3_circuito - Atuttascuola

IL CIRCUITO DELL'ALLARME ALTI CONSUMI
Il sensore collegato alla morsettiera J2,è realizzato con un toroide su cui sono avvolte 41
spire di filo in rame smaltato:
Il cavo elettrico dell’impianto deve passare nel foro centrale de sensore toroidale. In tale
maniera la corrente indotta nell’avvolgimento del sensore dal cavo elettrico passante,
sarà proporzionale alla corrente che lo attraversa. Maggiore è la corrente nel cavo di
linea, maggiore sarà la tensione ai capi di J2, ovvero ai capi di R1. In altre parole, la
tensione ai capi di R2 sarà tanto maggiore quando maggiore sono i carichi applicati
all’impianto elettrico di casa. La tensione ai capi di R1 è senza ombra di dubbio alternata
con frequenza di 50 Hz, come quella degli impianti elettrici civili, anche se di ampiezza
estremamente ridotta e quindi in nessun modo pericolosa.
La tensione ai capi di R1 viene regolata in ampiezza dal trimmer R3 quindi raddrizzata
ed amplificata dall’amplificatore operazionale U2A e dal diodo D7. I due diodi D5 D6,
servono a proteggere l’ingresso non invertente di U2A da brevissimi picchi di alta
tensione spesso presenti e quindi indotti nel sensore dall’impianto elettrico. Tali picchi
vengono normalmente chiamati "spike". La tensione continua che ritroviamo al catodo
del diodo D7, sarà dunque proporzionale alla corrente che scorre nell’impianto elettrico
da controllare. Tale tensione, attraverso la resistenza R5 ed il partitore resistivo R12,
R13, viene applicata al piedino 8 di U3, un voltmetro a barra di led che può direttamente
pilotarne 5 . La barra è composta da 3 led verdi (DL2, 3 e 4) uno giallo (DL5) ed uno
rosso (DL6). Al catodo del led giallo (che per noi è la soglia d’allarme) è collegato
l’ingresso invertente in un secondo amplificatore operazionale in configurazione di
comparatore. Oltre ai led, vi è una seconda uscita destinata al blocco: decoder, driver e
display, quest’ultimo ci indicherà il valore effettivo del consumo.
Quando il diodo led rosso si accende, il comparatore cambia. In conseguenza di ciò il
transistor T1 passa a condurre provocando l’attivazione dell’avvisatore acustico.
L’alimentazione che viene direttamente presa dalla rete 220V, ridotta in bassa tensione
dal trasformatore TF1 e raddrizzata dal ponte di diodi viene poi stabilizzata a 5V dal
circuito integrato stabilizzatore U1.
Inoltre per chi vuole realizzare un valido sistema di risparmio energetico, il dispositivo,
potrà essere settato per consumi minori, in modo che l'allarme permetta di mantenere un
regime di consumo elettrico più economico.
REALIZZAZIONE PRATICA
Durante la realizzazione pratica del circuito, abbiamo usato un saldatore con una punta
fine di piccola potenza (30W) e stagno. Il ponticello che collega il catodo (K) di D10 al
condensatore C6 dovrà essere ben diritto, per evitare eventuali cortocircuiti con i
terminali dei componenti adiacenti. In questa fase è stato molto importante collegare in
modo idoneo i componenti polarizzati. Oltre all’assemblaggio di tutti i componenti,
abbiamo realizzato il sensore di corrente, servendoci del nucleo toroidale e del filo del
rame smaltato con spessore 1mm. Abbiamo avvolto nella maniera più compatta
possibile, 41 spire di filo di rame sull’apposito nucleo toroidale. Dopo di che abbiamo
collegato il sensore di corrente alla basetta.
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