Kortslutningsskydd för (nästan) alla nätaggregat (1 / 7 steg)

Steg 1: Förstå kretsen

Kretsen är verkligen lätt att förstå.

Ett motstånd av lågt värde (resistor värdet kommer att förklaras senare) ansluts i serie med produktionen av strömförsörjningen. Som ström börjar flyta igenom det, en liten spänning tappar visas på det och vi kommer att använda denna spänningsfall för att avgöra är om strömförsörjningen ut sätter överbelastad eller kort circuited.

"Hjärtat" i denna krets är en operationsförstärkare (op amp) som konfigurerats som en komparator (steg 2).

Hur den fungerar är enkelt, du behöver bara följa denna regel:

Om spänningen på icke-invertering produktionen är högre än den inverterade produktionen, är sedan produktionen satt till "hög" nivå.

Om spänningen på icke-invertering produktionen är lägre än den inverterade produktionen, är sedan produktionen inställd till "låg" nivå.

Jag satte citattecken på "high" och "låg" för att lättare förstå hur op-amp. Det har ingenting att göra med logiska mikrokontrollanter 5 volt nivåer. När op förstärkaren är i "hög nivå", sin produktion kommer att vara mycket ungefärliga av dess positiva tillförselspänning därför om du anger det + 12V, "hög nivå" spänningen kommer att approximera till + 12V. När op förstärkaren är i "låg nivå", sin produktion kommer att vara mycket ungefärliga av dess negativa tillförselspänning därför, om du ansluter dess negativa leverans pin till marken, "låga utgångsnivån" kommer att vara mycket nära till 0v.

När vi använder op förstärkare som komparatorer, ha vi brukar en insignal och en referens spänning att jämföra denna insignal.

Så, vi har ett motstånd med en variabel spänning som bestäms i enlighet med den ström som flyter genom det och en referensspänningen. Denna ring någon klocka på ditt sinne? Vi är nästan klar med teorin vara modig och följa mig.

Som spänningen är tappar på motstånd i serie med strömförsörjningen för liten, vi måste förstärka det lite eftersom vissa op förstärkare inte är alltför exakt när man jämför låga spänningar som 0,5 volt eller lägre. Och det är därför det första steget (steg 1) i denna krets är en förstärkare som använder en annan op förstärkare. En 3 till 4 gånger kompletteringar är i detta fall mer än nog.

Op amp gain(av) bestäms av formeln: av = (RF/R1) + 1

I detta fall har vi 3,7 gånger av vinst: av = (2700/1000) + 1 = 3,7

Den tredje etappen av kretsen är att skydda sig själv. Dess ett relä som du kan ansluta direkt direkt med produktionen av strömförsörjningen om du arbetar med låg ström (2A) eller du kan ansluta den till en större relä om du har att göra med större ström eller ens stänga ett tidigare skede av du strömförsörjning tvingar utdata till stänga ned. Detta kommer att variera med nätaggregatet har du. Exempelvis om ditt nätaggregat är baserad på en LM317, kan du helt enkelt använda reläet att fysiskt koppla LM317 utgångsstiftet från strömförsörjningen, vi använder relay normalt sluten PIN-koden (jag har lagt upp en bild för att bättre beskriva detta exempel).

PNP transistor på scenen 3 bara agera som en tätning för att hålla reläet påslagen efter kortslutning så kan du trycka på en knapp för att avväpna den. Varför jag inte använder reläet själv för att göra detta? Det är att reläet är för långsamt att göra det.

Bara Tänk på det: för närvarande reläet stänger av produktionen av strömförsörjningen kortslutning existerar inte längre och motsvarigheten går från hög till låg nivå. Eftersom det finns ingen mer ström som passerar vid NPN transistor basen, finns det inte mer ström flyter genom reläspole också. När alla dessa steg händer, reläets kontakter inte gjorde hade tillräckligt med tid att slutföra sin kurs och ansluta till andra kontakter att stänga sigill. Uppförandet av kretsen om jag använt reläet själv stänga sigill skulle vara reläet vanvettigt försöker vända bort utdata, men utan framgång. Jag vet jag kunde ha använt en kondensator för att leverera tillräckligt ström till reläet, men jag skulle behöva en stor kondensator och ingen kan bevilja att det skulle fungera 100% gånger utdata från strömförsörjningen är kortsluten. Elektrolytkondensatorer misslyckas över tiden och misslyckande är inte ett bra alternativ i denna krets.

För att avväpna kretsen ansluts en normalt sluten växel i serie med basen av NPN-transistor. Genom att trycka på detta normalt sluten växla, det skulle öppna sin kontakt och koppla basen av NPN transistor från resten av kretsen bryta förseglingen och resetting leverans uteffekt.

1uF capaciton på NPN transistor bas är bara en tröskel så en liten peak konsumtion inte utlösa skydd.

Du kan mata denna krets 9V till 15V. Bara vara noga med att korrekt välja ditt relä spänning och kondensatorer spänningen. Och bara för att vara tydlig, Anslut inte denna krets leverans pins direkt med du uteffekt leverans eller det kommer att bli värdelös. Tänk, om din produktion är kortsluten, det inte kommer finnas tillräckligt spänning att leverera skyddskrets. Måste du ansluta den på en arrangera för utdata, kanske en dedikerad spänningsregulator bara för det.. En LM7812 kommer att vara mer än tillräckligt.