วงจรฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์อย่างง่าย

ในบทความนี้เราจะตรวจสอบการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งทำงานเหมือนกับฟิวส์ทั่วไปเพื่อป้องกันระบบไฟฟ้าจากการใช้ไฟเกินกระแสเกินไฟฟ้าลัดวงจรและอันตรายจากไฟไหม้ที่เกี่ยวข้อง

อย่างไรก็ตามข้อได้เปรียบหลักของฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์นี้คือไม่ต้องเปลี่ยนบ่อยเหมือนฟิวส์เชิงกล แต่สามารถรีเซ็ตได้ด้วยการกดปุ่มเพียงครั้งเดียว

ฟิวส์คืออะไร

ฟิวส์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเดินสายไฟฟ้าเพื่อป้องกันอันตรายจากไฟไหม้โดยไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจรหรือไฟเกิน ในฟิวส์ประเภทกลไกธรรมดาจะใช้ลวดหลอมพิเศษซึ่งจะละลายเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในบางจุดของสายไฟ

แม้ว่าฟิวส์ดังกล่าวจะมีความน่าเชื่อถือพอสมควร แต่ก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพหรือสวยงามมากนักกับประสิทธิภาพของมัน

ฟิวส์ชนิดที่หลอมละลายได้ต้องมีการเลือกอย่างระมัดระวังเท่าที่เกี่ยวข้องกับการให้คะแนนและเมื่อเป่าอีกครั้งต้องเปลี่ยนอุปกรณ์อย่างถูกต้องอย่างระมัดระวัง

แม้แต่รถยนต์ก็ยังรวมฟิวส์ประเภทที่หลอมละลายได้ข้างต้นเป็นส่วนใหญ่สำหรับข้อควรระวังที่กล่าวถึง

อย่างไรก็ตามฟิวส์ที่ไม่มีประสิทธิภาพข้างต้นสามารถเปลี่ยนได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวงจรฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทที่หลากหลายมากขึ้นโดยคำนึงถึงเพียงเล็กน้อย

คุณสมบัติหลัก

หากคุณค้นหาวงจรฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์ทางออนไลน์คุณอาจพบการออกแบบธรรมดา ๆ สองสามแบบซึ่งจริงๆแล้วไม่มีความสามารถในการจัดการกับการลัดวงจรหรือการโอเวอร์โหลดกระแสไฟฟ้าสูง

วงจรเหล่านี้สร้างขึ้นโดยเด็กนักเรียนและไม่สามารถใช้สำหรับการใช้งานที่รุนแรงได้

การออกแบบที่นำเสนอด้านล่างนี้ใช้รีเลย์และสามารถรองรับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงได้ถึง 5 แอมป์หรือ 10 แอมป์

ทำให้การออกแบบนี้เหมาะสำหรับวงจร DC กระแสสูงเกือบทั้งหมดซึ่งต้องการการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

ฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์นี้ทำงานอย่างไร

ความคิดนี้ได้รับการพัฒนาโดยฉันโดยเฉพาะและผลการทดสอบก็ค่อนข้างน่าประทับใจ

CIRCUIT DIAGRAM นั้นง่ายมากรีเลย์ใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานแบตเตอรี่ไปยังส่วนที่เหลือของไฟฟ้าของรถผ่านทางหน้าสัมผัส

ตัวต้านทานค่าต่ำจะถูกวางไว้บนตัวปล่อยฐานของทรานซิสเตอร์เพื่อตรวจจับการเพิ่มขึ้นของระดับปัจจุบัน

เมื่อตรวจพบการลัดวงจรที่เป็นไปได้แรงดันไฟฟ้าที่เท่ากันจะถูกพัฒนาขึ้นบนตัวต้านทานค่าต่ำนี้แรงดันไฟฟ้านี้จะทำหน้าที่กระตุ้นทรานซิสเตอร์ในทันทีซึ่งจะทริกเกอร์สเตจไดรเวอร์รีเลย์

รีเลย์จะเปลี่ยนกลับอย่างรวดเร็วและปิดแหล่งจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของรถยนต์

อย่างไรก็ตามในกระบวนการนี้ยังสลักตัวเองเพื่อไม่ให้เข้าสู่โหมดสั่น

หน้าสัมผัสรีเลย์ต้องได้รับการจัดอันดับเพื่อรองรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตที่ระบุไว้สำหรับความต้องการปกติของรถ

ตัวต้านทานการตรวจจับ

ควรเลือกค่าของตัวต้านทานการตรวจจับอย่างรอบคอบสำหรับการดำเนินการสะดุดที่ตั้งใจไว้ที่ระดับโหลดที่ถูกต้อง

ฉันใช้ลวดเหล็ก (หนา 1 มม., 6 รอบ, เส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว) แทนตัวต้านทานการตรวจจับและสามารถรองรับได้ถึง 4 แอมป์หลังจากนั้นก็บังคับให้รีเลย์เคลื่อนที่

สำหรับกระแสที่สูงขึ้นอาจต้องลองจำนวนรอบที่ต่ำกว่า

เพื่อความแม่นยำสามารถคำนวณตัวต้านทานการตรวจจับได้โดยใช้สูตร:

• Rx = 0.6 / ตัดกระแส
• Rx กำลังไฟ = 0.6 x ตัดกระแส

สวิตช์ 'กดไปที่ปิด' ใช้เพื่อรีเซ็ตวงจร แต่หลังจากที่เงื่อนไขการลัดวงจรได้รับการแก้ไขอย่างเหมาะสมแล้วเท่านั้น

วงจรฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์แบบง่ายที่ฉันพัฒนาขึ้นแสดงอยู่ด้านล่าง:

ฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์แบบธรรมดาอีกตัว

ฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์แสดงว่ากระแสโหลดถูกปิดทันทีที่ตรวจพบการโอเวอร์โหลด จริงๆแล้วมัน จำกัด กระแสโหลดไว้ที่ขนาดของแอมป์บางตัวเท่านั้น วงจรถัดไปโดยทั่วไปจะทำให้กระแสโหลดลดลงเหลือ 0%

ในกรณีที่มันเพิ่มขึ้นทำให้ IL x R2> 0.7V / R2, Q4 เปิดและส่งกระแสพื้นฐานไปยัง Q3 Q4 เป็นผลลัพธ์ที่เปิดใช้งานโดยให้กระแสฐานเพิ่มเติมสำหรับ Q4

ฟังก์ชันการสร้างใหม่จะดำเนินต่อไปจนกว่าในที่สุด Q4 และ Q3 จะอิ่มตัว Q3 จะถอดกระแสฐานทั้งหมดออกจาก Q1 ในเวลาต่อมาดังนั้นจึงปิด Q2 และทำให้โหลดปลอดภัยจากกระแสไฟเกิน

ในกรณีที่กดปุ่มรีเซ็ตไดรฟ์ปัจจุบันทั้งหมดจะถูกถอดออกจาก Q3 และ Q4 ทำให้ไม่มีความอิ่มตัว

ทันทีที่ฉันปล่อยปุ่มรีเซ็ตวงจรจะกลับไปสู่สถานการณ์เดิมในกรณีที่สถานการณ์โอเวอร์โหลดถูกกำจัดหรือจะคลิกอีกครั้งในกรณีที่ยังคงมีอยู่

ต้องใช้ความระมัดระวังด้วย 'สายดิน' เพื่อป้องกันการลัดวงจรของ R2