Witam. To mój pierwszy projekt na majsterkowo.pl
W związku z tym, że czasem zdarza mi się naprawiać jakieś małe urządzenia elektroniczne zasilane z sieci 230V AC, np. prostowniki elektroniczne, postanowiłem zbudować proste urządzenie mające na celu zwiększenie bezpieczeństwa mojego oraz samego urządzenia podczas sprawdzania układu.
Zasada działania jest bardzo prosta. Transformator stosunkowo małej mocy (w moim przypadku 160VA) wprowadza separacje galwaniczną i ogranicza prąd zwarcia. Dodatkowo, żarówki włączone w obwód wyjściowy urządzenia (strona wtórna transformatora) zapobiegają zwarciom i sygnalizują ich powstanie. Wprowadziłem tu także rozwiązanie stosowane często w warsztatach RTV, jakim jest możliwość zastąpienia bezpiecznika topikowego na wejściu zasilania testowanego układu, żarówką. Rezygnujemy jednak wtedy z zasilania przez transformator.
Separacja galwaniczna jest bardzo ważna na przykład przy używaniu oscyloskopu podczas pomiarów. Zetknięcie masy sondy oscyloskopu z fazą układu mogło by spowodować zwarcie a w następstwie uszkodzenie (wręcz wyparowanie) krokodylka sondy pomiarowej a nawet samego oscyloskopu. A to wciąż nie jest tanie urządzenie.
Schemat układu prezentuję poniżej.
- Do budowy wykorzystałem drewniane pudełko „na herbatę” czy też do decoupage’u. Udało mi się je kupić za mniej niż 12,00zł.
- Transformator separacyjny 230V/230V 160VA – to najdroższy element całego układu. Cena 100,00zł.
- Dwa gniazda bezpieczników topikowych do zabezpieczenia strony pierwotnej i wtórnej transformatora. Cena łączna to 2zł.
- Wtyczkę odbiorczą komputerową montowaną do obudowy – cena 2,00zł
- Dwie oprawki E27 plastikowe z kołnierzem – czarne – komplet około 7,00zł
- Włącznik montowany na obudowę – 3,00zł
- Dioda LED czerwona 230V sygnalizująca pracę urządzenia i obecność napięcia na wyjściu – 3,00zł
- Gniazda wyjściowe zasilania strony wtórnej transformatora – 3 szt. – łączna kwota: 4,50zł.
- No i na koniec- dwie żarówki węglowe T38 40W marki Spectrum nadające ciekawy efekt wizualny– cena: 13,00zł sztuka
- Przewody zasilające, linka LgY 1,5mm2, wsuwki MS, rurki termokurczliwe, wosk do mebli to zasoby własne więc tego już nie wliczam.
Orientacyjny koszt całości to około 150zł.
Prace rozpocząłem od przygotowania obudowy. Rozplanowałem całość po czym wyciąłem w niej otwory montażowe oraz pomalowałem woskiem do drewna.
Wstępna przymiarka elementów po malowaniu…
Pasuje….
Kolejnym etapem było porządne zamontowanie wszystkich elementów i połączenie ich ze sobą według schematu.
Ze względu na estetykę pozbyłem się dolnej (w oryginale górnej) otwieranej pokrywy pudełka dzięki czemu jest ono niższe a dostęp do potencjalnie niebezpiecznego wnętrza jest trudniejszy. Wcześniej wystarczyło uchylić pokrywę.
Ostatecznie połączenia wewnętrzne wyglądają następująco.
Przewód ochronny od strony zasilania urządzenia jest podłączony do transformatora wewnątrz drewnianej obudowy poprzez śrubę montażową. Nie jest on wyprowadzony na stronę wtórną transformatora.
W międzyczasie doszedłem do wniosku, że niezbędna również będzie sygnalizacja obecności napięcia -w związku z tym dodałem na środku małą czerwoną diodę LED (5mm). Niestety nie ma jej na schemacie. Podłączyłem ją na wyjściu zasilania każdej z żarówek.
Następnie unieruchomiłem wszystkie ruchome elementy (włączniki, wtyczkę zasilającą itd.) wewnątrz pudełka przy pomocy kleju do drewna który został mi po meblach do samodzielnego montażu…
Całość zakręciłem płytą usuniętą z ymontowanej wcześniej pokrywy przy pomocy śrub z również wymontowanych zawiasów.
Tył wygląda tak…
Na koniec szybki test działania układu. Multimetr ustawiony na pomiar prądu AC.
