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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 전기 제품을 220V 네트워크에 연결하기 위한 표시기 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 표시기, 센서, 감지기 나는 발자취를 쓴다 출판 12번 "전기" [1]. 나는 최근에 우리 가족이 아침에 전기 스토브를 끄는 것을 잊고 저녁이되자 전기 계량기가 에너지를 3 UAH 더 "증가"시켰을 때이 주제의 중요성을 깨달았습니다. [1]의 계획은 매우 간단하지만 그러한 반대를 불러일으켰습니다. 1. 현대 주택에서는 전기 배선이 벽 속에 숨겨져 있습니다. 이 아파트 입구는 어디에 있나요? 아마도 가장 불편한 장소에 있을 것입니다. 2. 집에 변압기가 있으면 좋아요. 그렇지 않은 경우 구입해야 하며 이 부품은 저렴하지 않습니다(모든 변압기가 그렇지는 않습니다). 3. 아파트에는 계속 켜져 있는 가전제품이 있습니다. 그 중 일부는 수시로 켜지고(냉장고), 다른 일부는 지속적으로 작동합니다(전자 시계, 전자 온도계). 어떻게 해야 할까요? 4. 식료품 저장실의 25W 전구를 끄는 것을 잊은 경우 저녁에 추가 비용이 몇 센트가 될 것입니다. 이를 위해 표시기를 설치해야 합니까? 5. 꺼지지 않은 무선기기는 소리로 자신을 상기시켜 주기 때문에 눈치채지 않기가 어렵습니다. 6. 연결 표시기를 장착해야 하는 유일한 전기 설비는 전기 스토브입니다. 여기에 연결 표시기를 넣어야 합니다. 가장 간단한 연결 표시기는 스위치 뒤의 네트워크 와이어에 연결된 네온 전구 또는 LED 표시기입니다. 스위치가 꺼지면 표시된 장치가 켜지지 않습니다. 하지만 전기레인지에는 그런 스위치가 많이 있고 (내부에서) 접근하기 어려운 곳에 설치되어 있습니다. 따라서 소비전류 센서의 설치가 필요합니다. 일반적으로 이는 저항이 낮은 저항기(네트워크에서 많은 전력을 소모하지 않도록)이며 네트워크 와이어 중 하나의 단선에 연결됩니다. 이제 몇 가지 작은 계산을 해보겠습니다. 최소 전력 (약 100W)에서 전기 스토브는 주전원에서 0,5A의 전류를 소비하며 저항이 1Ω 인 저항을 사용하면 0,25W의 전력이 방출됩니다. 그러나 전기 스토브의 최대 전류가 30A(모든 버너가 켜져 있음)인 경우 900V 저항기 양단의 전압에서 이 저항기에서 30W의 전력이 방출됩니다! 그리고 이것은 낭비되는 스토브 소비의 상당 부분입니다. 따라서 저항에 걸리는 전압을 어떻게든 제한해야 합니다. 강력한 다이오드 VD1, VD2는 이러한 목적에 적합하며 순방향 및 역방향으로 저항기 R1을 분류합니다(그림 1).
저항을 통과하는 전류가 0,5A이면 저항에 걸리는 전압 강하는 0,5V이고, 이 전압에서 실리콘 다이오드 VD1 및 VD2는 잠깁니다. 저항기 양단의 전압이 증가함에 따라 다이오드는 점차 열리고 0,8...1V 정도의 순방향 전압에서 포화 상태에 들어갑니다(그림 2).
