Ako vyrobiť nastaviteľné obvody obmedzovača prúdu

V mnohých citlivých elektronických obvodoch alebo zaťaženiach môže byť nastavenie prúdového limitu v jeho napájaní jednou z najdôležitejších požiadaviek na zaistenie bezpečnosti rôznych zraniteľných zariadení proti zlyhaniu.

Jednoduchá metóda snímací prúd o tomto použití rezistorov sa hovorí v tomto článku.

Integrácia stupňa prúdu

Prúd z napájacieho zdroja je väčšinou dimenzovaný na oveľa vyššiu úroveň, ako je požadovaná bezpečná hodnota pre konkrétny testovaný alebo prevádzkovaný obvod.

Niektoré vysoko kvalitné zdroje napájania môžu obsahovať nastaviteľnú funkciu na riadenie prúdu na ich výstupoch, avšak za bežných okolností toto zariadenie nevidíme v bežných alebo domácich jednotkách.

Ďalej je uvedená jednoduchá konfigurácia snímača premenného prúdu, ktorú je možné zostaviť a použiť v citlivých obvodoch.

Obvod snímača prúdu odporu využíva iba jeden BJT a niekoľko odporov.

Pretože najcitlivejšie obvody môžu obsahovať IC ako hlavný aktívny prvok alebo konfiguráciu s bodom vypnutia niekde v obvode, mohol by byť tento senzorový modul integrovaný s týmto vstupom.

Týmto sa efektívne vykoná vypnutie a zabráni sa fungovaniu obvodu v prípade, že prúdový odber stúpne nad značku nebezpečenstva.

Ako to funguje

Fungovanie nastaviteľného modulu snímania prúdu je možné chápať takto:

Pre obvody, ktoré môžu mať funkciu vypnutia zeme, môže byť použitý obvod využívajúci NPN zariadenie, ako je znázornené na obrázku vľavo.

Tu je Rx zvolený tak, aby sa vytvoril potenciálny rozdiel okolo 0,6 V, keď spotreba zosilňovača na výstupe alebo pri záťaži má tendenciu ísť nad vyznačenú hranicu nebezpečenstva.

0,6 V je optimálna úroveň vodivého napätia pre zobrazený BC547 alebo akýkoľvek nízkonapäťový univerzálny BJT, takže akonáhle je táto úroveň dosiahnutá, BJT vedie a uzemní dostupný vypínací kolík, okamžité prepnutie napájania na záťaž a proces sa neustále opakuje na prahovej hodnote, aby sa zabezpečilo, že spotreba nesmie prekročiť nastavenú úroveň.

Výpočet snímacieho odporu

Rx je možné zvoliť pomocou nasledujúceho Ohmovho zákona a podľa požiadaviek obvodu:

R = 0,6 / I

Predvoľba na základni sa môže použiť na jemné doladenie odrezanej oblasti.

Schéma zapojenia

Pre pozitívne vypnutie

V obvodoch, ktoré vyžadujú vypnutie od kladného vedenia, je možné použiť obvod snímača prúdu vpravo.

Toto je presne rovnaké ako jeho NPN náprotivok s jeho funkciami, s výnimkou polarit, ktoré sú nakonfigurované tak, aby produkovali pozitívny pohon pre vypínací kolík pripojený cez kolektor BJT.

Teraz sa naučíme niekoľko príkladov obvodov a integrovaných obvodov, ktoré uľahčujú vypínanie v rámci pridelených konektorov.

Integrácia s IC 555

Pre IC 555 možno ako vypínacie vstupy použiť resetovací pin # 4 alebo ovládací pin # 5, vyššie uvedený senzor NPN môže byť tu zapojený pre zamýšľané výsledky.

Integrácia s IC LM317 / LM338 / LM396

Pre LM317, LM338, LM350, LM396 funguje kolík ADJ ako vypínací kolík, modul NPN by s týmito zariadeniami opäť pracoval pre požadované obmedzenia prúdu.

Integrácia s IC 4017 / IC4060

Integrované obvody ako 4060, 4017 sa môžu zastaviť v činnosti použitím pozitívneho resetovacieho napätia na ich kolíku # 12, respektíve kolíku # 13. Pre tieto príklady teda prúdový snímač so zariadením PNP bude dokonale vyhovovať požadovanej regulácii zosilňovača.

Integrácia s IC SG3525 / IRS2453

Medzi ďalšie príklady patrí IC SG3524 / 5 = pin # 10, pozitívne vypnutie spúšťača.

IRS2453 plný mostíkový driver = pin # 5, blokované vypnutie, pozitívne spustenie (2V)

Pre obvody zosilňovača ochrany môže byť vstupný kolík, ktorý môže byť zodpovedný za potlačenie výkonového zariadenia na jeho výstupe, zameraný ako vypínací kolík a vhodne zapojený do niektorého z vyššie uvedených modulov snímania prúdu.