在这篇文章中,我们研究了一个电子电路设计,它的工作原理类似于一个传统的保险丝,以保护任何电气系统免受过载,过流,短路和相关的火灾危险。
然而,这种电子保险丝的主要优点是,它不需要像机械保险丝那样频繁更换,相反,它可以通过一个按钮来复位。
什么是保险丝
保险丝是一种用于电线的装置,用于防止因短路或过载而发生意外火灾。在普通的机械式熔断器中,使用一种特殊的易熔丝,当在线路的某个点发生短路时,它会熔化。
尽管这种保险丝相当可靠,但它们的性能肯定不是那么高效或优雅。
机械式保险丝的可熔断类型需要仔细选择,就额定值而言,一旦熔断,再次需要仔细正确地更换设备。
甚至汽车也在很大程度上包含了上述可熔断类型的保险丝,以考虑到所讨论的预防措施。
然而,上述低效的熔断器可以非常有效地替换为更多功能类型的电子熔断器电路,很少考虑。
主要特点
如果你在网上搜索电子熔断器电路,你可能会遇到一些非常普通的设计,实际上没有能力处理高电流短路或过载。
这些电路是由学生创造的,不能用于严肃的应用。
下面的设计使用了继电器,能够支持高达5安培甚至10安培的大电流短路。
这使得该设计适用于几乎所有需要防傻瓜短路保护的大电流直流电路。
电子保险丝是如何工作的
这个想法是由我独家开发的,测试结果非常令人印象深刻。
电路图非常简单,一个继电器被用来通过它的触点将电池电源切换到车辆的其余电器。
低值电阻被放置在晶体管的基极发射极上,以感应电流水平的上升。
当检测到可能的短路时,在这个低值电阻上产生等量的电压,该电压立即触发晶体管,进而触发继电器驱动级。
继电器迅速恢复并切断车辆电源。
然而,在这个过程中,它也锁住了自己,这样它就不会进入振荡模式。
继电器触点的额定必须能处理车辆正常需要规定的最大允许电流。
感应电阻
敏感电阻的值应该仔细选择,以便在正确的过载水平上进行预期的跳闸操作。
我用了一根铁丝(1毫米厚,6圈,1英寸直径)来代替感应电阻,它可以很好地处理4安培后,它迫使继电器跳闸。
对于高电流,可以尝试减小匝数。
精确地说,传感电阻可以用以下公式计算:
- Rx = 0.6 /截止电流
- Rx瓦数= 0.6 x截止电流
“push to OFF”开关用于复位电路,但必须在短路条件被正确整流后。
下面是我开发的一个简单的电子保险丝电路:
另一种简单的电子保险丝
电子保险丝表示一旦检测到过载,负载电流就被切断。实际上,它只是将负载电流限制在某一安培的大小。下一个电路基本上会触发负载电流降至0%。
如果上升,则导致IL x R2 > 0.7V/R2, Q4接通,将基极电流传递到Q3。结果Q4被激活,为Q4提供额外的基极电流。
再生功能持续进行,直到第四季度和第三季度最终饱和。Q3随后将去掉所有来自Q1的基极电流,因此关闭Q2,使负载免于过流。
如果按下复位按钮,则整个电流驱动器将从Q3和Q4上取下,使其没有饱和。
一旦复位按钮i释放,电路将回到原来的情况,如果过载情况已经消除,或将再次点击关闭,如果它仍然存在。
必须注意“接地”,以防止R2短路。
阿里艾哈迈迪说
亲爱的Swagatam
你能帮个忙,给我寄一张你的高质量照片吗?
我想更好地了解一个如此善良、帮助各国人民的人。
致以最亲切的问候
阿里
Swagatam说
亲爱的阿里,谢谢你的欣赏。我很乐意帮忙,我很快就会贴一张照片。
阿里艾哈迈迪说
亲爱的先生Swagatam
你好,非常感谢你的关照。你的回复不仅解决了我的问题,让我很高兴,也让我学会了恰当的用词;把保险丝烧断而不是烧断。
我希望你身体健康,万事如意
他永远不会忘记你的善良
你的真正的
阿里
Swagatam说
亲爱的阿里,
我很高兴能帮到你!祝你在生活中一切顺利。
阿里艾哈迈迪说
亲爱的先生Swagatam
你好,非常感谢你的棒极了的网站。我很感激你如此慷慨地帮助别人。我试过你的“精密存贷比光探测器”照明220伏,100 w灯和电路工作良好,但灯和2或3安培机械保险丝烧2或3个月后,我相信问题是指我的公寓的电线。我写信是想告诉您,我已经决定用细铜线代替熔断器,并将铜线焊接到烧过的玻璃熔断器的金属边,而不是购买新的。那么,替换不同安培(不超过5a)的机械熔断器所需的铜线直径是否有表格或公式?如果没有,可否帮忙写一篇文章?我还有一个游标卡尺来测量电线的直径。
你的真挚的
阿里
Swagatam说
谢谢你,阿里,很高兴你能成功修好电路。是的,如果市电电压波动太大,保险丝和电灯可能会烧坏。如果你使用的是铜线,那么要确保它非常非常细,因为铜的熔点很高,因此相对较粗的线可能不会很快吹坏灯泡。
我没有一个公式或图表的电线选择,但大约,电线可以是一个36 SWG电线,那必须是相当好的保险丝。
或者最好的方法是使用焊锡丝本身作为熔断丝,因为焊锡丝熔点低,工作起来更像熔断丝。22号焊锡线就可以了。
安德烈10说
嗨Swagatam
非常感谢你的帮助,非常感谢。我一直在寻找短路保护解决方案很长一段时间,特别是一个几乎立即反应。我以前已经炸过2个变形金刚了。
你的网站很棒,你分享和帮助这个领域的其他人更是如此。
我赞扬你,先生。
致以最亲切的问候
安德烈
Swagatam说
我的荣幸安德烈,我祝你在项目中一切顺利!!
