V tomto článku sa zaoberáme návrhom elektronických obvodov, ktorý funguje ako konvenčná poistka na ochranu ktoréhokoľvek elektrického systému pred preťažením, nadprúdom, skratom a súvisiacimi nebezpečenstvami požiaru.
Hlavnou výhodou tejto elektronickej poistky je však to, že nevyžaduje časté výmeny, ako sú mechanické poistky, namiesto toho ju možno resetovať jediným stlačením tlačidla.
Čo je to poistka
Poistka je zariadenie používané v elektrických rozvodoch na zabránenie náhodnému nebezpečenstvu požiaru v dôsledku skratu alebo preťaženia. V bežných mechanických typoch poistiek sa používa špeciálny tavný drôt, ktorý sa taví, keď v určitom okamihu dôjde ku skratu vo vedení.
Aj keď sú tieto poistky pomerne spoľahlivé, svojím výkonom určite nie sú také efektívne alebo elegantné.
Mechanický taviteľný typ poistky vyžaduje starostlivý výber, pokiaľ ide o výkon, a po prepálení opäť vyžaduje starostlivú výmenu zariadenia.
Dokonca aj automobily majú do značnej miery zabudované vyššie uvedené typy tavných poistiek z dôvodu diskutovaných bezpečnostných opatrení.
Vyššie uvedenú neúčinnú poistku je však možné veľmi efektívne nahradiť univerzálnejšími typmi obvodov s elektronickými poistkami pri minimálnom zohľadnení.
Hlavné rysy
Ak hľadáte elektronický poistkový obvod online, môžete naraziť na niekoľko veľmi bežných návrhov, ktoré v skutočnosti nie sú schopné zvládnuť skraty alebo preťaženia vysokého prúdu.
Tieto obvody sú vytvorené školákmi a nemôžu sa použiť na vážne aplikácie.
Dizajn uvedený nižšie používa relé a je schopný podporovať vysokonapäťové skraty do 5 A alebo dokonca 10 A.
Vďaka tomu je konštrukcia vhodná pre takmer všetky vysokonapäťové jednosmerné obvody, ktoré vyžadujú dokonalú ochranu proti skratu.
Ako funguje táto elektronická poistka
Tento nápad som vyvinul výhradne ja a výsledky testu boli veľmi pôsobivé.
OBVODOVÝ SCHÉMA je veľmi jednoduchá, relé slúži na prepínanie napájania z batérie na zvyšok elektrickej energie vozidla prostredníctvom jej kontaktov.
Cez základný emitor tranzistora je umiestnený rezistor s nízkou hodnotou na snímanie nárastu aktuálnych úrovní.
Keď sa zaznamená možný skrat, vytvorí sa ekvivalentné množstvo napätia cez tento odpor s nízkou hodnotou, toto napätie sa stane zodpovedným za okamžité spustenie tranzistora, ktorý následne spustí stupeň budiča relé.
Relé rýchlo reverzuje a VYPNE prívod elektrického prúdu do vozidla.
Pritom sa však tiež zablokuje, aby neprešiel do oscilačného režimu.
Kontakty relé musia byť dimenzované tak, aby zvládli maximálny prípustný prúd špecifikovaný pre bežné potreby vozidla.
Snímací odpor
Hodnota snímacieho odporu by mala byť starostlivo zvolená pre zamýšľané vypínacie operácie pri správnych úrovniach zaťaženia.
Na miesto snímacieho rezistora som použil železný drôt (1 mm hrubý, 6 závitov, priemer 1 palec) a ten dokázal dobre odolávať až 4 ampérom, po ktorých prinútil relé vypnúť.
Pre vyššie prúdy je možné vyskúšať nižší počet závitov.
Presnejšie povedané, snímací odpor sa dal vypočítať pomocou vzorca:
- Rx = 0,6 / medzný prúd
- Rx príkon = 0,6 x medzný prúd
Prepínač „push to OFF“ sa používa na resetovanie obvodu, ale až po správnom odstránení stavu skratu.
Jednoduchý elektronický poistkový obvod, ktorý som vyvinul, je uvedený nižšie:
Ďalšia jednoduchá elektronická poistka
Elektronická poistka znamená, že prúd záťaže je vypnutý, akonáhle je zistené preťaženie. V skutočnosti jednoducho obmedzuje prúd záťaže na veľkosť určitých zosilňovačov. Nasledujúci obvod v podstate spôsobí pokles zaťažovacieho prúdu na 0%.
V prípade, že stúpne, spôsobí zapnutie IL x R2> 0,7 V / R2, Q4 a dodanie základného prúdu do Q3. Výsledok Q4 sa aktivuje a poskytne ďalší základný prúd pre Q4.
Regeneračná funkcia pokračuje, až kým nebudú Q4 a Q3 nasýtené. Q3 následne odoberie všetok základný prúd z Q1, následne vypne Q2 a umožní, aby bola záťaž v bezpečí pred nadprúdom.
V prípade stlačenia resetovacieho tlačidla sa z Q3 a Q4 odoberie celý aktuálny pohon, čo spôsobí, že nebudú mať saturáciu.
Ihneď po uvoľnení resetovacieho tlačidla i sa obvod vráti do pôvodnej situácie, ak bola situácia s preťažením odstránená, alebo sa znovu rozklikne, ak ešte existuje.
Pri „uzemnení“ je potrebné postupovať opatrne, aby sa zabránilo skratu R2.
Dvojica: Obvod zosilňovača MOSFET so 100 Wattmi pre vlastnú potrebu Ďalej: Tranzistor 2N3904 - Pinout a špecifikácie
