Mạch bảo vệ quá dòng quá áp cho nguồn điện

Mạch bảo vệ quá dòng quá áp cho nguồn điện : Trong hướng dẫn này ta sẽ thảo luận về một biện pháp bảo vệ quá dòng quá áp tổng quát mà tôi đã thiết kế để sử dụng trong các bộ nguồn. Tôi đã thiết kế nó để phù hợp với hầu hết các mạch cung cấp điện. Để mạch này phù hợp với nguồn điện dự phòng của bạn, bạn sẽ cần thực hiện một số tính toán, nhưng đừng lo lắng, tôi sẽ giải thích mọi thứ ở các bước tiếp theo. Hãy tham khảo với Mobitool nhé.

Bước 1 : Tìm hiểu về mạch Mạch bảo vệ quá dòng quá áp

Mạch bảo vệ quá áp

Mạch bảo vệ quá điện áp có nhiệm vụ gì : Một điện trở có giá trị thấp (giá trị điện trở sẽ được giải thích ở phần sau) được mắc nối tiếp với đầu ra của bộ nguồn. Khi dòng điện bắt đầu chạy qua nó, sụt giảm điện áp nhỏ sẽ xuất hiện trên nó và chúng tôi sẽ sử dụng sự sụt giảm điện áp này để xác định xem nguồn điện cung cấp ra có bị quá tải hay ngắn mạch hay không.

“ Trái tim ” của mạch này là một bộ khuếch đại thuật toán ( op amp ) được thông số kỹ thuật như một bộ so sánh ( tiến trình 2 ) .
Cách thức hoạt động giải trí rất đơn thuần, bạn chỉ cần tuân theo quy tắc sau :
Nếu điện áp trên đầu ra không hòn đảo cao hơn đầu ra hòn đảo, thì đầu ra được đặt ở mức “ cao ” .
Nếu điện áp trên đầu ra không hòn đảo thấp hơn đầu ra hòn đảo, thì đầu ra được đặt ở mức “ thấp ” .
Tôi đặt dấu ngoặc kép trên “ cao ” và “ thấp ” để dễ hiểu hơn về hoạt động giải trí của op amp. Nó không tương quan gì đến bộ tinh chỉnh và điều khiển logic mức 5V. Khi op-amp ở “ mức cao ”, đầu ra của nó sẽ rất gần đúng với điện áp phân phối dương của nó, do đó, nếu bạn cung ứng cho nó + 12V, điện áp “ mức đầu ra cao ” sẽ xê dịch + 12V. Khi amp op ở “ mức thấp ”, đầu ra của nó sẽ rất gần đúng với điện áp cung ứng âm của nó, do đó, nếu bạn liên kết chân cung ứng âm của nó với đất, “ mức đầu ra thấp ” sẽ rất gần với 0V .
Khi chúng tôi sử dụng op amps làm bộ so sánh, chúng tôi thường có tín hiệu nguồn vào và điện áp tham chiếu để so sánh tín hiệu nguồn vào này .
Vì vậy, tất cả chúng ta có một điện trở có điện áp đổi khác được xác lập theo dòng điện chạy qua nó và điện áp tham chiếu .
Do điện áp rơi trên điện trở mắc tiếp nối đuôi nhau với nguồn điện quá nhỏ, tất cả chúng ta cần phải khuếch đại nó lên một chút ít vì một số ít op amps không quá đúng chuẩn khi so sánh điện áp thấp như 0,5 V hoặc thấp hơn. Và đó là nguyên do tại sao quy trình tiến độ tiên phong ( tiến trình 1 ) của mạch này là một bộ khuếch đại sử dụng op amp khác. Trong trường hợp này, mức khuếch đại 3 đến 4 lần là quá đủ .
Độ lợi amp op ( Av ) được xác lập theo công thức : Av = ( RF / R1 ) + 1
Trong trường hợp này, chúng tôi có 3,7 lần độ lợi : Av = ( 2700 / 1000 ) + 1 = 3,7
Giai đoạn thứ ba của mạch là bảo vệ chính nó. Đó là một rơ le mà bạn hoàn toàn có thể liên kết trực tiếp với đầu ra của nguồn điện nếu bạn đang giải quyết và xử lý dòng điện thấp ( 2A ) hoặc bạn hoàn toàn có thể liên kết nó với một rơ le lớn hơn nếu bạn đang giải quyết và xử lý dòng điện lớn hơn hoặc thậm chí còn tắt quy trình tiến độ trước của bạn phân phối điện buộc đầu ra phải tắt. Điều này sẽ biến hóa tùy theo nguồn điện bạn có. Ví dụ : nếu nguồn điện của bạn sử dụng LM317, bạn chỉ cần sử dụng rơ le để ngắt liên kết vật lý chân đầu ra LM317 khỏi nguồn điện, vì chúng tôi đang sử dụng chân cắm thường đóng của rơ le ( Tôi đã tải lên một hình ảnh để diễn đạt rõ hơn ví dụ này ) .
Bóng bán dẫn PNP trên tiến trình 3 chỉ hoạt động giải trí giống như một con dấu để giữ cho rơ le được bật sau khi ngắn mạch để bạn hoàn toàn có thể nhấn một nút để ngắt nó. Tại sao tôi không sử dụng chính rơ le để làm điều này ? Đó là do rơ le quá chậm để làm điều đó .
Tại thời gian rơle tắt đầu ra của nguồn điện của bạn, ngắn mạch không sống sót nữa và bộ so sánh đi từ mức cao xuống mức thấp. Vì không còn dòng điện chạy ở đế bóng bán dẫn NPN, nên không còn dòng điện chạy qua cuộn dây rơ le nữa. Khi tổng thể những bước này xảy ra, những tiếp điểm rơ le không có đủ thời hạn để hoàn thành xong quy trình của nó và liên kết với những tiếp điểm khác để đóng. Hoạt động của mạch nếu tôi sử dụng chính rơ le để làm con dấu lúc đó rơ le sẽ nỗ lực tắt đầu ra, nhưng sẽ không thành công xuất sắc. Tôi biết tôi hoàn toàn có thể đã sử dụng một tụ điện để phân phối đủ dòng điện cho rơ le, nhưng tôi sẽ cần một tụ điện lớn và không ai hoàn toàn có thể chứng minh và khẳng định rằng nó sẽ hoạt động giải trí 100 % số lần đầu ra của nguồn điện bị thiếu .
Để ngắt mạch, một công tắc nguồn thường đóng được mắc tiếp nối đuôi nhau với Cực B của bóng bán dẫn NPN. Bằng cách nhấn công tắc nguồn thường đóng này, nó sẽ mở tiếp điểm của nó và ngắt liên kết đế của bóng bán dẫn NPN để đặt lại đầu ra của nguồn điện đây là hoạt động giải trí của những linh kiện điện tử cơ bản nhất .
Tụ điện 1 uF trên cực B bóng bán dẫn NPN chỉ là một tụ ngưỡng khi mức tiêu thụ đỉnh nhỏ sẽ không kích hoạt bảo vệ .
Bạn hoàn toàn có thể nuôi mạch này 9V đến 15V. Chỉ cần cẩn trọng để chọn đúng chuẩn điện áp rơ le của bạn và điện áp tụ điện. Và chỉ cần nói rõ, không liên kết trực tiếp chân cung ứng mạch này với đầu ra nguồn điện của bạn, nếu không nó sẽ vô dụng. Hãy tưởng tượng, nếu đầu ra của bạn bị ngắn mạch, sẽ không có đủ điện áp để cung ứng cho mạch bảo vệ. Có thể là một bộ kiểm soát và điều chỉnh điện áp chuyên sử dụng dành riêng cho nó. Một LM7812 sẽ là quá đủ .

