Απλό ηλεκτρονικό κύκλωμα ασφαλειών

Σε αυτό το άρθρο ερευνούμε έναν σχεδιασμό ηλεκτρονικού κυκλώματος που λειτουργεί σαν συμβατική ασφάλεια για την προστασία οποιουδήποτε ηλεκτρικού συστήματος από υπερφόρτωση, υπερβολικό ρεύμα, βραχυκύκλωμα και σχετικούς κινδύνους πυρκαγιάς.

Ωστόσο, το κύριο πλεονέκτημα αυτής της ηλεκτρονικής ασφάλειας είναι ότι δεν απαιτεί συχνές αντικαταστάσεις όπως μηχανικές ασφάλειες, αλλά μπορεί να γίνει επαναφορά με ένα μόνο πάτημα ενός κουμπιού.

Τι είναι μια ασφάλεια

Η ασφάλεια είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική καλωδίωση για την πρόληψη τυχαίων κινδύνων πυρκαγιάς λόγω βραχυκυκλώματος ή υπερφόρτωσης. Σε συνηθισμένο μηχανικό τύπο ασφάλειες, χρησιμοποιείται ένα ειδικό εύτηκτο σύρμα που λιώνει όταν υπάρχει βραχυκύκλωμα σε κάποιο σημείο της καλωδίωσης.

Αν και τέτοιες ασφάλειες είναι αρκετά αξιόπιστες, σίγουρα δεν είναι τόσο αποτελεσματικές ή κομψές με την απόδοσή τους.

Ένας μηχανικός εύφλεκτος τύπος ασφάλειας απαιτεί προσεκτική επιλογή όσον αφορά την βαθμολογία και μόλις ανατινάξει, και πάλι απαιτεί προσεκτική αντικατάσταση της συσκευής σωστά.

Ακόμα και τα αυτοκίνητα ενσωματώνουν σε μεγάλο βαθμό τους παραπάνω εύτηκτους τύπους ασφαλειών για τις ανησυχίες σχετικά με τις προφυλάξεις.

Ωστόσο, η παραπάνω αναποτελεσματική ασφάλεια μπορεί να αντικατασταθεί πολύ αποτελεσματικά με πιο ευέλικτους τύπους κυκλώματος ηλεκτρονικής ασφάλειας με λίγη προσοχή.

Κύρια χαρακτηριστικά

Εάν αναζητάτε ηλεκτρονικό κύκλωμα ασφαλειών στο διαδίκτυο, ενδέχεται να συναντήσετε μερικά πολύ συνηθισμένα σχέδια που στην πραγματικότητα δεν έχουν τη δυνατότητα να χειριστούν βραχυκυκλώματα ή υπερφορτώσεις υψηλού ρεύματος.

Αυτά τα κυκλώματα δημιουργούνται από παιδιά σχολείου και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σοβαρές εφαρμογές.

Ο σχεδιασμός που παρουσιάζεται παρακάτω χρησιμοποιεί ένα ρελέ και είναι ικανό να υποστηρίζει βραχυκυκλώματα υψηλού ρεύματος έως 5 amp ή ακόμη και 10 amp.

Αυτό καθιστά τον σχεδιασμό κατάλληλο για σχεδόν όλα τα ρεύματα συνεχούς ρεύματος υψηλού ρεύματος που απαιτούν μια ανθεκτική προστασία βραχυκυκλώματος.

Πώς λειτουργεί αυτή η ηλεκτρονική ασφάλεια

Η ιδέα αναπτύχθηκε αποκλειστικά από εμένα και τα αποτελέσματα των δοκιμών ήταν αρκετά εντυπωσιακά.

Το CIRCUIT DIAGRAM είναι πολύ απλό, ένα ρελέ χρησιμοποιείται για την εναλλαγή της ισχύος της μπαταρίας στο υπόλοιπο ηλεκτρικό του οχήματος μέσω των επαφών του.

Μια αντίσταση χαμηλής τιμής τοποθετείται κατά μήκος του πομπού βάσης ενός τρανζίστορ για την ανίχνευση της αύξησης στα τρέχοντα επίπεδα.

