حماية التيار الزائد DIY: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مقدمة

بصفتك مبتدئًا في مجال الإلكترونيات ، فأنت محدود جدًا عندما يتعلق الأمر بتشغيل الدوائر المصنعة حديثًا. الآن ، لن تكون هذه مشكلة إذا لم ترتكب أي أخطاء على الإطلاق. لكن ، دعنا نواجه الأمر أنه نادر. لذلك ، بغض النظر عما إذا كنت قد أخطأت في الاتصال على جانب الإخراج من IC أو قمت بخلط قطبية المكثف الخاص بك ، فسوف يتم تدمير شيء ما لأن مزود الطاقة الخاص بك سوف يضخ التيار الزائد وفقًا لجهدها المحدد بغض النظر. ما هو أحد الحلول لهذه المشكلة هو استخدام مصدر طاقة متغير بمقعد مع وظيفة حد حالية حتى نتمكن من منع تدفق تيار كبير عند حدوث خطأ ولكن هذه تكون باهظة الثمن. من الواضح أن هذا غير قابل للاستخدام عند إنشاء مشروع يعمل بالبطارية. في هذا المشروع ، سأوضح لك كيفية إنشاء دائرة بسيطة تربط بين مصدر الطاقة ودوائرك وسوف تقاطع التدفق الحالي كلما تم الوصول إلى حد تيار معين.

الخطوة 1: الأشياء التي تحتاجها

2 × LM358P:

• 1 × مرحل غير مزلاج 12VDC:
• 1 × 0.5 أوم مقاوم أسمنت:
• 1 × مفتاح اللمس:
• 1 × مؤشر LED أخضر:
• 2 × 20 كيلو أوم مقاومات:
• 1 × 10 كيلو أوم مقاوم متغير:
• 1 × 1N4007 ديود:
• 2 × موصلات طرفية:
• 1 × مقبس IC:

لقد كنت أستخدم مكونات إلكترونية من LCSC.com. تلتزم LCSC التزامًا قويًا بتقديم مجموعة واسعة من المكونات الإلكترونية الأصلية عالية الجودة بأفضل الأسعار. اشترك اليوم واحصل على خصم 8 دولارات على طلبك الأول.

الخطوة 2: عمل الدائرة

المكون الأول الذي نحتاجه للدوائر هو المرحل الذي يتكون من ملف وللتغيير عبر جهات الاتصال مما يعني أنه عندما لا يتم تطبيق جهد على الملف. عندما يتم تطبيق 3.8 فولت على الأقل على الملف ، تفتح / تغلق جهات الاتصال. الآن ، يمكننا استخدام إحدى جهات اتصال التغيير عندما لا يكون هناك زيادة في التيار وفتح جهات الاتصال عندما يكون هناك تيار زائد. يتم استخدام ترانزستور NPN في سلسلة للملف بالإضافة إلى المقاوم 1 كيلو أوم بين جهد الإمداد وقاعدة الترانزستور.

الآن ، إذا تم تطبيق الجهد على الدائرة ، فسوف يتدفق التيار عبر الترانزستور الذي يبدأ بالقرب من مسار المجمع-الباعث. لذلك ، يتم تنشيط الملف وإغلاق جهات الاتصال. بالطبع ، يجب ألا ننسى إضافة الثنائيات flyback لمنع الفولتية الزائدة في المجمع. لكي أرى بصريًا أنه لا توجد مشكلة حالية زائدة ، أفضل استخدام مصباح LED أخضر بمقاوم مقيد حالي.

لإلغاء تنشيط المرحل في حالة حدوث مشكلة ، يمكننا إضافة ترانزستور NPN ثاني إلى قاعدة الترانزستور الأول ، إذا تم تطبيق إشارة خطأ على قاعدة الترانزستور الثاني ، وبالتالي ، سيتم إلغاء تنشيط الملف ، سيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED وستفتح جهات الاتصال للكشف عن التيار الزائد. على الرغم من أننا بحاجة إلى مقاوم طاقة منخفض القيمة مثل المقاوم 0.5 أوم 5 واط. من خلال إضافته ببساطة في سلسلة بين جهد الإمداد واتصالات الترحيل الأولى ، فإنه يخلق انخفاضًا في الجهد يتناسب مع التيار المتدفق ولكن نظرًا لأن انخفاض الجهد هذا منخفض نوعًا ما ، يتعين علينا أولاً استخدام Op-Amp في تكوين تضخيم تفاضلي.

للحصول على جهد أكبر يمكننا استخدامه مع هذه الإشارة المكبرة ، يتم الاتصال بإدخال غير مقلوب لجهاز أمبير الثاني الذي يرتبط مدخله العكسي مباشرة بمقياس الجهد. من خلال ضبط مقياس الجهد ، يمكننا إنشاء جهد مرجعي متغير وبما أن op-amp يعمل كمقارن ، فسيتم سحب ناتجه عالياً إذا كان جهد الإحساس الحالي أعلى من الجهد المرجعي. تتصل هذه المخرجات المشغلة أخيرًا بقاعدة الترانزستور الثاني من خلال المقاوم في لفات التتابع حتى التيار الزائد.

بمجرد عدم تنشيط المرحل ، يتناقص التيار المتدفق من ناتج المقارنة ، وبالتالي يتم تنشيط المرحل مرة واحدة. ولكن نظرًا لأن التيار الزائد سوف يتدفق مرة أخرى عند تنشيط التتابع ، يتم تشغيل المقارنة مرة أخرى وتتكرر الدورة مرارًا وتكرارًا. مرة أخرى لإصلاح ذلك ، يمكننا توصيل المقاوم ، وزر ضغط مغلق عادة ، وأخرى غير مستخدمة بشكل طبيعي ملامس للترحيل في سلسلة بقاعدة الترانزستور الثاني. الآن ، عند حدوث طية ، سيظل التتابع متوقفًا عن العمل ، ولكن من الواضح الآن أنه من الواضح أن جهة الاتصال المغلقة عادةً الخاصة بالمرحل مغلقة. لا تزال قاعدة الترانزستور تسحب إلى جهد الإمداد على الرغم من انخفاض ناتج المقارنة بهذه الطريقة. يظل التتابع متوقفًا حتى يتم الضغط على المفتاح اللمسي ، وبالتالي يقطع التيار الأساسي للترانزستور الثاني مما يسمح بتنشيط المرحل مرة أخرى. والآن بعد أن عرفنا كيف تعمل الدائرة!

الخطوة 3: قم بتوصيله واختباره

بعد توصيل جميع المكونات في الدائرة وفقًا للمخططات ، حان الوقت لبدء اختبار الدائرة ومعايرتها.

ملحوظة: من خلال ضبط الجهد المرجعي بشكل غير صحيح ، لا تقاطع هذه الدوائر تدفق التيار ولكن بمجرد أن نخفض الجهد المرجعي إلى قيمة مناسبة ، فإن الدائرة تقطع التيار دون مشكلة وأيضًا إعادة تنشيطها بسهولة باستخدام زر ضغط.