Осигурач је витални заштитни уређај за многе електронске уређаје. Они једноставно надгледају струју коју троши круг / оптерећење и у случају да струјна круга пролази кроз коло, осигурач ће се сам прегорети и на тај начин спречити оштећење облика оптерећења / круга од те велике струје. Ова врста осигурача назива се механичким осигурачем и постоји много врста осигурача попут брзог удара, спорог прегоревања итд., Али они пате од једног уобичајеног повлачења. Када се осигурач прегори, потрошач / оператер мора га заменити како би уређај поново функционисао нормално. То је разлог зашто су многи стари електронски уређаји попут тостера или електричног чајника имали резервни осигурач уз производ.
Да би се превазишао овај недостатак, већина модерних електронских уређаја користи електронски осигурач. Електронски осигурач има исту сврху као и механички осигурач, али не захтева замену. Унутра има прекидач за напајање, који затвара и отвара струјни круг према потреби. У мало вероватном случају квара, прекидач прекида круг и изолује га од напајања, након што се повољно стање врати осигурач се може ресетовати само кликом на дугме. Нема муке око куповине одговарајуће вредности осигурача и замене за стари. Занимљиво зар не? !! Дакле, у овом упутству ћемо научити како конструисати електронски осигурач, како он функционише и како га можете користити у својим дизајном.
Шема електронског осигурача:
Комплетна шема кола за електронски круг осигурача приказана је испод. Као што је приказано у струјном кругу, он укључује само неколико кругова и стога га је лако конструисати и уградити у наш дизајн.
Овде је коло конструисано за надгледање радне струје мотора (ЛОАД) који ради на 12В. Оптерећење можете заменити било којим струјним кругом чију струју покушавате да надгледате. Отпорник Р1 одређује колико струје може да се пропусти кроз коло пре него што коло реагује за сценариј прекомерне струје. Разговараћемо о функционалности сваке компоненте и како одабрати вредности на основу ваших захтева.
Рад:
Рад електронског кола осигурача може се лако разумети ако се погледа како функционише СЦР. У нормалним условима корисник мора да притисне дугме да би прикључио терет на напајање. Када се притисне дугме, излазни кабл СЦР-а повезан је на напон извора преко 1К отпорника. Ово ће покренути СЦР и тиме омогућити да затвори везу између катоде и анодног пина. Једном када је веза затворена, струја почиње да тече од извора (+ 12В) до оптерећења кроз анодни до катодни пин СЦР-а.
Када се дугме отпусти, СЦР ће остати УКЉУЧЕН, јер не постоји комутациони круг који би га искључио. Тако се СЦР закачи у стање УКЉУЧЕНО и остаје тамо све док струја не потекне иако падне испод задржавајуће струје СЦР-а.
Шта се подразумева под комутацијом у тиристорима (СЦР)?
Тиристор једном укључен сигналом неће се искључити сам по себи када се сигнал уклони. Дакле, да бисмо искључили тиристор потребан нам је спољни круг и овај круг се назива комутациони круг. Процес укључивања тиристора давањем улазног импулса назива се окидање, а процес искључивања тиристора назива се комутација.
Шта задржава струја у тиристору (СЦР)?
Задржавајућа струја (не мешајте ово са струјом закачења) је минимална вредност струје која треба да тече кроз анодни и катодни клин тиристора да би остао укључен. Ако вредност струје досегне испод ове вредности, тиристор се сам искључује без икакве спољне комутације.
СЦР који се користи у нашем кругу је ТИН612 који има максималну задржавајућу струју од 30мА (погледајте таблицу података да бисте сазнали вредност), па ако се струја која тече иако је анода и катода мања од 30мА, СЦР ће се искључити. Тако се изолује снага из терета.
Отпорник Р1 (0,2 ома) и транзистор (2Н2222А) играју виталну улогу у искључивању СЦР-а. У нормалним условима када терет (мотор) ради, он вуче струју кроз отпорник Р1. Према омском закону пад напона на отпорнику може се израчунати помоћу
Напон на отпорнику = струја кроз круг к вредност отпорника
Према томе, према формулама пад напона на отпорнику је директно пропорционалан струји која пролази кроз кола. Како ће се повећање струје повећавати и пад напона на отпорнику, када овај пад напона пређе вредност од 0.7В. Транзистор се УКЉУЧИ, јер је отпорник повезан директно преко основе и емитерског пина транзистора. Када се транзистор затвори, комплетна струја потребна за коло тренутно пролази кроз транзистор током којег се СЦР ИСКЉУЧУЈЕ, јер је струја кроз њега пала испод задржавајуће струје, а пад напона на отпорнику такође добија 0В, јер кроз њега не протиче струја. Напокон су транзистор и СЦР искључени, а оптерећење (мотор) је такође одвојено од напајања.Комплетан рад је такође приказан помоћу ГИФ слике испод.
Кроз отпорник се поставља амперметар за надгледање струје која пролази кроз терминал анодне катоде СЦР-а. Ова струја не би смела да падне испод задржавајуће струје СЦР (задржавајућа струја за СЦР у симулацији је 5мА), ако падне испод ове вредности, СЦР ће се ИСКЉУЧИТИ. Такође је преко отпорника 150 ома постављен волтметар за праћење напона на њему и проверу да ли се НПН транзистор активира пре него што се СЦР затвори.
Хардвер:
Као што је раније речено, ово коло има минималан број компонената, укључује један СЦР, један транзистор и неколико отпорника. Стога се може лако анализирати тако што ћете га изградити на табли. Опет, то зависи од ваше пријаве. Ако планирате нешто више од 2А, плоча се не препоручује. Изградим електронски круг осигурача на дасци за хлеб и то је изгледало отприлике овако доле.
Као што видите на слици, ја сам користио ЛЕД траку као своје оптерећење, можете користити друго оптерећење или чак повезати свој круг који мора бити заштићен. Да бисмо прикључили терет на напајање, морамо притиснути дугме које ће укључити СЦР. Такође имајте на уму да сам као свој Р2 користио отпорник од 2 В од 0,2 Охма, јер морамо да дозволимо велику вредност струје, увек је важно узети у обзир номиналну снагу овог отпора.
Пошто нисам успео да створим стање квара повећањем струје, смањио сам напон да бих створио квар и тако смањио струју кроз СЦР. Алтернативно, жицу колекторског емитора транзистора такође можете кратко спојити тако да струја пролази кроз жицу, а не кроз СЦР, па ће се СЦР искључити. Након што се квар направи и отклони, круг се може поново УКЛОНИТИ једноставним притиском на дугме као раније. Комплетан рад струјног кола такође је приказан на видео снимку испод. Надам се да сте разумели коло и уживали сте га учити. Ако сумњате, слободно их објавите у одељку за коментаре испод или користите форуме за техничку помоћ.
Ограничења:
Као и све склопове, и ово има одређена ограничења. Ако мислите да ће то утицати на ваш дизајн, требало би да пронађете алтернативу
- Цела струја оптерећења тече кроз отпорник Р2, па на њему долази до губитка снаге. Стога ово коло није погодно за апликације које раде на батерије
- Тренутна оцена за коју је осигурач предвиђен неће бити тачна, јер ће сваки отпорник мало варирати, а како стари, својство отпорника ће се такође променити.
- Овај круг неће реаговати на изненадне класне струје, јер транзистору треба одређено време да реагује на промене.