Saugiklis yra gyvybiškai svarbi daugelio elektroninių prietaisų apsaugos priemonė. Jie tiesiog stebi srovės, kurią sunaudoja grandinė / apkrova, atveju, jei per grandinę teka nesaugi srovė, saugiklis pats išsipuos ir taip išvengs apkrovos / grandinės formos sugadinimo dėl tos didelės srovės. Šis saugiklis vadinamas mechaniniu saugikliu ir yra daugybė saugiklių tipų, tokių kaip greitas smūgis, lėtas smūgis ir pan., Tačiau jie kenčia nuo vieno bendro atsitraukimo. Sugedus saugikliui, vartotojas / operatorius turi jį pakeisti, kad prietaisas vėl veiktų normaliai. Tai yra priežastis, kodėl daugelyje senų elektroninių prietaisų, tokių kaip skrudintuvas ar elektrinis virdulys, kartu su produktu buvo pateiktas atsarginis saugiklis.
Norėdami įveikti šį trūkumą, dauguma šiuolaikinių elektroninių prietaisų naudoja elektroninį saugiklį. Elektroninis saugiklis naudojamas tuo pačiu tikslu kaip ir mechaninis saugiklis, tačiau jo nereikia pakeisti. Viduje yra maitinimo elektroninis jungiklis, kuris prireikus uždaro ir atidaro grandinę. Mažai tikėtinu gedimo atveju jungiklis atidaro grandinę ir izoliuoja jį nuo maitinimo šaltinio, kai grąžinama palanki būklė, saugiklį galima atstatyti tiesiog spustelėjus mygtuką. Nėra jokio vargo nusipirkti tinkamos vertės saugiklį ir pakeisti jį senuoju. Įdomu tiesa? !! Taigi, šioje pamokoje sužinosime, kaip sukonstruoti elektroninio saugiklio grandinę, kaip ji veikia ir kaip galėtumėte ją naudoti savo projektuose.
Elektroninė saugiklių grandinės schema:
Visa elektroninės saugiklių grandinės schema parodyta žemiau. Kaip parodyta grandinėje, ji apima tik kelias grandines, todėl ją lengva sukonstruoti ir pritaikyti mūsų projektuose.
Čia grandinė sukonstruota taip, kad būtų galima stebėti variklio (LOAD), veikiančio 12 V įtampa, darbinę srovę. Apkrovą galite pakeisti bet kuria grandine, kurios srovę bandote stebėti. Rezistorius R1 nustato, kiek srovės gali būti leidžiama per grandinę, kol grandinė sureaguoja į viršįtampio scenarijų. Aptarsime kiekvieno komponento funkcionalumą ir tai, kaip pasirinkti vertes pagal jūsų reikalavimus.
Darbas:
Elektroninio saugiklių grandinė darbo gali būti lengvai suprantama atsižvelgiant pažvelgti , kaip SCR veikia. Įprastomis sąlygomis vartotojas turi paspausti mygtuką, kad prijungtų apkrovą prie maitinimo šaltinio. Paspaudus mygtuką, SCR vartų kaištis yra prijungtas prie šaltinio įtampos per 1K rezistorių. Tai suaktyvins SCR ir tokiu būdu uždarys ryšį tarp katodo ir anodo kaiščio. Kai jungtis bus uždaryta, srovė pradeda tekėti iš šaltinio (+ 12 V) į apkrovą per SCR anodą į katodo kaištį.
Atleidus mygtuką, SCR liks įjungtas, nes nėra komutavimo grandinės, kuri jį išjungtų. Taigi SCR užfiksuojamas įjungus būseną ir išlieka ten, kol teka srovė, nors ji eina žemiau SCR laikančiosios srovės.
Ką reiškia tiristorių bendravimas (SCR)?
Tiristorius, kurį kartą įjungė signalas, pats neišsijungs, kai signalas bus pašalintas. Taigi, norint išjungti tiristorių, mums reikia išorinės grandinės ir ši grandinė vadinama komutacine grandine. Tiristoriaus įjungimo procesas, suteikiant vartų impulsą, vadinamas trigeriu, o tiristoriaus išjungimo procesas - komutacija.
Kas sulaiko srovę tiristore (SCR)?
Laikymo srovė (nesupainiokite to su fiksavimo srove) yra mažiausia srovės vertė, kuri turėtų tekėti per tiristoriaus anodą ir katodo kaištį, kad jis būtų įjungtas. Jei srovės vertė nesiekia šios vertės, tiristorius pats išsijungia be jokio išorinio komutavimo.
Mūsų grandinėje naudojamas SCR yra TYN612, kurio didžiausia laikymo srovė yra 30 mA (žr. Duomenų lapą, kad sužinotumėte vertę), taigi, jei srovė, tekanti per anodą ir katodą, gauna mažiau nei 30 mA, SCR pats išsijungs. Tokiu būdu išskiriant apkrovos galią.