Efekt końcowy uważam za satysfakcjonujący. Zależało mi na aspektach wizualnych, gdyż często moim warsztatem staje się biurko w pokoju dziennym w mieszkaniu. Dążyłem więc do tego aby całość ładnie prezentowała się na półce oraz pasowała kolorystycznie do całego wystroju pokoju.
Wygląda jak wzmacniacz lampowy ;-)
Super. Przypomina jak kolega wyżej wspomniał wzmacniacz lampowy. Ach te stare, dobre czasy :-).
Wygląd jak najbardziej na plus, lecz mnie ciekawi bardziej sama konstrukcja i jej użyteczność. Prawdopodobnie sam wykonam go do swojego powstającego warsztatu.
Leci w pełni zasłużona 5!
Rozumiem że w przypadku zwarcia zaświeci któraś z żarówek, zamiast porazić użytkownika, lub uszkodzić układ?
Swoją drogą wygląd genialny
Dokładnie tak jak mówisz. Widać że jest zwarcie, ale ostatecznie nie pojawia się prąd zwarciowy.
Nic nie rozumiem :(
Skoro w układzie wtórnym jest także 230v i pojawia się zwarcie to powinien spalić się bezpiecznik. Dobrze rozumuję?
Zwarcie to moment w którym faza spotyka się z masą.
W tym układzie, kiedy podłączysz do niego swoje urządzenie, w szereg włączasz automatycznie żarówkę. Każde zamknięcie obwodu czyli właśnie zwarcie występujące za żarówką (za wyjściem układu) spowoduje, że żarówka zaświeci. Czyli jeszcze inaczej. Zwarcie nie jest w tym momencie zwarciem a zwykłym zamknięciem ciągłości obwodu dla obciążenia w postaci żarówki.
A gdy podlaczysz urzadzene sprawne to zarowki nie beda swiecic?? Jesli nie to prosze powiedziec dlaczego. Dlatego ze bedzie za maly prad? plynal przez urzadzenie i zarowke?
Fajowo wyszło.
Pokusiłbym się jeszcze o stylowy amperomierz – może być przydatny jak się coś testuje.
Ładnie wykonane. Autor powinien jeszcze dodać jakiej mocy urządzenia może sprawdzać bez obawy, że oporność wewnętrzna żarówek obniży napięcie zasilania badanego urządzenia przez co może zakłócić jego poprawne działanie. Trafo ma 160 VA (mocwystarczająca do wielu badań) a w momencie zwarcia – jak to widać na jednym z obrazów – płynie prąd około 70 mA. To odpowiiada mocy zaledwie 16 W i w dodatku całkowicie odłożonej na żarówkach, które pracują w szeregu. Na szczeście można wykorzystać trzecie wyjście dzięki któremu moc wzrośnie do blisko 40 W. Zaletą tej konstrukcji jest możliwość wkręcenia żarówek o większej mocy np. nawet 150 W, zależnie od tego jak mocne urządzenie podłaczamy. Lub jednej słabej a drugiej mocnej – wtedy korzystamy z odpowiedniego wyjścia, Na co dzień urządzenie może mieć wkręcone dekoracyjne żarówki a w szafce trzymamy pozostałą kolekcję żarówek.
Dziękuję za bardzo trafne uzupełnienie ;]
Super projekt! chętnie bym coś takiego zamówił u Ciebie :)
Jak dla mnie 10/10. Dodałbym jeszcze z przodu taki okrągły amperomierz, fajnie by wyglądało :)
A z czego jest wykonane połączenie od transformatora? Bardzo fajnie to wygląda.
Projekt super. Mam tylko pytanie, czy żarówki nie powodują spadku napięcia, a w konsekwencji mniejszego napięcia na wyjściu układu, tzn. poniżej 230V ?
Oczywiście, że żarówka powoduje spadek napięcia i to jest minus całego rozwiązania bo już przy podłączeniu urządzenia o mocy 10W spadek napięcia na żarówce 40W spowoduje, że urządzenie będzie zasilane napięciem ok. 190V. Należy pozbyć się żarówki na wyjściu “white” aby mieć możliwość wyboru czy zasilamy pełnym (separowanym) napięciem czy przez 1 żarówkę.
Ale przecież przez żarówkę podłącza się tylko po to, żeby sprawdzić, czy nie ma zwarcia w układzie. Do normalnej pracy, a nawet pomiarów, odłączasz żarówkę.
Ja mam w pracy zabezpieczenie bez separacji galwanicznej, za to bardzo kompaktowe rozwiązanie, zrobione na podwójnym gnieździe natynkowym – zamiast jednego gniazda jest oprawka żarówki. I jest dodane gniazdo “komputerowe” i włącznik zwierający żarówkę.