Einfacher elektronischer Sicherungskreis

In diesem Artikel untersuchen wir ein elektronisches Schaltungsdesign, das wie eine herkömmliche Sicherung funktioniert, um jedes elektrische System vor Überlastungen, Überstrom, Kurzschluss und damit verbundenen Brandgefahren zu schützen.

Der Hauptvorteil dieser elektronischen Sicherung besteht jedoch darin, dass sie nicht häufig ausgetauscht werden muss, wie z. B. mechanische Sicherungen. Stattdessen kann sie mit einem einzigen Knopfdruck zurückgesetzt werden.

Was ist eine Sicherung?

Eine Sicherung ist ein Gerät, das in der elektrischen Verkabelung verwendet wird, um versehentliche Brandgefahren aufgrund eines Kurzschlusses oder einer Überlastung zu vermeiden. Bei gewöhnlichen mechanischen Sicherungen wird ein spezieller Schmelzdraht verwendet, der schmilzt, wenn irgendwann in der Verkabelung ein Kurzschluss vorliegt.

Obwohl solche Sicherungen ziemlich zuverlässig sind, sind sie mit ihrer Leistung sicherlich nicht so effizient oder elegant.

Ein mechanisch schmelzbarer Sicherungstyp erfordert eine sorgfältige Auswahl hinsichtlich der Nennleistung. Nach dem Durchbrennen muss das Gerät erneut sorgfältig ausgetauscht werden.

Sogar Automobile enthalten weitgehend die oben genannten schmelzbaren Sicherungstypen für die besprochenen Vorsichtsmaßnahmen.

Die obige ineffiziente Sicherung kann jedoch sehr effektiv durch vielseitigere Arten von elektronischen Sicherungsschaltungen ersetzt werden, ohne dass dies berücksichtigt wird.

Haupteigenschaften

Wenn Sie online nach einem elektronischen Sicherungskreis suchen, können Sie auf einige sehr gewöhnliche Designs stoßen, die tatsächlich nicht in der Lage sind, Hochstromkurzschlüsse oder Überlastungen zu verarbeiten.

Diese Schaltkreise werden von Schulkindern erstellt und können nicht für ernsthafte Anwendungen verwendet werden.

Das unten dargestellte Design verwendet ein Relais und kann Hochstromkurzschlüsse bis zu 5 Ampere oder sogar 10 Ampere unterstützen.

Dies macht das Design für fast alle Hochstrom-Gleichstromkreise geeignet, die einen narrensicheren Kurzschlussschutz erfordern.

Wie diese elektronische Sicherung funktioniert

Die Idee wurde exklusiv von mir entwickelt und die Testergebnisse waren ziemlich beeindruckend.

Das CIRCUIT DIAGRAM ist sehr einfach. Ein Relais wird verwendet, um die Batterieleistung über seine Kontakte auf den Rest der Elektrik des Fahrzeugs umzuschalten.

Ein niederwertiger Widerstand ist über dem Basisemitter eines Transistors angeordnet, um den Anstieg der Strompegel zu erfassen.

Wenn ein möglicher Kurzschluss erfasst wird, wird eine äquivalente Spannungsmenge über diesem niederwertigen Widerstand entwickelt. Diese Spannung wird für das sofortige Auslösen des Transistors verantwortlich, der wiederum die Relaistreiberstufe auslöst.

Das Relais kehrt schnell zurück und schaltet die Stromversorgung des Fahrzeugs aus.

Dabei rastet es jedoch auch selbst ein, so dass es nicht in einen oszillierenden Modus übergeht.

Die Relaiskontakte müssen für den maximal zulässigen Strom ausgelegt sein, der für die normalen Anforderungen des Fahrzeugs angegeben ist.

Sensorwiderstand

Der Wert des Messwiderstands sollte sorgfältig für die beabsichtigten Auslösevorgänge bei den richtigen Überlastpegeln ausgewählt werden.

Ich habe anstelle des Messwiderstands einen Eisendraht (1 mm dick, 6 Windungen, 1 Zoll Durchmesser) verwendet, der bis zu 4 Ampere verarbeiten kann und danach das Relais zum Auslösen zwingt.

Für höhere Ströme kann eine geringere Anzahl von Windungen versucht werden.

Um genau zu sein, könnte der Erfassungswiderstand unter Verwendung der folgenden Formel berechnet werden:

• Rx = 0,6 / Abschaltstrom
• Rx Wattage = 0,6 x Abschaltstrom

Der Schalter 'Push to OFF' wird zum Zurücksetzen des Stromkreises verwendet, jedoch erst, nachdem der Kurzschlusszustand ordnungsgemäß behoben wurde.

Ein von mir entwickelter einfacher elektronischer Sicherungskreis ist unten dargestellt:

Eine weitere einfache elektronische Sicherung

Die elektronische Sicherung zeigt an, dass der Laststrom abgeschaltet wird, sobald eine Überlast erkannt wird. Tatsächlich beschränkt es den Laststrom einfach auf eine Größe bestimmter Ampere. Der nächste Stromkreis löst grundsätzlich einen Abfall des Laststroms auf 0% aus.

Wenn es ansteigt, wird IL x R2> 0,7 V / R2, Q4 eingeschaltet und liefert Basisstrom an Q3. Infolgedessen wird Q4 aktiviert und liefert zusätzlichen Basisstrom für Q4.

Die Regenerationsfunktion geht weiter, bis schließlich Q4 und Q3 gesättigt sind. Q3 nimmt anschließend den gesamten Basisstrom von Q1 ab, wodurch Q2 ausgeschaltet wird und die Last vor Überstrom geschützt werden kann.

Wenn die Reset-Taste gedrückt wird, muss der gesamte Stromantrieb von Q3 und Q4 abgenommen werden, wodurch sie keine Sättigung aufweisen.

Sobald ich die Reset-Taste losgelassen habe, kehrt die Schaltung entweder in die ursprüngliche Situation zurück, falls die Überlastsituation beseitigt wurde, oder klickt erneut, falls sie noch vorhanden ist.

Bei der Erdung ist Vorsicht geboten, um einen Kurzschluss von R2 zu vermeiden.