安德烈10说
嗨Swagatam
非常感谢您的及时回复。
在我的情况下,我希望传感电阻的截止电流为2A。
用你的公式
Rx = 0.6 /截止电流= 0.6 / 2.0 = 0.3欧姆
电流= 0.6 x 2.0 = 1.2瓦
这是正确的吗?
非常感谢
安德烈
Swagatam说
嗨,安德烈,我觉得不错。你可以继续使用这些值。
安德烈10说
嗨Swagatam
我是一个业余爱好者与最小的电子知识。我希望在我的槽车轨道上使用您的保险丝电路来保护短路,当槽车开槽和导轨编织穿过轨道上的负、正导轨时,经常发生短路保护。
我的电源单元是13.8V/3A稳压直流电源,带有车载3A玻璃保险丝。
我想问您的问题如下-
- 1K和100欧姆的电阻值需要改变吗?
- 220uf, 100uf和47uf的电容值需要更改吗?
-这些电容器是双极性的吗?
可以使用非极化电容器吗?如果可以,它们在电路中是如何定位的?
-基于2.5A计算电流传感器的电阻为5.6欧姆34.5W
期待您的回复
致以最亲切的问候
安德烈
Swagatam说
您好Andre,您当然可以为您的应用程序尝试上述设计。
除了感应电阻器外,其他部件都不是很关键。我已经在上面的文章中更新了计算它的公式,您可以相应地实现它。
1K可以改为10k,因为在你的情况下,继电器可以是任何普通的7安培继电器
海迪说
横跨电池的220UF电容的用途是什么?
Swagatam说
确保脱扣时的稳定性和可靠性。
海迪说
嗨。是否有一种电路可以同时保护短路和反极性?
谢谢。
Swagatam说
反向极性可以简单地通过整流二极管来防止。
海迪说
是的,但是整流二极管的电压降太高了。我正在寻找一个基于沟道mosfet的电路,以减少电压降至最小。谢谢。
Swagatam说
然后您可以尝试本文第一个和第二个图中给出的概念
//www.addme-blog.com/simple-zero-drop-solar-charger-circuit/
海迪说
我忘了提到反向电压和短路保护是放置在充电器和电池之间。
Kanta说
嗨,Swa,
你能解释一下BD 140发射器上的挡板的作用吗?
谢谢
Kanta
Swagatam说
Hi坎塔,这不是关键的,然而它保证一个更可靠的触发BD140和更好的充电能力为220uF电容
Kanta说
嗨,Swa,
我计划使用这个保护电路的更高电压的直流,大约是40V。我如何修改锁存?请给我一些建议。
谢谢
Kanta
Swagatam说
Hi Kanta,由于继电器是12V, BD140的发射器将需要与来自40V的12V源连接…同样,来自推开关的馈电将需要通过7812 IC,然后才与继电器线圈连接
休息一下,一切都可以照旧
埃德加说
嗨Swagatam,
如果不是复位按钮和振荡,我直接,在开关关闭的继电器,到另一个负载?我需要拆下按钮线吗?谢谢……
埃德加说
你好,Swagatam,
正如你所说,在短路或过载期间,继电器因此关闭,闭锁自己,进入振荡模式。如果我在继电器关闭后把它连接到另一个负载上会怎样?我是否也必须移除按钮连接或只是保留它为重置?
Swagatam说
你好,埃德加,
我觉得上面的文章解释中有很多错别字,很抱歉
实际上应该是"然而在这个过程中它也锁住了自己这样它就不会进入一个振荡模式...."
请阅读更正在这里,我将确保同样做在上面的文章。
埃德加说
你好,Swagatam
你所说的低值电阻器有6匝,但1mm导线的长度没有显示。电阻的准确值是多少,R=0.6v/跳闸电流?如果是,我在1.8A的地方放置了一个0.33R,但没有用。的问候。
Swagatam说
你好,埃德加,你没有解释你得到的确切结果,它是很早之前就被绊倒了还是根本没有被绊倒。
如果它没有跳闸,可能有一些严重的故障,在你的线路或组件,如果它跳闸低于1.8安培,在这种情况下,你可以尝试降低0.33到一些更低的值。
这条电路已经被我彻底测试过了,肯定能工作
埃德加说
负载电流达到3A,完全没有跳闸。当电源关闭时,继电器线圈通电一秒钟。将测试单个组件。谢谢again & cheers to you Swagatam.
Swagatam说
这意味着在你的电路中有一些不正确的东西,检查0.33电阻的电压....这个电压将负责触发BC547和BD140。
确保电源电压源在图的左侧,如图所示。
埃德加说
嗨Swagatam呗,
首先,向您致以新年的祝福。
我已经成功测试了你的电路,它真的工作!
当它感知到基于敏感电阻的过载或短路时,继电器激活并锁存NO触点。但我注意到在这种情况下下降了1伏特。我使用led作为负载来可视化开关,我的电源大约是0.6A/12Vdc。
我想知道是什么导致了电压下降?
干杯!
Swagatam说
嗨,埃德加,
下降可能是由于继电器线圈消耗,这可能是由于其较低的电阻值,尝试使用较高的线圈欧姆继电器,并检查响应
Swagatam说
......祝你新年快乐!!