DIY túláramvédelem: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Bevezetés

Kezdőként az elektronikában meglehetősen korlátozott vagy az újonnan gyártott áramkörök táplálásában. Nos, ez nem jelentene problémát, ha egyáltalán nem követ el hibákat. De valljuk be, hogy ez ritkaság. Tehát nem számít, hogy elrontotta a kapcsolatot az IC kimeneti oldalán, vagy összekeverte a kondenzátor polaritását, valami tönkremegy, mert a tápegység a beállított feszültségnek megfelelően szivattyúzza a túláramot. Erre a problémára egyetlen megoldás az, ha egy áramkorlátozó funkcióval ellátott, változó padú tápegységet használunk, hogy megakadályozzuk a nagy áramlást hiba esetén, de ezek elég drágák. Nyilvánvaló, hogy ez nem használható akkumulátoros projekt létrehozásakor. Ebben a projektben megmutatom, hogyan lehet létrehozni egy egyszerű áramkört, amely összeköt az áramforrás és az áramkörök között, és megszakítja az áramlást, amikor eléri a beállított áramkorlátot.

Lépés: A szükséges dolgok

2 x LM358P:

• 1 x nem reteszelő relé 12VDC:
• 1 x 0,5 ohmos cementellenállás:
• 1 x tapintható kapcsoló:
• 1 x zöld LED:
• 2 x 20 k ohmos ellenállás:
• 1 x 10 k ohmos változó ellenállás:
• 1 x 1N4007 dióda:
• 2 x terminálcsatlakozó:
• 1 x IC aljzat:

Az LCSC.com elektronikus alkatrészeit használtam. Az LCSC határozottan elkötelezett amellett, hogy eredeti, kiváló minőségű elektronikus alkatrészek széles választékát kínálja a legjobb áron. Regisztráljon még ma, és 8 USD kedvezményt kap az első rendelésnél.

2. lépés: Az áramkör működése

Az első alkatrész, amire szükségünk van az áramkörökhöz, a relé, amely egy tekercsből áll, és az érintkezők cseréje azt jelenti, hogy ha a tekercsre nincs feszültség. Ha legalább 3,8 V feszültség van a tekercsen, akkor az érintkezők kinyílnak/bezáródnak. Most használhatjuk az egyik változó névjegyet, ha nincs túláram, és megnyithatjuk a névjegyeket, ha túláramú. A tekercshez sorban NPN-tranzisztorokat, valamint 1 k ohmos ellenállást használnak a tápfeszültség és a tranzisztor bázisa között.

Most, ha a feszültséget az áramkörre alkalmazzák, az áram áthalad a tranzisztoron, amely közelebb kezdődik a kollektor-emitter útjához. Ezért a tekercs feszültség alatt áll, és az érintkezők zárva vannak. Természetesen nem szabad megfeledkeznünk a flyback diódák hozzáadásáról, hogy megakadályozzuk a kollektor túlfeszültségeit. Ahhoz, hogy vizuálisan lássam, hogy nincs túláram-probléma, inkább zöld LED-et használok áramkorlátozó ellenállással.

A relé deaktiválásához, ha probléma merül fel, egy második NPN tranzisztorral bővíthetjük az első tranzisztor bázisát. és az érintkezők kinyílnának a túláram érzékelésére. Bár szükségünk van egy alacsony értékű teljesítményellenállásra, például 0,5 ohmos 5 wattos ellenállásra. Ha egyszerűen hozzáadja sorba a tápfeszültség és az első reléérintkezők között, feszültségcsökkenést hoz létre az árammal, de mivel ez a feszültségcsökkenés meglehetősen alacsony, először opcionális erősítőt kell használnunk differenciális erősítési konfigurációban.

Ahhoz, hogy nagyobb feszültséget kapjunk, amellyel dolgozhatunk ezzel az erősített jellel, csatlakozik a második op-amp nem invertáló bemenetéhez, amelynek invertáló bemenete közvetlenül a potenciométerhez van csatlakoztatva. A potenciométer hangolásával változó referenciafeszültséget hozhatunk létre, és mivel az op-amp komparatorként működik, a kimenete magas lesz, ha az áramérzékelő feszültség magasabb, mint a referenciafeszültség. Ez a kiváltott kimenet végül a relé fordulataiban lévő ellenálláson keresztül a második tranzisztor bázisához csatlakozik.

Amint a relé már nem aktiválódik, az áramerősség csökken az összehasonlító kimenetén, és ezért a relé egyszer aktiválódik. De mivel a túláram ismét áramlik, amikor a relé aktiválódik, az összehasonlító ismét aktiválódik, és a ciklus újra és újra megismétlődik. Ennek megoldásához ismét egy ellenállást, egy normálisan zárt nyomógombot és a relé egyéb, még nem használt, normál zárt érintkezőjét kapcsolhatjuk sorba a második tranzisztor bázisához. Most, amikor hajtogatás történik, a relé továbbra is kikapcsol, de mivel a relé normálisan zárt érintkezője nyilvánvalóan zárva van. A tranzisztor alapja továbbra is a tápfeszültségre van húzva, annak ellenére, hogy az összehasonlító kimenet így alacsony. A relé kikapcsolt állapotban marad a tapintókapcsoló megnyomásáig, és megszakítja a második tranzisztor alapáramát, ami lehetővé teszi a relé ismételt aktiválását. Tehát most, hogy tudjuk, hogyan működik az áramkör!

3. lépés: Csatlakoztassa és tesztelje

Miután összekapcsolta az áramkör összes alkatrészét a vázlatok szerint, ideje elkezdeni az áramkör tesztelését és kalibrálását.

Megjegyzés: A referenciafeszültség helytelen beállításával ezek az áramkörök nem szakítják meg az áramlást, de amint a referenciafeszültséget megfelelő értékre csökkentjük, az áramkör gond nélkül megszakítja az áramot, és egy nyomógomb segítségével könnyen újra aktiválódik.