Rezistorius R1 (0,2 omo) ir tranzistorius (2N2222A) vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį išjungiant SCR. Normaliomis sąlygomis, kai veikia apkrova (variklis), ji ima srovę per rezistorių R1. Pagal omo įstatymą įtampos kritimą rezistoriuje galima apskaičiuoti pagal
Įtampa per rezistorių = srovė per grandinę x Rezistoriaus vertė
Taigi pagal formules įtampos kritimas per rezistorių yra tiesiogiai proporcingas srovei, tekančiai per grandines. Didėjant srovei, padidės ir rezistoriaus įtampos kritimas, kai šis įtampos kritimas viršys 0,7 V vertę. Tranzistorius įjungiamas, nes rezistorius yra prijungtas tiesiai per tranzistoriaus pagrindo ir emiterio kaištį. Kai tranzistorius uždaro visą srovę, reikalingą grandinei, trumpam praeina per tranzistorių, kurio metu SCR yra išjungtas, nes srovė per jį sumažėjo žemiau laikančiosios srovės, o įtampos kritimas per rezistorių taip pat gauna 0 V, nes per jį neteka srovė. Galiausiai tranzistorius ir SCR yra išjungiami, o apkrova (variklis) taip pat yra izoliuota nuo maitinimo šaltinio.Visas darbas taip pat iliustruojamas naudojant žemiau esantį GIF vaizdą.
Per rezistorių dedamas ampermetras, skirtas stebėti srovę, tekančią per SCR anodo katodo gnybtą. Ši srovė neturėtų būti mažesnė už SCR laikomąją srovę (SCR sulaikymo srovė imituojant yra 5mA), jei ji eina žemiau šios vertės, SCR išsijungs. Taip pat voltmetras dedamas ant rezistoriaus 150 omų, kad būtų galima stebėti jo įtampą ir patikrinti, ar NPN tranzistorius nėra įjungtas prieš uždarant SCR.
Techninė įranga:
Kaip minėta anksčiau, šioje grandinėje yra minimalus komponentų skaičius, ji apima vieną SCR, vieną tranzistorių ir porą o rezistorių. Taigi jį galima lengvai išanalizuoti pastatant ant duonos lentos. Vėlgi, tai priklauso nuo jūsų programos. Jei planuojate viską, kas yra didesnė nei 2A, tuomet duonos lenta nerekomenduojama. Aš sukonstravau elektroninę saugiklių grandinę ant duonos lentos ir ji atrodė maždaug taip žemiau.
Kaip matote paveikslėlyje, kaip apkrovą naudojau LED juostą, galite naudoti kitą apkrovą ar net prijungti savo grandinę, kuri turi būti apsaugota. Norėdami prijungti apkrovą prie maitinimo šaltinio, turime paspausti mygtuką, kuris įjungs SCR. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad aš naudoju 2W 0,2 Ohm rezistorių kaip savo R2, nes turime leisti didelę srovės vertę, visada svarbu atsižvelgti į šio rezistoriaus galingumą.
Kadangi nesugebėjau sukurti gedimo būklės, padidindamas dabartinę vertę, aš sumažinau įtampą, kad sukčiau gedimą ir taip sumažėčiau srovę per SCR. Arba taip pat galite sutrumpinti tranzistoriaus kolektoriaus siųstuvo kaištį viela, kad srovė tekėtų per laidą, o ne per SCR, taigi SCR išsijungs. Padarius gedimą ir jį pašalinus, grandinę vėl galima įjungti tiesiog paspaudus mygtuką, kaip anksčiau. Visas grandinės veikimas taip pat parodytas žemiau esančiame vaizdo įraše. Tikiuosi, kad supratote grandinę ir patiko ją išmokti. Jei turite kokių nors abejonių, nedvejodami paskelbkite juos žemiau esančiame komentarų skyriuje arba naudokite forumus techninei pagalbai.
Apribojimai:
Kaip ir visos grandinės, taip pat yra tam tikrų apribojimų. Jei manote, kad tai paveiks jūsų dizainą, turėtumėte rasti alternatyvą
- Visa apkrovos srovė teka per rezistorių R2, taigi jame yra energijos nuostoliai. Taigi ši grandinė nėra tinkama naudoti baterijoms
- Dabartinis įvertinimas, kuriam skirtas saugiklis, nebus tikslus, nes kiekvienas rezistorius šiek tiek skirsis, o senstant rezistoriaus savybė taip pat pasikeis.
- Ši grandinė nereaguos dėl staigių smailių srovių, nes tranzistorius reikalauja šiek tiek laiko reaguoti į pokyčius.