Crowbar grandinė

Bet kurio elektroninio prietaiso patikimumas priklauso nuo to, kaip gerai suprojektuotos aparatūros apsaugos grandinės. Galutinis vartotojas (vartotojas) yra linkęs klysti, o geras techninės įrangos dizaineris yra atsakingas už savo aparatūros apsaugą nuo bet kokio netinkamo įvykio. Yra daugybė apsaugos grandinių, kurių kiekviena turi savo specifines programas. Labiausiai paplitę apsaugos grandinių tipai yra apsaugos nuo viršįtampio, atvirkštinio poliškumo apsaugos grandinės, srovės viršįtampių apsaugos ir triukšmo apsaugos grandinės. Šioje pamokoje aptarsime „ Crowbar“ grandinę, kuri yra apsaugos nuo viršįtampio grandinė ir paprastai naudojama elektroniniuose prietaisuose. Mes taip pat praktiškai sukursime šią grandinę ir patikrinsime, kaip ji veikia realiame gyvenime.

Reikalingos medžiagos

• Lydusis saugiklis
• Zenerio diodas
• Tiristorius
• Kondensatoriai
• Rezistoriai
• Schottky diodas

Crowbar grandinės schema

Grandinės schema iš laužtuvą grandinės yra labai paprasta ir lengva sukurti ir įgyvendinti todėl ekonomiškas ir greitas sprendimas. Visa laužtuvo grandinės schema parodyta žemiau.

Čia įėjimo įtampa (mėlynas zondas) yra įtampa, kurią reikia stebėti, o grandinė skirta nutraukti maitinimą, kai maitinimo įtampa viršija 9,1 V. Toliau pateiktame darbo skyriuje aptarsime kiekvieno komponento funkciją.

Crowbar grandinės darbas

„Crowbar“ grandinė stebi įėjimo įtampą, o viršijusi ribą , sukuria trumpąjį jungimą visose elektros linijose ir užpūs saugiklį. Išdegus saugikliui, maitinimas bus atjungtas nuo apkrovos ir taip išvengta aukštos įtampos. Grandinė veikia sukuriant tiesioginį trumpąjį jungimą per elektros linijas, tarsi laužtuvas būtų numestas tarp grandinės maitinimo linijų. Taigi jis gauna savo ikonišką vardą laužtuvų grandinė.

Įtampa, per kurią grandinė turėtų sukurti trumpą, priklauso nuo „Zener“ įtampos. Grandinė susideda iš SCR, kuris yra tiesiogiai sujungtas per įėjimo įtampą ir grandinės įžeminimą, tačiau šis SCR pagal nutylėjimą yra išjungtas, įžeminant SCR vartų kaištį. Kai įvesties įtampa viršija „Zener“ įtampą, „Zener“ diodas pradeda veikti, todėl įtampa tiekiama į SCR vartų kaištį, todėl uždaroma jungtis tarp įėjimo įtampos ir žemės, taip sukuriant trumpąjį jungimą. Šis trumpasis jungimas ims maksimalią srovę iš maitinimo šaltinio ir susprogdins saugiklį, izoliuojantį maitinimo šaltinį nuo apkrovos. Visas darbas taip pat gali būti lengvai suprantamas žiūrint į aukščiau esantį GIF vaizdą. Taip pat galite rasti demonstracinį vaizdo įrašą šios pamokos pabaigoje.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip laužtuvų grandinė tiksliai reaguoja, kai įvyksta per didelės įtampos būklė. Kaip matote, „ Zener“ diodas yra įvertintas 9,1 V, tačiau įėjimo įtampa viršija vertę ir šiuo metu yra 9,75 V. Taigi „Zenerio“ diodas atsidaro ir pradeda laiduoti įtampą į SCR vartų kaištį. Tada SCR pradeda veikti sutrumpindamas įėjimo įtampą ir įžeminimą ir taip susprogdina saugiklį dėl didžiausios srovės ištraukimo, kaip parodyta aukščiau esančiame GIF. Kiekvieno komponento šioje grandinėje funkcija yra paaiškinta žemiau.

Saugiklis: saugiklis yra gyvybiškai svarbus šios grandinės komponentas. Saugiklio galia visada turi būti mažesnė už didžiausią srovės stiprį ir didesnė už apkrovos sunaudotą srovę. Mes taip pat turėtume įsitikinti, kad maitinimo šaltinis gali tiekti pakankamai srovės, kad sugedus saugikliui nutrūktų.