Bước 2: Chọn Giá trị Điện trở Dòng Mạch bảo vệ quá dòng quá áp

Vì điện trở tiếp nối đuôi nhau này là phần quan trọng nhất của mạch. Như tôi đã nói trước đây, điện trở này được liên kết tiếp nối đuôi nhau với đầu ra của bộ nguồn. Khi dòng điện khởi đầu chạy qua nó, một điện áp nhỏ sẽ Open trên nó .
Bạn cần chọn một điện trở có điện áp rơi vào khoảng chừng 0,5 ~ 0,7 volt khi dòng điện quá tải chạy qua nó. Dòng điện quá tải là điểm mà mạch bảo vệ hoạt động giải trí và tắt đầu ra nguồn điện của bạn để tránh hư hỏng trên nó .
Bạn hoàn toàn có thể chọn một điện trở bằng cách sử dụng định luật ohms : V = R * I. Trong trường hợp này, tất cả chúng ta sẽ sử dụng : R = V / I .
Điều tiên phong bạn cần xác lập là dòng điện quá tải của bộ nguồn. Trong phần này tôi không hề giúp bạn, bạn phải biết dòng điện tối đa mà bộ nguồn của bạn hoàn toàn có thể phân phối và do đó xác lập thứ nguyên giá trị điện trở tiếp nối đuôi nhau của bạn .
Giả sử nguồn điện của bạn hoàn toàn có thể cung ứng 3A ( Điện áp của nguồn điện của bạn không thành yếu tố trong trường hợp này ). Vì vậy, tất cả chúng ta có R = 0,6 V / 3A. R = 0,2 Ohm. Nếu bạn đã đo lường và thống kê điện trở và tác dụng không có điện trở tương thích trên mạng, đừng lo ngại. Chỉ cần lấy một điện trở có giá trị thương mại gần với hiệu quả đo lường và thống kê của bạn .
Việc tiếp theo bạn phải làm là đo lường và thống kê hiệu suất tiêu thụ trên điện trở này, để nó không bị cháy khi có dòng điện chạy qua nó. Bạn hoàn toàn có thể tính hiệu suất tiêu thụ bằng công thức : P = V * I .
Nếu tất cả chúng ta sử dụng ví dụ sau cuối của tất cả chúng ta, tất cả chúng ta sẽ nhận được : P = 0,6 V * 3A. P = 1,8 W một điện trở 3W hoặc thậm chí còn 5W sẽ là quá đủ .

