DIY överströmskydd: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Introduktion

Som nybörjare inom elektronik är du ganska begränsad när det gäller att driva dina nyproducerade kretsar. Nu skulle det inte vara ett problem om du absolut inte gör några misstag. Men låt oss inse att det är en sällsynthet. Så oavsett om du förstörde en anslutning på utgångssidan av din IC eller om du blandar ihop kondensatorns polaritet kommer något att förstöras eftersom din strömförsörjning kommer att pumpa ut överströmmen enligt den inställda spänningen oavsett. Vilken lösning på detta problem är att använda en variabel bänkströmförsörjning med en strömgränsfunktion så att vi kan förhindra ett stort strömflöde när ett fel uppstår, men de är ganska dyra. Uppenbarligen är detta inte användbart när du skapar ett batteridrivet projekt. I det här projektet kommer jag att visa dig hur du skapar en enkel krets som ansluter mellan din strömkälla och dina kretsar och kommer att avbryta strömflödet när en viss strömgräns uppnås.

Steg 1: Saker du behöver

2 x LM358P:

• 1 x icke-låsande relä 12VDC:
• 1 x 0,5 Ohm cementmotstånd:
• 1 x taktil switch:
• 1 x grön LED:
• 2 x 20k ohm motstånd:
• 1 x 10k ohm variabel motstånd:
• 1 x 1N4007 -diod:
• 2 x terminalanslutningar:
• 1 x IC -uttag:

Jag har använt elektroniska komponenter från LCSC.com. LCSC har ett starkt engagemang för att erbjuda ett brett urval av äkta elektroniska komponenter av hög kvalitet till bästa pris. Registrera dig idag och få $ 8 rabatt på din första beställning.

Steg 2: Kretsens arbete

Den första komponenten vi behöver för kretsarna är reläet som består av en spole och att byta kontakter som innebär att när ingen spänning appliceras på spolen. När minst 3,8V appliceras på spolen öppnas/stängs kontakterna. Nu kan vi använda en av ändringskontakterna när det inte finns någon överström och öppna kontakterna när den är överström. En NPN-transistor används i serie till spolen samt ett 1k ohm motstånd mellan matningsspänningen och transistorns bas.

Om spänningen appliceras på kretsen kommer strömmen att strömma genom transistorn som börjar närmare kollektor-emittervägen. Därför aktiveras spolen och kontakterna stängs. Naturligtvis ska vi inte glömma att lägga till flyback-dioder för att förhindra överspänningar vid kollektorn. För att visuellt se att det inte finns något överströmsproblem föredrar jag att använda en grön lysdiod med ett strömbegränsande motstånd.

För att inaktivera reläet om ett problem uppstår kan vi lägga till en andra NPN -transistor till basen på den första transistorn. Om en felsignal appliceras på basen på den andra och därmed skulle spolen inaktiveras, lysdioden skulle slockna och kontakterna skulle öppna för att upptäcka överströmmen. Även om vi behöver ett effektmotstånd med lågt värde som 0,5 ohm 5-watts motstånd. Genom att helt enkelt lägga till det i serie mellan matningsspänningen och de första reläkontakterna skapar det ett spänningsfall som är proportionellt mot flödeströmmen men eftersom detta spänningsfall är ganska lågt måste vi först använda en Op-Amp i en differentiell förstärkningskonfiguration.

För att få en större spänning som vi kan arbeta med denna förstärkta signal ansluts sedan till den icke-inverterande ingången till den andra op-amparen vars inverterande ingång är direkt ansluten till potentiometern. Genom att ställa in potentiometern kan vi skapa en variabel referensspänning och eftersom op-amp fungerar som en komparator kommer dess utmatning att dras högt om den aktuella avkänningsspänningen är högre än referensspänningen. Denna utlösta utgång ansluter slutligen till basen på den andra transistorn genom ett motstånd i reläets varv även överström.

När reläet inte längre är aktiverat minskar flödesströmmen från komparatorns utgång och därför aktiveras reläet en gång. Men eftersom överströmmen åter kommer att flöda när reläet aktiveras, utlöser komparatorn igen och cykeln upprepas om och om igen. Återigen så för att fixa detta kan vi ansluta ett motstånd, en normalt stängd tryckknapp och annan fortfarande oanvänd normalt sluten kontakt av reläet i serie till basen på den andra transistorn. När en vikning uppstår kommer reläet fortfarande att stängas av men eftersom reläets normalt stängda kontakt nu uppenbarligen är stängd. Transistorns bas dras fortfarande till matningsspänningen även om komparatorutgången är låg på detta sätt. Reläet stannar kvar tills den taktila omkopplaren trycks in och avbryter därmed basströmmen för den andra transistorn, vilket gör att reläet kan aktiveras igen. Så nu när vi vet hur kretsen fungerar!

Steg 3: Anslut och testa det

När du har anslutit alla komponenter i kretsen enligt schemat är det dags att börja testa och kalibrera kretsen.

Obs: Genom att justera referensspänningen felaktigt avbryter dessa kretsar inte strömflödet, men när vi sänker referensspänningen till ett lämpligt värde, avbryter kretsen strömmen utan problem och reaktiveras också enkelt med hjälp av en tryckknapp.