0.1uF kondensatorius: tai filtravimo kondensatorius; jis pašalina smaigalius ir kitus triukšmus, pavyzdžiui, harmonikas, nuo maitinimo įtampos, kad grandinė nesukeltų klaidingo suveikimo.

9,1 V „Zener“ diodas: Šis diodas nusprendžia per didelę įtampos vertę, nes čia mes naudojome 9,1 V „Zener“ diodą, grandinė atsakys į bet kokią įtampą, viršijančią 9,1 V ribinę vertę. Dizaineris gali pasirinkti šio rezistoriaus vertę pagal savo poreikius.

1K rezistorius: tai tik ištraukiamas rezistorius, kuris laiko SCR vartų kaištį prie žemės ir taip palaiko jį išjungtą, kol „Zener“ pradeda veikti.

47nF kondensatorius: Kiekvienam maitinimo jungikliui, pvz., SCR, reikalinga trumpoji grandinė, kad slopintų įtampos šuolius perjungimo metu ir neleistų SCR suklysti. Čia mes ką tik naudojome kondensatorių darbui atlikti. Kondensatoriaus vertės turėtų būti pakankamai, kad būtų galima filtruoti triukšmą, nes dėl didelės talpos vertės padidės vėlavimas, per kurį SCR pradeda veikti pritaikius „Gate“ impulsą.

Tiristorius (SCR): tiristorius yra atsakingas už trumpojo jungimo per elektros bėgius sukūrimą. Turėtų būti atsargūs, kad SCR galėtų valdyti tokią didelę srovės vertę, kad perdegtų saugiklį ir sugadintų save. SCR vartų įtampa turėtų būti mažesnė nei „Zener“ gedimo įtampa. Sužinokite daugiau apie tiristorių čia.

Schottky diodas: Šis diodas nėra privalomas ir naudojamas tik apsaugos tikslais. Tai užtikrina, kad iš apkrovos pusės negautume atvirkštinės srovės, kuri galėtų pakenkti apsaugos grandinei. Vietoj įprasto diodo naudojamas „Schottky“ diodas, nes jame mažesnis įtampos kritimas.

Aparatinė įranga

Dabar, kai supratome „Crowbar“ grandinės teoriją, atėjo laikas pereiti į įdomią dalį. Tai iš tikrųjų sukuria grandinę duonos lentos viršuje ir patikrinkite, kaip ji veikia realiuoju laiku. Grandinė, kuri aš pastato yra dėl 12V lemputės. Ši lemputė sunaudoja apie 650mA esant normaliai 12 V įtampai. Mes suprojektuosime laužtuvo grandinę, kad patikrintume, ar įtampa viršija 12 V, ir jei ji viršija, mes sutrumpinsime SCR ir taip išpūsime saugiklį. Taigi čia aš naudojau 12 V „Zener“ diodą ir „TYN612“ tiristorių. Saugiklis sumontuotas saugiklių laikiklyje, čia mes panaudojome 500mA reitingo kasečių saugiklį. Visa sąranka parodyta paveikslėlyje žemiau

Įvesties įtampai valdyti naudoju RPS, iš pradžių sąranka tikrinama naudojant 12 V įtampą ir ji gerai veikia įjungiant lemputę. Vėliau įtampa padidinama naudojant RPS rankenėlę, tokiu būdu sukuriant trumpąjį jungimą per SCR ir išpučiant saugiklį, kuris taip pat išjungia lemputę ir ją izoliuoja iš maitinimo šaltinio. Visą darbą taip pat galima patikrinti vaizdo įraše šio puslapio apačioje.

Crowbar grandinės apribojimai

Nors grandinė yra plačiai naudojama, ji turi savo apribojimus, kurie yra išvardyti žemiau

• Grandinės viršįtampio vertė priklauso tik nuo „Zener“ įtampos vertės ir yra tik kelios „Zener“ diodo vertės.
• Grandinėje taip pat kyla triukšmo problemų; šis triukšmas dažnai gali sukelti klaidingą trigerį ir susprogdyti saugiklį.
• Viršįtampio atveju grandinė išpučia saugiklį, o vėliau prireikia rankinės pagalbos, kad apkrova vėl veiktų, kai įtampa tampa normali.
• Saugiklis yra mechaninis saugiklis, kurį reikia pakeisti, todėl sunaudojama pastangų, laiko ir pinigų.