DIY zaščita pred prekomernim tokom: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Uvod

Kot začetnik v elektroniki ste pri omejevanju napajanja na novo izdelanih vezij precej omejeni. To ne bi bil problem, če ne bi naredili nobene napake. A priznajmo, da je to redkost. Torej, ne glede na to, ali ste prekinili povezavo na izhodni strani vašega IC -ja ali ste pomešali polariteto svojega kondenzatorja, se bo nekaj uničilo, ker bo vaše napajanje izčrpalo prekomerni tok glede na nastavljeno napetost. Ena od rešitev te težave je uporaba spremenljivega napajalnika s funkcijo omejevanja toka, tako da lahko preprečimo velik pretok toka, ko pride do napake, vendar so te precej drage. Očitno to ni uporabno, ko ustvarite projekt na baterije. V tem projektu vam bom pokazal, kako ustvariti preprosto vezje, ki se poveže med vašim virom napajanja in vezji in bo prekinilo tok toka, ko bo dosežena nastavljena meja toka.

Korak: Stvari, ki jih potrebujete

2 x LM358P:

• 1 x rele brez napenjanja 12VDC:
• 1 x 0,5 ohmski cementni upor:
• 1 x taktilno stikalo:
• 1 x zelena LED:
• 2 x 20k ohmski upori:
• 1 x 10k ohmski spremenljivi upor:
• 1 x 1N4007 dioda:
• 2 x priključni priključki:
• 1 x vtičnica IC:

Uporabljam elektronske komponente z LCSC.com. LCSC se močno zavezuje, da bo ponudil širok izbor pristnih, visoko kakovostnih elektronskih komponent po najboljši ceni. Prijavite se danes in prejmite 8 USD popusta pri prvem naročilu.

2. korak: Delovanje vezja

Prva komponenta, ki jo potrebujemo za vezja, je rele, ki je sestavljen iz tuljave in preklopi preko kontaktov, kar pomeni, da ko na tuljavo ne deluje napetost. Ko je na tuljavo priključeno najmanj 3,8 V, se kontakti odprejo/zaprejo. Zdaj lahko uporabimo enega od stikov za spreminjanje, kadar ni pretoka, in stike odpremo, ko je prenapetost. NPN-tranzistor se zaporedno uporablja za tuljavo, pa tudi 1k ohmski upor med napajalno napetostjo in bazo tranzistorja.

Zdaj, če se napetost pripelje na vezje, bo tok tekel skozi tranzistor, ki se začne bližje poti kolektor-oddajnik. Zato je tuljava pod napetostjo in stiki zaprti. Seveda ne smemo pozabiti dodati povratnih diod, da preprečimo prenapetosti na kolektorju. Če želite vizualno videti, da ni težav s prekomernim tokom, raje uporabljam zeleno LED z uporom za omejevanje toka.

Če želite izklopiti rele, če pride do težave, lahko na podnožje prvega tranzistorja dodamo drugi tranzistor NPN. Če se signal napake vklopi na dno drugega tranzistorja, bi se torej tuljava izklopila, bi se LED ugasnila in stiki bi se odprli, da bi zaznali prevelik tok. Čeprav potrebujemo upor z nizko vrednostjo, kot je 0,5 ohmov 5-vatni upor. Če ga preprosto dodamo zaporedno med napajalno napetostjo in prvimi relejskimi kontakti, se ustvari padec napetosti, sorazmeren s pretočnim tokom, a ker je ta padec napetosti precej majhen, moramo najprej uporabiti Op-Amp v konfiguraciji diferencialnega ojačevanja.

Za večjo napetost, s katero lahko delamo s tem ojačanim signalom, se nato poveže z neinvertirajočim vhodom drugega op-amp-a, katerega invertirni vhod je neposredno povezan s potenciometrom. S prilagajanjem potenciometra lahko ustvarimo spremenljivo referenčno napetost in ker op-amp deluje kot primerjalnik, bo njegov izhod potegnjen visoko, če je trenutna zaznavna napetost višja od referenčne napetosti. Ti sproženi izhodi se končno povežejo z bazo drugega tranzistorja skozi upor v zavojih releja tudi prekomerno.

Ko rele ni več aktiviran, se tok izklopi z izhoda primerjalnika, zato se rele enkrat aktivira. Ker pa bo prekomerni tok spet tekel, ko bo rele aktiviran, se bo primerjalnik znova sprožil in cikel se bo vedno znova ponavljal. Še enkrat, da bi to popravili, bi lahko priključili upor, normalno zaprt gumb in drug še neuporabljen normalno zaprt kontakt releja na osnovo drugega tranzistorja. Zdaj, ko pride do pregiba, se bo rele še vedno izklopil, ker pa je običajno zaprt stik releja očitno zaprt. Osnova tranzistorja je še vedno potegnjena do napajalne napetosti, čeprav je izhod primerjalnika na ta način nizek. Rele ostane izklopljen, dokler ne pritisnete taktilnega stikala in tako prekine osnovni tok drugega tranzistorja, kar omogoča ponovni vklop releja. Zdaj, ko vemo, kako deluje vezje!

3. korak: Povežite in preizkusite

Ko priključite vse komponente v vezju v skladu s shemami, je čas, da začnete s preskušanjem in umerjanjem vezja.

Opomba: Če napačno nastavite referenčno napetost, ti tokokrogi ne prekinejo tokovnega toka, vendar ko referenčno napetost znižamo na ustrezno vrednost, vezje brez težav prekine tok in se tudi preprosto aktivira s pritiskom na gumb.