Tự làm bảo vệ quá dòng: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Giới thiệu

Là một người mới bắt đầu trong lĩnh vực điện tử, bạn khá hạn chế khi nói đến việc cấp nguồn cho các mạch mới chế tạo của mình. Bây giờ, điều đó sẽ không thành vấn đề nếu bạn hoàn toàn không mắc sai lầm. Nhưng, hãy đối mặt với nó rằng nó là một sự hiếm hoi. Vì vậy, bất kể bạn làm rối một kết nối ở phía đầu ra của IC hay bạn trộn lẫn cực tính của tụ điện, thứ gì đó sẽ bị phá hủy bởi vì nguồn điện của bạn sẽ tạo ra quá dòng theo điện áp đặt của nó. Một giải pháp cho vấn đề này là sử dụng nguồn điện dự bị biến đổi có chức năng giới hạn dòng điện để chúng ta có thể ngăn dòng điện lớn khi xảy ra lỗi nhưng chúng khá đắt. Rõ ràng, điều này không thể sử dụng được khi bạn tạo một dự án chạy bằng pin. Trong dự án này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo một mạch đơn giản kết nối giữa nguồn điện và các mạch của bạn và sẽ ngắt dòng hiện tại bất cứ khi nào đạt đến giới hạn dòng đã đặt.

Bước 1: Những thứ bạn cần

2 x LM358P:

• 1 x Rơ le không chốt 12VDC:
• Điện trở xi măng 1 x 0,5 Ohm:
• 1 x Công tắc xúc giác:
• 1 x LED xanh:
• Điện trở 2 x 20k Ohms:
• Điện trở biến 1 x 10k Ohms:
• 1 x 1N4007 Diode:
• 2 x Kết nối đầu cuối:
• 1 x IC Socket:

Tôi đã và đang sử dụng các thành phần điện tử từ LCSC.com. LCSC cam kết cung cấp nhiều lựa chọn linh kiện điện tử chính hãng, chất lượng cao với mức giá tốt nhất. Đăng ký ngay hôm nay và được giảm giá $ 8 cho đơn hàng đầu tiên của bạn.

Bước 2: Hoạt động của mạch

Thành phần đầu tiên chúng ta cần cho các mạch là rơ le bao gồm một cuộn dây và để thay đổi các tiếp điểm có nghĩa là khi không có điện áp đặt vào cuộn dây. Khi ít nhất 3,8V được áp dụng cho cuộn dây, các tiếp điểm sẽ mở / đóng. Bây giờ, chúng ta có thể sử dụng một trong các số liên lạc thay đổi khi không có quá dòng và mở các số liên lạc khi nó quá dòng. Một bóng bán dẫn NPN được sử dụng nối tiếp với cuộn dây cũng như một điện trở 1k Ohms giữa điện áp cung cấp và đế của bóng bán dẫn.

Bây giờ, nếu điện áp được đặt vào mạch, dòng điện sẽ chạy qua bóng bán dẫn bắt đầu gần hơn với đường dẫn của bộ thu-phát. Do đó, cuộn dây được cấp điện và các tiếp điểm được đóng lại. Tất nhiên, chúng ta không nên quên thêm điốt flyback để ngăn chặn quá điện áp ở bộ thu. Để thấy trực quan rằng không có vấn đề quá dòng, tôi thích sử dụng đèn LED màu xanh lá cây với điện trở hạn chế dòng điện.

Để hủy kích hoạt rơle nếu xảy ra sự cố, chúng ta có thể thêm một bóng bán dẫn NPN thứ hai vào đế của bóng bán dẫn đầu tiên, Nếu một tín hiệu lỗi được áp dụng cho đế của bóng bán dẫn thứ hai và do đó, cuộn dây sẽ tắt, đèn LED sẽ tắt và các số liên lạc sẽ mở để phát hiện quá dòng. Mặc dù chúng ta cần một điện trở công suất có giá trị thấp như điện trở 0,5 ôm 5 watt. Bằng cách chỉ cần thêm nó nối tiếp giữa điện áp cung cấp và các tiếp điểm rơle đầu tiên, nó tạo ra sự sụt giảm điện áp tỷ lệ với dòng điện chạy qua nhưng vì mức giảm điện áp này khá thấp, trước tiên chúng ta phải sử dụng Op-Amp trong cấu hình khuếch đại vi sai.

Để có được điện áp lớn hơn mà chúng ta có thể làm việc với tín hiệu khuếch đại này, sau đó kết nối với đầu vào không đảo của op-amp thứ hai có đầu vào đảo ngược được kết nối trực tiếp với chiết áp. Bằng cách điều chỉnh chiết áp, chúng ta có thể tạo ra một điện áp tham chiếu thay đổi và vì op-amp hoạt động như một bộ so sánh, đầu ra của nó sẽ được kéo lên cao nếu điện áp cảm nhận hiện tại cao hơn điện áp tham chiếu. Đầu ra được kích hoạt này cuối cùng kết nối với đế của bóng bán dẫn thứ hai thông qua một điện trở trong các lượt của rơle thậm chí quá dòng.

Khi rơle không còn được kích hoạt, dòng điện sẽ giảm ra khỏi đầu ra của bộ so sánh và do đó rơle được kích hoạt một lần. Nhưng vì quá dòng sẽ một lần nữa chảy khi rơle được kích hoạt, bộ so sánh kích hoạt một lần nữa và chu kỳ lặp đi lặp lại. Một lần nữa để khắc phục điều này, chúng ta có thể kết nối một điện trở, một nút bấm thường đóng và tiếp điểm thường đóng khác vẫn chưa được sử dụng của rơ le nối tiếp với đế của bóng bán dẫn thứ hai. Bây giờ, khi xảy ra sự cố gấp, rơ le vẫn sẽ tắt nhưng vì tiếp điểm thường đóng của rơ le nên rõ ràng là đã đóng. Đế của bóng bán dẫn vẫn được kéo đến điện áp cung cấp mặc dù đầu ra của bộ so sánh được đặt ở mức thấp theo cách này. Rơ le sẽ tắt cho đến khi công tắc xúc giác được đẩy và do đó ngắt dòng điện cơ bản của bóng bán dẫn thứ hai, do đó cho phép rơ le được kích hoạt một lần nữa. Vì vậy, bây giờ chúng ta đã biết cách hoạt động của mạch!

Bước 3: Kết nối và kiểm tra nó

Sau khi bạn kết nối tất cả các thành phần trong mạch theo sơ đồ, đã đến lúc bắt đầu kiểm tra và hiệu chỉnh mạch.

Lưu ý: Bằng cách điều chỉnh điện áp tham chiếu không chính xác, các mạch này không làm gián đoạn dòng điện nhưng khi chúng ta hạ điện áp tham chiếu xuống một giá trị phù hợp, mạch sẽ ngắt dòng điện mà không có vấn đề gì và cũng dễ dàng kích hoạt lại bằng cách sử dụng một nút ấn.