Создание интеллектуального ведущего / ведомого коммутатора

Вот недорогой и простой в использовании главный / ведомый коммутатор для интеграции в силовые цепи для автоматического переключения «ведомых» на состояние «ведущего». Встроенный датчик контролирует текущий сток ведущего устройства и когда ток превышает предварительно определенный уровень, ведомые выходы автоматически включаются. Это устройство, по сути, предназначено для использования на настольных ПК. Когда настольный ПК включен, все периферийные устройства (например, экран монитора, принтер, сканер, мультимедийные колонки и т. Д.) Включаются автоматически!

Схема рассчитана на два ключевых компонента: трансформатор тока и компактный модуль SMPS. Трансформатор тока (CT) представляет собой тип 5-A / 1000: 1 со встроенным «нагрузочным резистором», а модуль SMPS - 5-V / 3-W (HLK-PM01). Трансформатор тока специально предназначен для контроля тока, и вы можете прокрутить несколько витков провода с защитой от сети через его ядро, чтобы получить полезный выход из вторичного.Когда трансформатор тока воспринимает обильный ток нагрузки от ведущего устройства, электромагнитное реле (RL1) просыпается для питания всего подключенного к ведомому устройству и снова засыпает, когда главный блок выключен.

Как показано, схема рассчитана на реле 10 А с сопротивлением катушки 400 Ом или более, хотя она также может приводить в движение катушки с более низким сопротивлением.Предлагаемое минимальное значение имеет сопротивление катушки 200 Ом. Собственно, чувствительный ток нагрузки ведущего устройства может быть немного сложным, но использование трансформатора тока делает его гибким. Поскольку на выходе 5-А / 1000: 1 (5 А - 5 мА) имеется нагрузочный резистор на 200 Ом, он может быть рассчитан путем измерения падения напряжения на резисторе; т.е. мы получаем выход 1 В при токе нагрузки 5 А (первичный ток, деленный на коэффициент поворота и умноженный на величину сопротивления нагрузки). Обратите внимание, что при использовании КТ количество первичных витков (проволочный контур) зависит от типа самой КТ и тока, которое тянет главный блок. С упомянутым здесь трансформатором просто начинайте с одного-трех витков и попытайтесь увеличить / уменьшить количество оборотов для более низких / более высоких токов нагрузки. Кроме того, вы можете заменить встроенный нагрузочный резистор 200 Ом на высокоомный резистор (или тримпот), потому что здесь нет необходимости уделять больше внимания характеристикам насыщенного и частотного отклика * трансформатора тока.

* Когда мы обманываем трансформатор тока, наблюдая больший ток, чем на самом деле, зацикливая провод, который контролируется через него два или три раза, ток, который он видит, будет удвоен или утроен. Поскольку трансформатор тока, используемый в этом дизайне, имеет теоретическую максимальную чувствительность к току тока 5 А, попытка определения большего тока будет иметь два эффекта. Во-первых, выходное напряжение могло бы повыситься, а другой эффект превышения предела 5 А заставит трансформатор насыщаться и ухудшает его линейность. Для конструкций, позволяющих точно измерять значение наблюдаемого тока, это имеет значение; однако, все, о чем мы заботимся здесь, это если оно активно или нет.

Схема предназначена для использования недорогих компонентов (я купил ключевые части у торговцев eBay), и большинство из них не являются критическими. Однако, в отличие от коммерческих устройств, этот главный / подчиненный переключатель требует несколько хлопотной «начальной обрезки» порога нагрузки. Как уже упоминалось ранее, вы можете удалить нагрузочный резистор, чтобы добавить тримп (1K или тому подобное) на выходе CT, если вы хотите довольно широкий диапазон настроек порога нагрузки.

Для реальных приложений было бы более аккуратно создавать пользовательскую сборку уникальной печатной платы, поскольку обычная веробедка чрезвычайно опасна с сетевыми напряжениями. Готовая конструкция затем может быть заключена в подходящий изолированный контейнер. Трансформатор тока может быть установлен рядом с контролируемой штепсельной вилкой. Имейте в виду, что он воспринимает токи при фатальных напряжениях в сети, поэтому необходимо проявлять осторожность, чтобы все, что касается сети, было выполнено с соблюдением надлежащих стандартов электропроводки / безопасности и должно храниться отдельно от всего остального. Остерегайтесь: одна маленькая ошибка может означать конец вам или кому-то еще! Во многих лабораториях электроники имеется множество инструментов / электроинструментов, которые используются вместе - например, пылеуловитель, используемый с вращающимся инструментом или лобзиком. Эта схема также может использоваться там для автоматического запуска всех подчиненных устройств «в гармонии» с ведущим устройством.

Я провел некоторые случайные тесты на модуле трансформатора тока с бортовым резистором 200-Ω. При полном токе (5000 мА), я получил 1000 мВ через резистор нагрузки - точно так, как ожидалось, - за один оборот.

И с пятью оборотами первичного тока наблюдаемый выход через нагрузочный резистор составлял около 5000 мВ при первичном токе 5000 мА. Поскольку сопротивление нагрузки размещается параллельно с вторичной обмоткой, напряжение на ней контролировалось, а не ток через него, потому что легче работать с выходным напряжением, чем выходной ток.