Ang piyus ay isang mahalagang aparato ng proteksyon para sa maraming mga elektronikong aparato. Sinusubaybayan lamang nila ang kasalukuyang natupok ng circuit / load at sa kaganapan ng hindi ligtas na kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng circuit ang piyus ay pumutok mismo at sa gayon ay maiiwasan ang pag-load / circuit form na masira ng mataas na kasalukuyang. Ang ganitong uri ng piyus ay tinatawag na mekanikal na piyus at maraming uri ng piyus tulad ng mabilis na suntok, mabagal na suntok atbp, ngunit nagdurusa sila mula sa isang karaniwang pagbawi. Kapag ang isang piyus ay hinipan ay kailangang mapalitan ng consumer / operator upang gawing normal muli ang paggana ng aparato. Ito ang dahilan kung bakit maraming mga lumang elektronikong aparato tulad ng toaster o electric kettle ang mayroong ekstrang piyus na ibinigay kasama ng produkto.
Upang mapagtagumpayan ang disbentaha na ito, karamihan sa mga modernong elektronikong aparato ay gumagamit ng isang Electronic Fuse. Naghahain ang isang Electronic Fuse ng parehong layunin ng isang mekanikal na piyus ngunit hindi ito nangangailangan ng kapalit. Mayroon itong power electronic switch sa loob na may isara at bubukas ang circuit kung kinakailangan. Sa hindi malamang kaganapan ng isang pagkabigo ang switch ay buksan ang circuit at ihiwalay ito mula sa supply ng kuryente, sa sandaling ang kanais-nais na kondisyon ay ibabalik ang piyus ay maaaring i-reset sa pamamagitan lamang ng pag-click sa isang pindutan. Walang abala sa pagbili ng isang angkop na halaga ng piyus at pinalitan ito para sa luma. Nakakainteres diba? !! Kaya, sa tutorial na ito matututunan namin kung paano bumuo ng isang circuit ng Electronic Fuse, kung paano ito gumagana at kung paano mo magagamit ang isa sa iyong mga disenyo.
Electronic Fuse Circuit Diagram:
Ang kumpletong circuit diagram para sa isang electronic fuse circuit ay ipinapakita sa ibaba. Tulad ng ipinakita sa circuit, nagsasangkot lamang ito ng ilang mga circuit at samakatuwid madali itong mabuo at ipatupad sa aming mga disenyo.
Dito itinayo ang circuit upang subaybayan ang kasalukuyang pagpapatakbo ng isang motor (LOAD), na nagpapatakbo sa 12V. Maaari mong palitan ang load sa anumang circuit na ang kasalukuyang sinusubukan mong subaybayan. Tinutukoy ng risistor R1 kung magkano ang kasalukuyang maaaring payagan sa pamamagitan ng circuit bago mag-react ang circuit para sa isang sobrang kasalukuyang senaryo. Tatalakayin namin ang pag-andar ng bawat bahagi at kung paano pumili ng mga halaga batay sa iyong kinakailangan.
Nagtatrabaho:
Ang pagtatrabaho ng electronic fuse circuit ay madaling maunawaan sa pamamagitan ng pagtingin sa kung paano gumagana ang SCR. Sa ilalim ng normal na kondisyon ang gumagamit ay kailangang pindutin ang pindutan upang ikonekta ang pagkarga sa supply ng kuryente. Kapag ang pindutan ay pinindot ang Gate pin ng SCR ay konektado sa pinagmulan ng boltahe sa pamamagitan ng isang 1K Resistor. Ito ay magpapalitaw sa SCR at sa gayon ay ginagawa itong upang isara ang koneksyon sa pagitan ng Cathode at ng Anode pin. Kapag ang koneksyon ay sarado, kasalukuyang nagsisimulang dumaloy mula sa Pinagmulan (+ 12V) patungo sa pag-load sa pamamagitan ng Anode patungong Cathode pin ng SCR.
Kapag ang pindutan ay pinakawalan, ang SCR ay mananatiling naka-ON dahil walang commutation circuit upang i-off ito. Sa gayon ang SCR ay nakakabit sa ON state at mananatili doon hanggang sa kasalukuyang dumadaloy bagaman pupunta ito sa ibaba ng kasalukuyang hawak ng SCR.
Ano ang ibig sabihin ng Commutation in Thyristors (SCR)?
Ang isang Thyristor na dating naka-ON sa pamamagitan ng isang senyas ay hindi papatayin nang mag-isa kapag tinanggal ang signal. Kaya upang mai-OFF ang isang Thyristor kailangan namin ng ilang panlabas na circuit at ang circuit na ito ay tinatawag na commutation circuit. Ang proseso ng pag-ON sa isang Thyristor sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang pulso sa Gate ay tinatawag na nakaka-trigger at ang proseso ng pag-OFF ng isang Thyristor ay tinatawag na Commutation.
Ano ang kasalukuyang hawak sa isang Thyristor (SCR)?
Ang kasalukuyang hawak (huwag lituhin ito sa kasalukuyang pagdidikit) ay ang minimum na halaga ng kasalukuyang dapat dumaloy sa pamamagitan ng Anode at Cathode pin ng isang Thyristor upang mapanatili itong naka-ON. Kung ang halaga ng kasalukuyang umabot sa ibaba ng halagang ito pagkatapos ang Thyristor ay NAKA-OFF nang mag-isa nang walang anumang panlabas na pagbawas.
Ang SCR na ginamit sa aming circuit ay TYN612 na mayroong maximum na kasalukuyang hawak na 30mA (sumangguni sa datasheet upang malaman ang halaga), kaya kung ang kasalukuyang dumadaloy kahit na ang Anode at Cathode ay makakakuha ng mas mababa sa 30mA ang SCR ay papatayin ang sarili. Sa gayon ay ihiwalay ang lakas na bumubuo ng pagkarga.