Bước 3 : Linh kiện cần có

Danh sách linh kiện:

1 – TL082 ( bộ khuếch đại op amp kép )
2 – 1N4148 ( diode )
1 – TIP122 ( bóng bán dẫn NPN )
1 – BC558 ( bóng bán dẫn PNP. Bạn hoàn toàn có thể sử dụng BC557, BC556 hoặc tương tự. Tất cả chúng đều tốt cho ứng dụng này )
Điện trở 1 – 2700 ohm
Điện trở 1 – 1000 ohm
Điện trở 1 – 10K ohm
Điện trở 1 – 22K ohm
1 – Điện trở tiếp nối đuôi nhau ( xem bước trước )
Chiết áp 1 – 10K ohm
1 – 470 uf tụ điện
1 – 1 uf tụ điện
1 – Công tắc trong thời điểm tạm thời thường đóng ( xem hình đính kèm. Mọi công tắc nguồn trong thời điểm tạm thời thường đóng sẽ hoạt động giải trí tốt )

1 – Kiểu rơ le T74 (Đây là kiểu rơ le rất phổ biến. Dễ dàng tìm thấy trên
eBay. Bạn chỉ cần thử tìm kiếm “G5LA-14” trên eBay. Có rất nhiều điện áp cuộn dây và cường độ dòng điện tiếp điểm. Nếu bạn không muốn sử dụng kiểu này, hãy đảm bảo thay đổi bố cục PCB)

Bước 4 : Thiết kế mạch bảo vệ quá dòng dc

Mạch bảo vệ có tính năng gì : Tôi đã sử dụng Express PCB để phong cách thiết kế bo mạch và tệp tôi tải lên đây không lấy phí cho bạn chỉnh sửa theo ý muốn. Chỉnh sửa nó như bạn muốn để tương thích với những thành phần bạn có. Một phiên bản PDF của bảng cũng đã được tải lên nếu bạn thậm chí còn không muốn chỉnh sửa nó hoặc tự tạo những tệp PDF .
Mạch này không thực sự lớn như vậy nên tôi đã lắp nó trên bảng 5 cm x 5 cm .
Lưu ý : Bo mạch có một đèn LED tùy chọn ( xem hình PCB để biết thêm cụ thể, tôi đã để lại ghi chú ở đó ) để bạn hoàn toàn có thể biết khi nào mạch bảo vệ đã ngắt đầu ra của bộ nguồn của bạn. Nếu bạn không muốn sử dụng đèn led, bạn phải làm ngắn những chân mà đèn led sẽ được liên kết nếu không mạch sẽ không hoạt động giải trí. Nếu bạn muốn liên kết led, chân vuông là cực dương và chân tròn là cực âm. Bạn hoàn toàn có thể liên kết bất kể đèn LED nào trừ đèn LED có độ sáng cao .
Tôi đã kiểm tra nó trên bảng mạch bánh mì và bạn cũng nên kiểm tra nó để hoàn toàn có thể biết chắc như đinh liệu mạch bảo vệ có hoạt động giải trí với nguồn điện của chúng tôi hay không .
File PDF : F1LNA7TIAEJKD2R
File PCB : https://drive.google.com/file/d/1PTYqZu8ubIyuoQ1vgKJLOyZpmOmOPF43/view?usp=sharing

Bước 5 : Kiểm tra và hiệu chỉnh Mạch bảo vệ quá dòng quá áp

Để mạch này hoạt động giải trí, bạn sẽ cần phân phối cho nó một nguồn hoàn toàn có thể từ 9V đến 15V. Xem hình ảnh đính kèm để biết thêm thông tin về nguồn vào .
Để hiệu chỉnh mạch, hãy đo điện áp trên đầu vào hòn đảo op amp và xoay chiết áp. Khi bạn xoay nó, điện áp sẽ tăng hoặc giảm theo phía bạn đang xoay nó. Giá trị bạn cần kiểm soát và điều chỉnh chiết áp này là độ lợi của tầng đầu vào nhân với 0,6 Vôn ( khoảng chừng 2,25 đến 3 vôn nếu tầng khuếch đại của bạn giống như của tôi ) .

Quy trình này mất một thời gian và phương pháp tốt nhất để hiệu chỉnh nó là thử nghiệm và thất bại. Bạn có thể cần điều chỉnh điện áp cao hơn trên chiết áp để bảo vệ không kích hoạt trên các đỉnh. Như tôi đã nói, cần một thời gian để hiệu chỉnh nó.

Mạch bảo vệ quá dòng ac và mạch bảo vệ quá áp 220 v

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư