DIY zaštita od prenapona: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Uvod

Kao početnik u elektronici, prilično ste ograničeni što se tiče napajanja vaših novoproizvedenih kola. To ne bi bio problem ako ne napravite apsolutno nikakvu grešku. No, priznajmo da je to rijetkost. Dakle, bez obzira na to jeste li pokvarili vezu na izlaznoj strani vašeg IC -a ili ste pomiješali polaritet kondenzatora, nešto će se uništiti jer će vaše napajanje ispumpati prekostruju prema postavljenom naponu, bez obzira na to. Jedno rješenje ovog problema je korištenje varijabilnog napajanja sa funkcijom ograničenja struje, tako da možemo spriječiti veliki protok struje kada dođe do greške, ali one su prilično skupe. Očigledno, ovo se ne može koristiti kada kreirate projekt na baterije. U ovom projektu pokazat ću vam kako stvoriti jednostavno kolo koje se povezuje između vašeg izvora napajanja i vaših krugova te će prekinuti protok struje kad god se dosegne postavljena granica struje.

Korak 1: Stvari koje trebate

2 x LM358P:

• 1 x Relej bez blokiranja 12VDC:
• 1 x 0,5 Ohm cementni otpornik:
• 1 x taktilni prekidač:
• 1 x zelena LED dioda:
• 2 x 20k Ohm otpornici:
• 1 x 10k Ohm promjenjivi otpornik:
• 1 x 1N4007 dioda:
• 2 x terminalni konektori:
• 1 x IC utičnica:

Koristio sam elektroničke komponente s LCSC.com. LCSC se snažno zalaže za ponudu širokog izbora originalnih, visokokvalitetnih elektroničkih komponenti po najboljim cijenama. Prijavite se danas i ostvarite popust od 8 USD pri prvoj narudžbi.

Korak 2: Rad kola

Prva komponenta koja nam je potrebna za krugove je relej koji se sastoji od zavojnice i za promjenu kontakata što znači da kada se na zavojnicu ne primjenjuje napon. Kada se na zavojnicu primijeni najmanje 3,8 V, kontakti se otvaraju/zatvaraju. Sada možemo upotrijebiti jedan od kontakata za promjenu kada nema prenapona i otvoriti kontakte kada je previše. NPN-tranzistor koristi se serijski za zavojnicu, kao i otpornik od 1 k Ohma između napona napajanja i osnove tranzistora.

Sada, ako se napon primijeni na kolo, struja će teći kroz tranzistor koji počinje bliže putu kolektor-emiter. Zbog toga je zavojnica pod naponom i kontakti su zatvoreni. Naravno, ne treba zaboraviti dodati povratne diode kako bi se spriječili prenaponi na kolektoru. Da bih vizualno vidio da nema problema sa prekomernom strujom, radije koristim zelenu LED sa otpornikom za ograničavanje struje.

Da bismo deaktivirali relej ako dođe do problema, možemo dodati drugi NPN tranzistor na bazu prvog tranzistora. Ako se signal greške primijeni na bazu drugog tranzistora i na taj način bi se zavojnica deaktivirala, LED bi se isključila i kontakti bi se otvorili radi otkrivanja prevelike struje. Iako nam je potreban otpornik male vrijednosti, poput otpornika od 5 ohta od 0,5 ohma. Dodavanjem jednostavnog zbrajanja između opskrbnog napona i prvih kontakata releja, dolazi do pada napona proporcionalnog protoku, ali budući da je taj pad napona prilično nizak, prvo moramo upotrijebiti Op-Amp u konfiguraciji diferencijalnog pojačanja.

Da bismo dobili veći napon na kojem možemo raditi s ovim pojačanim signalom, tada se spaja na neinvertirajući ulaz drugog op-pojačala čiji je invertirajući ulaz izravno povezan s potenciometrom. Podešavanjem potenciometra možemo stvoriti promjenjivi referentni napon, a budući da op-amp djeluje kao komparator, njegov izlaz će se povući visoko ako je trenutni osjetljivi napon veći od referentnog napona. Ovi aktivirani izlazi konačno se spajaju na bazu drugog tranzistora kroz otpornik u zavojima releja čak i prenaponski.

Nakon što se relej više ne aktivira, protočna struja se smanjuje s izlaza komparatora, pa se relej jednom aktivira. No, budući da će prekostruja ponovo poteći kada se relej aktivira, komparator se ponovo pokreće i ciklus se ponavlja iznova. Opet, da bismo ovo popravili, mogli bismo spojiti otpornik, normalno zatvoreno dugme i drugi još uvijek neupotrebljeni normalno zatvoreni kontakt releja na bazu drugog tranzistora. Sada, kada dođe do preklopa, relej će se i dalje isključiti, ali budući da je normalno zatvoren kontakt releja sada očito zatvoren. Baza tranzistora je još uvijek povučena na napon napajanja iako je izlaz komparatora na ovaj način nizak. Relej ostaje isključen sve dok se taktilni prekidač ne pritisne i na taj način prekine baznu struju drugog tranzistora što omogućava ponovno uključivanje releja. Dakle, sada kada znamo kako krug funkcionira!

Korak 3: Povežite se i testirajte

Nakon što sve komponente spojite u skladu sa shemama, vrijeme je za početak ispitivanja i kalibracije kruga.

Napomena: Neispravnim podešavanjem referentnog napona, ti krugovi ne prekidaju protok struje, ali nakon što referentni napon spustimo na odgovarajuću vrijednost, krug prekida problem bez problema i također se lako ponovno aktivira pritiskom na tipku.