Ang resistor R1 (0.2 ohms) at ang transistor (2N2222A) ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagpatay sa SCR. Sa ilalim ng normal na kondisyon kapag ang load (motor) ay tumatakbo, nakakakuha ito ng kasalukuyang sa pamamagitan ng risistor R1. Ayon sa batas ng Ohms ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng risistor ay maaaring kalkulahin ng
Boltahe sa kabuuan ng risistor = Kasalukuyang sa pamamagitan ng circuit x halaga ng Resistor
Kaya ayon sa mga formula ang pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng risistor ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang dumadaloy sa mga circuit. Tulad ng kasalukuyang pagtaas ng boltahe drop sa kabuuan ng risistor ay tataas din, kapag ang boltahe na drop ay lumampas sa halaga ng 0.7V. Ang transistor ay naka-ON, dahil ang risistor ay konektado direkta sa buong Base at Emitter pin ng transistor. Kapag isinara ng transistor ang kumpletong kasalukuyang kinakailangan para sa circuit na dumadaloy sa transistor pansamantala kung saan ang SCR ay naka-OFF dahil ang kasalukuyang dumaan sa ibaba ay may hawak na kasalukuyang at ang drop ng boltahe sa kabuuan ng risistor ay nakakakuha din ng 0V dahil walang kasalukuyang dumadaloy dito. Sa wakas ang Transistor at ang SCR ay naka-patay at ang Load (Motor) ay nakahiwalay din mula sa power supply.Ang kumpletong pagtatrabaho ay isinalarawan din gamit ang imahe ng GIF sa ibaba.
Ang isang Ammeter ay inilalagay sa pamamagitan ng risistor upang masubaybayan ang kasalukuyang umaagos sa pamamagitan ng Anode Cathode terminal ng SCR. Ang kasalukuyang ito ay hindi dapat pumunta sa ibaba ng kasalukuyang hawak ng SCR (ang kasalukuyang hawak para sa SCR sa kunwa ay 5mA), kung pupunta ito sa ibaba ng halagang ito ang SCR ay papatayin. Gayundin ang isang voltmeter ay inilalagay sa kabuuan ng risistor 150 ohms upang subaybayan ang boltahe sa kabuuan nito at suriin kung ang NPN transistor ay na-trigger bago magsara ang SCR.
Hardware:
Tulad ng sinabi nang mas maaga sa circuit na ito ay may isang minimum na bilang ng mga bahagi, nagsasangkot ito ng isang SCR, isang transistor at isang pares o resistors. Samakatuwid madali itong masusuri sa pamamagitan ng pagbuo nito sa isang breadboard. Muli, depende ito sa iyong aplikasyon. Kung nagpaplano ka ng anumang bagay na higit sa 2A, pagkatapos ay hindi inirerekumenda ang breadboard. Itinatayo ko ang electronic fuse circuit sa isang board ng tinapay at mukhang ganito sa ibaba.
Tulad ng nakikita mo sa imaheng ginamit ko ang isang LED strip bilang aking pag-load, maaari kang gumamit ng ibang pag-load o kahit na konektado ang iyong circuit na dapat protektahan. Upang ikonekta ang pagkarga sa suplay ng kuryente kailangan nating pindutin ang pindutan na magbubukas sa SCR. Tandaan din na gumamit ako ng isang 2W 0.2 Ohm risistor bilang aking R2 dahil kailangan naming payagan ang isang malaking halaga ng kasalukuyang palaging mahalaga na isaalang-alang ang wattage rating ng risistor na ito.
Dahil hindi ako nakalikha ng isang kundisyon ng pagkakasala sa pamamagitan ng pagtaas ng kasalukuyang rating binawasan ko ang boltahe upang lumikha ng isang pagkakamali at sa gayon ay mabawasan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng SCR. Bilang kahalili maaari mo ring maikli ang Collector Emitter pin ng transistor gamit ang isang kawad na ito ay gumagawa ng kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng wire at hindi sa pamamagitan ng SCR at sa gayon ang SCR ay papatayin. Matapos ang pagkakasala ay nagawa at mabawi, ang circuit ay maaaring muling I-ON sa pamamagitan ng simpleng pagpindot sa pindutan tulad ng mas maaga. Ang kumpletong pagtatrabaho ng circuit ay ipinapakita rin sa video sa ibaba. Inaasahan kong naintindihan mo ang circuit at nasiyahan sa pag-aaral nito. Kung mayroon kang alinlangan mangyaring huwag mag-atubiling i-post ang mga ito sa seksyon ng komento sa ibaba o gamitin ang mga forum para sa panteknikal na tulong.
Mga Limitasyon:
Tulad ng lahat ng circuit mayroon din itong tiyak na mga limitasyon kasama nito. Kung sa tingin mo ay makakaapekto ang mga ito sa iyong disenyo kung gayon dapat kang makahanap ng isang kahalili
- Ang buong kasalukuyang karga ay dumadaloy sa pamamagitan ng risistor R2, samakatuwid mayroong isang pagkawala ng kuryente sa kabuuan nito. Samakatuwid ang circuit na ito ay hindi angkop sa mga aplikasyon ng pinapatakbo ng baterya ng doe
- Ang kasalukuyang rating kung saan ang piyus ay idinisenyo para sa ay hindi magiging tumpak dahil ang bawat risistor ay magkakaiba-iba ng kaunti at dahil tumatanda na ang pag-aari ng risistor ay magbabago rin.
- Ang circuit na ito ay hindi tutugon para sa biglaang mga alon ng spike dahil ang transistor ay nangangailangan ng kaunting oras upang mag-react sa mga pagbabago.