Proteção contra sobrecorrente DIY: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Introdução

Como um novato em eletrônica, você está bastante limitado quando se trata de alimentar seus circuitos recém-fabricados. Agora, isso não seria um problema se você não cometer nenhum erro. Mas, convenhamos, é uma raridade. Então, não importa se você bagunçou uma conexão no lado da saída do seu IC ou alterou a polaridade do seu capacitor, algo será destruído porque sua fonte de alimentação bombeará a sobrecorrente de acordo com a tensão definida, não importa. Uma solução para este problema é usar uma fonte de alimentação de bancada variável com uma função de limite de corrente para que possamos evitar um grande fluxo de corrente quando ocorrer um erro, mas isso é muito caro. Obviamente, isso não pode ser usado quando você cria um projeto alimentado por bateria. Neste projeto, mostrarei como criar um circuito simples que se conecta entre sua fonte de alimentação e seus circuitos e interromperá o fluxo de corrente sempre que um limite de corrente definido for atingido.

Etapa 1: Coisas que você precisa

2 x LM358P:

• 1 x Relé sem travamento 12VDC:
• 1 x 0,5 Ohm Resistor de cimento:
• 1 x interruptor tátil:
• 1 x LED verde:
• 2 x resistores de 20k ohms:
• 1 x Resistor variável de 10k ohms:
• 1 x 1N4007 Diodo:
• 2 x conectores de terminal:
• 1 x soquete IC:

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Etapa 2: Funcionamento do circuito

O primeiro componente que precisamos para os circuitos é o relé que consiste em uma bobina e para trocar os contatos, isso significa que quando nenhuma tensão é aplicada à bobina. Quando pelo menos 3,8 V é aplicado à bobina, os contatos abrem / fecham. Agora, podemos usar um dos contatos de alteração quando não houver sobrecorrente e abrir os contatos quando estiver sobrecorrente. Um transistor NPN é usado em série com a bobina, bem como um resistor de 1k Ohms entre a tensão de alimentação e a base do transistor.

Agora, se a tensão for aplicada ao circuito, a corrente fluirá através do transistor, que começa mais perto de seu caminho coletor-emissor. Portanto, a bobina é energizada e os contatos são fechados. Claro, não devemos esquecer de adicionar os diodos flyback para evitar as sobretensões no coletor. Para ver visualmente que não há problema de sobrecorrente, prefiro usar um LED verde com um resistor limitador de corrente.

Para desativar o relé se ocorrer um problema, podemos adicionar um segundo transistor NPN à base do primeiro transistor, se um sinal de erro for aplicado à base do segundo e, assim, a bobina se desativar, o LED desligará e os contatos seriam abertos para detectar a sobrecorrente. Embora precisemos de um resistor de potência de valor baixo, como resistor de 5 watts de 0,5 ohms. Ao adicionar simplesmente adicioná-lo em série entre a tensão de alimentação e os primeiros contatos do relé, ele cria uma queda de tensão proporcional à corrente de fluxo, mas como essa queda de tensão é bastante baixa, primeiro temos que utilizar um Op-Amp em uma configuração de amplificação diferencial.

Para obter uma tensão maior que podemos trabalhar com este sinal amplificado, em seguida, conecta-se à entrada não inversora do segundo op-amp cuja entrada inversora está diretamente conectada ao potenciômetro. Ajustando o potenciômetro, podemos criar uma tensão de referência variável e, uma vez que o amplificador operacional atua como um comparador, sua saída será elevada se a tensão de detecção de corrente for maior do que a tensão de referência. Essas saídas acionadas finalmente se conectam à base do segundo transistor por meio de um resistor nas voltas do relé, mesmo sobrecorrente.

Uma vez que o relé não está mais ativado, a corrente de fluxo diminui na saída do comparador e, portanto, o relé é ativado uma vez. Mas como a sobrecorrente fluirá novamente quando o relé for ativado, o comparador dispara mais uma vez e o ciclo se repete continuamente. Novamente, para corrigir isso, poderíamos conectar um resistor, um botão normalmente fechado e outro contato normalmente fechado ainda não utilizado do relé em série à base do segundo transistor. Agora, quando ocorre uma dobra, o relé ainda desligará, mas uma vez que o contato normalmente fechado do relé agora está obviamente fechado. A base do transistor ainda é puxada para a tensão de alimentação, embora a saída do comparador seja reduzida dessa forma. O relé permanece desligado até que o interruptor tátil seja pressionado, interrompendo a corrente de base do segundo transistor, o que permite que o relé seja ativado novamente. Agora que sabemos como funciona o circuito!

Etapa 3: Conectar e testar

Depois de conectar todos os componentes do circuito de acordo com os esquemas, é hora de começar a testar e calibrar o circuito.

Nota: Ao ajustar a tensão de referência incorretamente, esses circuitos não interrompem o fluxo de corrente, mas uma vez que baixamos a tensão de referência para um valor adequado, o circuito interrompe a corrente sem problemas e também reativa facilmente usando um botão de pressão.