高电平欠压指示灯点亮,NE555输出高电平继电器释放,电压正常指示灯熄灭,断开负载电源;当电源缺相时,输入电压会低于正常值,监控器会以电源欠压的方式进行处理,以实现缺相保护。

      装配选件注意

      取样R4、R5、R8、R9、R10、R11最好采用精度较高的金属膜;R6、R9、R12选用1W的;L的不小于100毫安;设定电位器RW1、RW2最好采用3296系列精密型电位器;C1、C2、C3选用耐压630V质量较好的CBB,可以保证监控器长时间运行的可靠性与稳定性,其它元件无特殊要求。制作可以使用万能实验板,有条件的最好做板,最后找一个塑料外壳把电路板装进去,并把DS1、DS2、DS3露出盒外,以便于观察保护器的工作状态。

      调试

      由于电路未与市电隔离,调试应注意不要触摸电路元件裸露处防止触电。在检查无误后,将监控器接入自耦调压器。图2中电路参数的监控范围为:220V±10%(根据需要可作适当调整)。调整自耦调压器电压为198V(低限),调节RW2使DS3刚刚点亮继电器释放;调整白耦调压器电压为242V(高限),调节RWl使DS2刚刚点亮继电器释放。适当调整R18、C9、R19、C10的值,可使增加、减少,以适用不同的要求。至此调节完成,监控器可投入正常使用。

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(责任编辑:JQDZW)
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