Para o funcionamento satisfatório de todos dispositivos elétricos e eletrônicos , é recomendável permitir a tensão nos limites prescritos. As flutuações de tensão no fornecimento de energia elétrica certamente têm efeitos adversos nas cargas conectadas. Essas flutuações podem ser de sobretensão e subtensão causadas por vários motivos, como picos de tensão, raios, sobrecarga, etc. As sobretensões são as tensões que excedem os valores normais ou nominais que causam danos ao isolamento de aparelhos elétricos, levando a curtos-circuitos. Da mesma forma, a subtensão causa sobrecarga do equipamento, levando a oscilações da lâmpada e desempenho ineficiente do equipamento. Assim, este artigo pretende dar circuito de proteção de sub e sobretensão esquemas com diferentes estruturas de controle.

Sobretensão ou subtensão

Para entender este conceito e conhecê-lo melhor, é necessário passar por três tipos diferentes de circuitos de proteção contra sobretensão que usam comparadores e temporizadores.

1. Circuito de proteção de sub e sobretensão usando comparadores

Este circuito de proteção de tensão é projetado para desenvolver um mecanismo de disparo de baixa e alta tensão para proteger uma carga de qualquer dano. Em muitas casas e indústrias, as flutuações no fornecimento de energia elétrica CA ocorrem com frequência. Os dispositivos eletrônicos são facilmente danificados devido a flutuações. Para superar este problema, podemos implementar um mecanismo de disparo do circuito de proteção de sub / sobretensão para proteger as cargas de danos indevidos.

“qual é a equação para a relação entre frequência e comprimento de onda ”

Diagrama de blocos de proteção de sobretensão e subtensão

Operação de Circuito

Conforme mostrado no diagrama de blocos acima, o fontes de alimentação CA a energia para todo o circuito e para o funcionamento de cargas por meio de relés, e também para o disparo da carga (lâmpadas) na presença de tensão de entrada que caia acima ou abaixo de um valor definido.
Dois comparadores usados como um comparador de janela formado a partir de um quadrante comparador IC . Esta operação fornece um erro na saída se a tensão de entrada para o comparador cruzar o limite além da janela de tensão.
Neste circuito, uma fonte de alimentação não regulamentada é conectada a ambos terminais op-amps , em que cada terminal não inversor é conectado por meio de dois resistores em série e um arranjo de potenciômetro. Da mesma forma, o terminal inversor também é alimentado por Diodo Zener e arranjos de resistência, conforme mostrado no circuito de proteção de subtensão ou sobretensão.

Circuito de proteção contra sobretensão usando comparadores
O VR1 pré-configurado do potenciômetro é ajustado de modo que a tensão na não inversão seja inferior a 6,8 V para manutenção estável da carga para a faixa de alimentação normal de 180 V-240 V e a tensão do terminal de inversão seja constante de 6,8 V devido ao diodo Zener.
Portanto, a saída do amp op é zero nesta faixa e, portanto, o a bobina do relé está desenergizada e a carga não é interrompida durante esta operação estável.
Quando a tensão está além de 240 V, a tensão no terminal não inversor é superior a 6,8, portanto, a saída do amplificador operacional aumenta. Esta saída aciona o transistor e, assim, a bobina do relé é energizada e, finalmente, as cargas são desligadas devido à sobretensão.
Da mesma forma, para proteção de subtensão, o comparador inferior energiza o relé quando a tensão de alimentação cai abaixo de 180 V, mantendo 6 V no terminal de inversão. Essas configurações de sub e sobretensão podem ser alteradas variando os respectivos potenciômetros.

2. Circuito de proteção de sub e sobretensão usando temporizadores

Este é outro circuito de proteção de sub / sobretensão para projetar baixa tensão e mecanismo de proteção de alta tensão para proteger a carga de danos. este circuito eletrônico simples usa temporizadores no lugar do comparador, como no caso acima, como mecanismo de controle. A combinação desses dois temporizadores fornece uma saída de erro para alternar o mecanismo do relé quando a tensão viola seus limites prescritos. Assim, protege os aparelhos dos efeitos adversos da tensão de alimentação.

Proteção contra sobretensão usando temporizadores

Operação do circuito:

Todo o circuito é alimentado com fonte DC retificada , mas a energia regulada é conectada a temporizadores e a energia não regulada é conectada a potenciômetros para obter a voltagem variável.
Ambos os temporizadores são configurados para funcionar como comparadores, ou seja, enquanto a entrada presente no pino 2 do temporizador for menos positiva do que 1/3 Vcc, a saída no pino 3 ficará alta e o reverso acontecerá quando a entrada no pino 2 for mais positiva do que 1/3 Vcc.
O potenciômetro VR1 é conectado ao temporizador 1 para corte de subtensão e o VR2 é para o segundo temporizador para corte de sobretensão. Os dois transistores são conectados a dois temporizadores para fazer a lógica de comutação.

Circuito de proteção contra sobretensão usando temporizadores
Nas condições normais de operação, (entre 160 e 250 V) a saída do temporizador 1 é mantida baixa para que o transistor 1 está em estado de corte . Como resultado, o pino de reinicialização do temporizador 2 é alto, o que faz com que a saída no pino 3 seja alta, então o transistor 2 conduz, e então a bobina do relé é energizada. Assim, nas condições de tensão normal ou estável, a carga não é interrompida.
Na condição de sobretensão (acima de 260 V), a tensão de entrada no pino 2 do temporizador 2 é alta. Isso causa baixa saída no pino 3, que por sua vez leva o transistor 2 a um modo de corte. Em seguida, a bobina do relé é desenergizada e a carga é desligada da alimentação principal.
Da mesma forma, sob condição de tensão, a saída do temporizador 1 é alta e leva o transistor 1 ao modo de condução. Como resultado, o pino de reinicialização do temporizador 2 fica baixo e, portanto, o transistor 2 está no modo de corte. E, finalmente, o relé está sendo operado para isolar as cargas da alimentação principal.
Esses status de sobretensão e sob condições de tensão também são exibidos como indicação de LED que são conectados aos respectivos temporizadores, conforme mostrado na figura.

Estes são os dois circuitos diferentes de proteção contra sobretensão e subtensão. Ambos os circuitos funcionam de forma semelhante, mas os componentes usados fazem a diferença entre eles. Esses circuitos são simples, de baixo custo e fáceis de implementar e, portanto, agora você poderá escolher entre os dois para o melhor e mais confiável controle com facilidade de implementação. Então escreva sua escolha e para qualquer outra ajuda técnica para construir projetos eletrônicos circuitos na seção de comentários abaixo.

Créditos fotográficos:

“fórmula de frequência de corte do filtro passa-alta ”

Sobretensão ou subtensão por estático
Circuito de proteção de sobretensão usando comparadores por Blogspot
Circuito de proteção contra sobretensão usando temporizadores por Circuitos eletrônicos