Protezione da sovracorrente fai da te: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

introduzione

Come principiante in elettronica, sei piuttosto limitato quando si tratta di alimentare i tuoi circuiti appena fabbricati. Ora, questo non sarebbe un problema se non commetti assolutamente errori. Ma, ammettiamolo, è una rarità. Quindi, non importa se hai incasinato una connessione sul lato di uscita del tuo IC o hai scambiato la polarità del tuo condensatore, qualcosa verrà distrutto perché il tuo alimentatore pomperà la sovracorrente in base alla sua tensione impostata, non importa. Quale soluzione a questo problema è utilizzare un alimentatore da banco variabile con una funzione di limite di corrente in modo da poter prevenire un grande flusso di corrente quando si verifica un errore, ma questi sono piuttosto costosi. Ovviamente, questo non è utilizzabile quando si crea un progetto alimentato a batteria. In questo progetto, ti mostrerò come creare un circuito semplice che si colleghi tra la tua fonte di alimentazione e i tuoi circuiti e interromperà il flusso di corrente ogni volta che viene raggiunto un limite di corrente impostato.

Passaggio 1: cose di cui hai bisogno

2 x LM358P:

• 1 x relè non autobloccante 12VDC:
• 1 x 0,5 Ohm resistenza di cemento:
• 1 x interruttore tattile:
• 1 x LED verde:
• Resistori 2 x 20k Ohm:
• 1 x 10k Ohm resistore variabile:
• 1 x Diodo 1N4007:
• 2 x connettori terminali:
• 1 x presa IC:

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Fase 2: funzionamento del circuito

Il primo componente di cui abbiamo bisogno per i circuiti è il relè che consiste in una bobina e per invertire i contatti ciò significa che quando non viene applicata tensione alla bobina. Quando almeno 3,8 V sono applicati alla bobina, i contatti si aprono/chiudono. Ora possiamo usare uno dei contatti di modifica quando non c'è sovracorrente e aprire i contatti quando è sovracorrente. Un transistor NPN viene utilizzato in serie alla bobina e un resistore da 1k Ohm tra la tensione di alimentazione e la base del transistor.

Ora, se la tensione viene applicata al circuito, la corrente scorrerà attraverso il transistor che inizia più vicino al suo percorso collettore-emettitore. Pertanto, la bobina è eccitata e i contatti sono chiusi. Ovviamente non bisogna dimenticare di aggiungere i diodi flyback per prevenire le sovratensioni al collettore. Per vedere visivamente che non ci sono problemi di sovracorrente, preferisco usare un LED verde con un resistore di limitazione della corrente.

Per disattivare il relè se si verifica un problema, possiamo aggiungere un secondo transistor NPN alla base del primo transistor, Se viene applicato un segnale di errore alla base del secondo e quindi la bobina si disattiva, il LED si spegne e i contatti si aprirebbero per rilevare la sovracorrente. Anche se abbiamo bisogno di un resistore di potenza di basso valore come un resistore da 0,5 ohm e 5 watt. Aggiungendolo semplicemente aggiungendolo in serie tra la tensione di alimentazione e i primi contatti del relè, si crea una caduta di tensione proporzionale alla corrente che scorre ma poiché questa caduta di tensione è piuttosto bassa, dobbiamo prima utilizzare un Op-Amp in una configurazione di amplificazione differenziale.

Per ottenere una tensione maggiore che possiamo lavorare con questo segnale amplificato, ci colleghiamo quindi all'ingresso non invertente del secondo op-amp il cui ingresso invertente è collegato direttamente al potenziometro. Sintonizzando il potenziometro, possiamo creare una tensione di riferimento variabile e poiché l'amplificatore operazionale funge da comparatore, la sua uscita verrà alzata se la tensione di rilevamento della corrente è superiore alla tensione di riferimento. Queste uscite innescate si collegano infine alla base del secondo transistor attraverso un resistore nelle spire del relè anche in sovracorrente.

Una volta che il relè non è più attivato, la corrente che scorre diminuisce all'uscita del comparatore e quindi il relè viene attivato una volta. Ma poiché la sovracorrente fluirà ancora una volta quando il relè viene attivato, il comparatore si attiva ancora una volta e il ciclo si ripete più e più volte. Anche in questo caso per risolvere questo problema potremmo collegare in serie alla base del secondo transistor una resistenza, un pulsante normalmente chiuso e altro contatto normalmente chiuso del relè ancora inutilizzato. Ora, quando si verifica una piega, il relè si spegnerà comunque, ma poiché il contatto normalmente chiuso del relè è ora ovviamente chiuso. La base del transistor è ancora tirata alla tensione di alimentazione anche se l'uscita del comparatore è bassa in questo modo. Il relè rimane spento finché non viene premuto l'interruttore tattile e quindi interrompe la corrente di base del secondo transistor che consente quindi di attivare nuovamente il relè. Quindi ora che sappiamo come funziona il circuito!

Passaggio 3: collegalo e testalo

Dopo aver collegato tutti i componenti del circuito secondo gli schemi, è il momento di iniziare a testare e calibrare il circuito.

Nota: Regolando in modo errato la tensione di riferimento, questi circuiti non interrompono il flusso di corrente ma una volta che abbassiamo la tensione di riferimento ad un valore adeguato, il circuito interrompe la corrente senza problemi e si riattiva facilmente anche tramite un pulsante.