다이오드에서 전력이 방출되기 시작하고 가열되며 그림 2의 특성에서 볼 수 있듯이 다이오드의 전압이 감소합니다. 따라서 다이오드는 이상적인 전압 제한기가 됩니다. 다이오드와 함께 저항 R1도 가열됩니다. 서미스터 R2는 R1과 전기적으로 절연되어 있지만 기계적으로 연결되어 있기 때문에 발열도 발생합니다. 통신선(전화선)은 R2에서 표시기 자체까지 뻗어 있습니다(그림 1에서 점선으로 표시). 트랜지스터 VT4의 기본 회로에 있는 분배기 R2, R3, R1은 서미스터 R2의 정상 온도에서 트랜지스터 VT1이 잠기고 LED HL1이 켜지지 않도록 설계되었습니다. 서미스터 R2가 가열되면 트랜지스터가 열리고 LED가 켜져 부하가 켜졌음을 나타냅니다. 갈바니 전지가 전원으로 사용됩니다. LED가 단지 빛나면 아파트를 떠나는 사람의 관심을 끌지 못할 수도 있습니다. 그림 3의 회로(표시자 자체만 표시됨)에서는 CMOS 디지털 NAND 요소 DD1에 저주파 발생기가 설치됩니다.
서미스터 R2의 정상 온도에서 분배기 R2R3은 요소 DD1의 입력 1.1에 공급 전압의 절반 이하의 전압을 제공하므로 이 요소는 닫히고 출력 3에는 각각 로그 "1"이 있습니다. DD4 요소의 출력 1.2 - 로그 "0 ". 트랜지스터 VT1이 닫히고 LED HL1이 켜지지 않습니다. 서미스터 R2가 가열되면 분배기 R2/R3의 전압이 공급 전압의 절반을 초과하고 발전기는 약 1Hz의 주파수에서 시작됩니다. LED는 이 주파수에서 깜박이기 시작합니다. 과부하(최대 15-20A의 부하 전류)에서 다이오드 VD1, VD2는 약 10W의 전력을 방출하기 시작합니다. 따라서 다이오드는 라디에이터에 설치해야 하지만 불행히도 각 다이오드는 자체 라디에이터에 설치되어야 합니다. 각 트랜지스터는 콜렉터와 베이스를 단락시켜 다이오드로 전환할 수 있습니다. 서로 다른 전도성 유형의 트랜지스터(그림 4 참조)를 사용하면 동일한 다이오드 쌍을 구현할 수 있지만 트랜지스터의 컬렉터가 서로 연결되어 있으므로 하나의 라디에이터로도 사용할 수 있습니다.
20W 전력에 대한 라디에이터의 가장 간단한 계산은 방법 [2]에 따라 이루어질 수 있습니다. 측정 요소 R1과 표시기 사이의 열 통신 외에도 광학 통신도 사용할 수 있습니다. 그러나 발광소자의 작동을 위해서는 측정소자에 방출되는 약 1V의 전압만으로는 충분하지 않습니다. 1A의 전류에서 전압 강하가 5-6V가 되도록 저항 R0,5의 저항을 2,5-3Ω 이상으로 증가시켜야 합니다. 그러나 R1의 전압을 제한하려면 다음을 설치해야 합니다. 각각 5개의 다이오드로 구성된 XNUMX개의 가지. 다이오드 대신 사이리스터를 사용할 수 있습니다(그림 XNUMX).
그림 5에 표시된 KU1 유형의 사이리스터 VS2, VS202는 제어 전극의 약 4...8V 전압에서 트리거됩니다. 사이리스터가 켜지고 전압은 약 2V로 유지됩니다. 저항 R1은 ±2V이지만 주전원 전압의 각 반주기가 시작될 때 4~8V의 "플래시"가 형성됩니다. 이러한 "플래시"는 트랜지스터 옵토커플러 UB1의 송신 다이오드를 트리거합니다. 옵토커플러의 수신 트랜지스터가 열리고 HL1 LED가 켜집니다(동적 모드에서). 위에서 설명한 모든 구성표에서 표시기는 갈바니 요소로 구동되었습니다. 요소가 "연결"된 경우 표시기가 작동하지 않을 수 있습니다. 그림 6은 측정 요소 R1에 대한 표시기의 직접 연결을 보여줍니다(그림 5의 회로의 경우, 다른 회로의 경우 이 연결이 작동하지 않음). 이 경우 표시기는 주전원 전압 아래에 있습니다. 위험을 줄이려면 측정 요소를 네트워크의 중성선 간격에 포함해야 합니다.
문학 :
저자: I.N.Proksin
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