J.P.C. GUTIERREZ - MANUTENÇÃO INDUSTRIAL/MANUTENÇÃO DE RELÉS DE SUB-TENSÃO
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 tensão e alta tensão para proteger uma carga de qualquer dano. Em muitas residências e indústrias, as flutuações no fornecimento de energia 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 contra danos indevidos.
Operação do Circuito
Conforme mostrado no diagrama de blocos acima, a rede elétrica CA fornece energia para todo o circuito e para operar cargas usando relés, e também para disparar a carga (lâmpadas) na presença da tensão de entrada que cai acima ou abaixo de um conjunto valor.
Dois comparadores usados como um comparador de janela formados a partir de um IC comparador quádruplo. Esta operação gera um erro na saída se a tensão de entrada do comparador ultrapassar o limite além da janela de tensão.
Neste circuito, uma fonte de alimentação não regulada é conectada a ambos os terminais de amplificadores operacionais, 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 sub ou sobretensão fornecido.
Circuito de proteção contra sobretensão usando comparadores
A predefinição VR1 do potenciômetro é ajustada de forma que a tensão no estado não inversor 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 inversor seja 6,8 V constante devido ao diodo Zener.
Portanto, a saída do amplificador operacional é zero nessa faixa e, portanto, a bobina do relé é desenergizada e a carga não é interrompida durante essa operação estável.
Quando a tensão está além de 240 V, a tensão no terminal não inversor é maior que 6,8, então a saída do amplificador operacional fica alta. 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 contra subtensão, o comparador inferior energiza o relé quando a tensão de alimentação cai abaixo de 180 V, mantendo 6 V no terminal inversor. 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 contra sub/sobretensão para projetar mecanismos de proteção de baixa e alta tensão para proteger a carga contra danos. Este circuito eletrônico simples usa temporizadores no lugar do comparador, como no caso acima, como um mecanismo de controle. A combinação desses dois temporizadores fornece uma saída de erro para comutar 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
Funcionamento 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 tensão variável.
Ambos os temporizadores são configurados para funcionar como comparadores, ou seja, enquanto a entrada presente no pino 2 do temporizador for menos positiva que 1/3 Vcc, a saída no pino 3 será alta e o reverso acontecerá quando a entrada no pino 2 for mais positiva do que 1/3 Vcc.
O potenciômetro VR1 está conectado ao temporizador 1 para corte por subtensão, e o VR2 é ao segundo temporizador para corte por sobretensão. Os dois transistores são conectados a dois temporizadores para fazer a lógica do interruptor.
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 esteja no 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, de modo que o transistor 2 conduz e, em seguida, 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 260V), a tensão de entrada no pino 2 do temporizador 2 fica alta. Isso causa saída baixa no pino 3, que por sua vez leva o transistor 2 a um modo de estado de corte. Em seguida, a bobina do relé é desenergizada e a carga é desligada da alimentação principal.
Da mesma forma, na condição de subtensão, 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 condições de sobretensão e subtensão também são exibidos como indicação de LED que estão conectados aos respectivos temporizadores, conforme mostrado na figura.
