LM358是一种广泛使用的双运放集成电路,由于其价格低廉,性能稳定,适用于多种模拟信号处理的场合,尤其适合用于DIY项目。漏电保护器是一种重要的电气安全装置,其作用是当电路中出现漏电情况时,能够快速切断电源,以防止触电事故和电气火灾的发生。本文介绍的漏电保护器以LM358为核心,组装简便,灵敏度高,动作迅速,且容易调整,适合对电子有兴趣的人士尝试制作。 从工作原理上来看,该漏电保护器的电路由稳压电源、电流互感器、放大电路、比较器电路和执行电路(继电器)组成。电路工作时,电流互感器检测线路中的电流,当没有漏电或人体触电时,因为流过电流互感器初级的电流大小相等、方向相反,磁芯中不会产生交变磁通,次级绕组不会感应出电压,继电器维持闭合状态,电器得以正常工作。而一旦出现漏电或人体触电情况,初级线路中的电流不再平衡,导致磁芯产生交变磁通,在次级绕组中感应出漏电信号,该信号经过放大和半波整流后,导致输出变为低电平,使继电器断电释放,切断电器的电源,从而保护人身和用电器的安全。 在电路调试方面,首先需要检查稳压管两端的电压是否为12V,确保电路的电源部分工作正常。然后通过调整RP1电位器,使继电器能够正常吸合。接下来是用试验按钮模拟漏电状态,以检验保护器的动作可靠性。如果保护器工作正常,电路将自动断开电源,断电后不能再次吸合,以确保保护器自身安全。此外,还需定期使用试验按钮进行检验,以确保保护器能正确地动作。 在元件选择和制作方面,本文推荐使用LM358或HA17358作为核心运放芯片,继电器建议选用JQX-4型的12V工作电压继电器。电流互感器可以通过磁环、漆包线等材料自行绕制。电路板上的电子元件,如电阻、电容、发光二极管等,没有特殊要求,按照图中所标注的型号进行选择即可。不过,需要提醒的是,由于本保护器采用容降压方式,所以电路板上可能带电,调试时特别需要注意安全。 关于漏电保护器的性能参数,本装置的动作电流小于30mA,工作时间不超过0.55秒,控制的电器功率不超过6600W。如果用电器功率超过该值,可以选用触点容量更大的继电器替代JQX-4型,以适应更大功率的电器。由于本制作介绍的年代较早(1997年第1期),部分元件型号可能需要根据现代市场上的产品进行适当替换。 利用LM358制作漏电保护器是一个既实用又具有教育意义的DIY项目,不仅能够提升个人电子制作技能,而且有助于理解漏电保护器的工作原理和使用电子元件进行电路设计的实践经验。
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