Όταν ανιχνεύεται ένα πιθανό βραχυκύκλωμα, αναπτύσσεται ισοδύναμη ποσότητα τάσης σε αυτήν την αντίσταση χαμηλής τιμής, αυτή η τάση καθίσταται υπεύθυνη για την άμεση ενεργοποίηση του τρανζίστορ το οποίο με τη σειρά του ενεργοποιεί το στάδιο οδήγησης του ρελέ.

Το ρελέ αναστρέφει γρήγορα και απενεργοποιεί την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος στο όχημα.

Ωστόσο, στη διαδικασία συνδέεται επίσης έτσι ώστε να μην μεταβαίνει σε λειτουργία ταλάντωσης.

Οι επαφές ρελέ πρέπει να βαθμολογούνται ώστε να χειρίζονται το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα που καθορίζεται για τις κανονικές ανάγκες του οχήματος.

Αντίσταση ανίχνευσης

Η τιμή της αντίστασης ανίχνευσης πρέπει να επιλέγεται προσεκτικά για τις προβλεπόμενες λειτουργίες ενεργοποίησης στα σωστά επίπεδα φορτίου.

Χρησιμοποίησα ένα καλώδιο σιδήρου (πάχους 1 mm, 6 στροφών, διαμέτρου 1 ίντσας) στη θέση της αντίστασης ανίχνευσης και θα μπορούσε να χειριστεί καλά έως 4 αμπέρ και μετά ανάγκασε το ρελέ να ταξιδέψει.

Για υψηλότερα ρεύματα μπορεί να δοκιμαστεί μικρότερος αριθμός στροφών.

Για να είμαστε ακριβείς, η αντίσταση ανίχνευσης θα μπορούσε να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

• Rx = 0,6 / Διακοπή ρεύματος
• Rx Wattage = 0,6 x Αποκοπή ρεύματος

Ο διακόπτης «push to OFF» χρησιμοποιείται για την επαναφορά του κυκλώματος, αλλά μόνο αφού διορθωθεί σωστά η κατάσταση βραχυκυκλώματος.

Ένα απλό ηλεκτρονικό κύκλωμα ασφάλειας που αναπτύχθηκε από εμένα εμφανίζεται παρακάτω:

Μια άλλη απλή ηλεκτρονική ασφάλεια

Η ηλεκτρονική ασφάλεια υποδηλώνει ότι το ρεύμα φορτίου απενεργοποιείται μόλις εντοπιστεί υπερφόρτωση. Στην πραγματικότητα περιορίζει απλώς το ρεύμα φορτίου σε μέγεθος ορισμένων ενισχυτών. Το επόμενο κύκλωμα βασικά θα προκαλέσει πτώση του ρεύματος φορτίου στο 0%.

Σε περίπτωση ανόδου, προκαλεί την ενεργοποίηση του IL x R2> 0,7V / R2, Q4, παρέχοντας ρεύμα βάσης στο Q3. Το Q4 ως αποτέλεσμα ενεργοποιείται, παρέχοντας επιπλέον ρεύμα βάσης για το Q4.

Η αναγεννητική λειτουργία συνεχίζεται έως ότου τελικά τα Q4 και Q3 είναι κορεσμένα. Στη συνέχεια, το Q3 θα απογειώσει όλο το ρεύμα βάσης από το Q1, κατά συνέπεια θα απενεργοποιήσει το Q2 και θα επιτρέψει στο φορτίο να είναι ασφαλές από το υπερβολικό ρεύμα.

Σε περίπτωση που πατηθεί το κουμπί επαναφοράς, ολόκληρη η τρέχουσα μονάδα δίσκου θα αφαιρεθεί από τα Q3 και Q4, προκαλώντας τους να είναι άκυροι.

Μόλις το κουμπί επαναφοράς απελευθέρωσα, το κύκλωμα θα επιστρέψει στην αρχική κατάσταση σε περίπτωση που η κατάσταση υπερφόρτωσης έχει εξαλειφθεί, ή θα κάνει κλικ ξανά ξανά σε περίπτωση που εξακολουθεί να υπάρχει.

Πρέπει να προσέχετε με τη «γείωση» για να αποφύγετε το βραχυκύκλωμα του R2.