- Các thành phần bắt buộc
- Bóng bán dẫn PNP SK100B
- Bóng bán dẫn BC547B NPN
- Mạch bảo vệ ngắn mạch
- Sơ đồ mạch
- Làm việc của mạch bảo vệ ngắn mạch
Ngắn mạch là kết nối ngoài ý muốn giữa hai đầu nối đang cung cấp điện cho tải. Nó có thể xảy ra cả trong mạch AC hoặc DC, nếu là nguồn AC thì ngắn mạch có thể ngắt nguồn điện của cả khu vực, nhưng có cầu chì và mạch bảo vệ quá tải ở nhiều cấp, từ trạm điện đến nhà. Và nếu nó là một nguồn DC như pin thì nó có thể làm nóng pin và pin sẽ cạn kiệt rất nhanh. Trong một số trường hợp, pin có thể bị nổ. Có rất nhiều cách để bảo vệ mạch khỏi ngắn mạch và nhiều loại cầu chì có sẵn để bảo vệ quá tải.
Chúng ta sẽ thiết kế và nghiên cứu một mạch bảo vệ ngắn mạch điện áp thấp đơn giản cho điện áp một chiều. Mạch được thiết kế với mục đích để chạy mạch vi điều khiển một cách an toàn và có thể bảo vệ nó khỏi bị hư hỏng do đoản mạch ở phần khác của mạch.
Các thành phần bắt buộc
- Bóng bán dẫn SK100B PNP - 1Nos.
- Bóng bán dẫn BC547B NPN - 1Nos.
- Điện trở 1kΩ - 1Nos.
- Điện trở 10kΩ - 1Nos.
- Điện trở 330Ω - 2Nos.
- Điện trở 470Ω - 1Nos.
- Nguồn điện 6VDC - 1Nos.
- Breadboard - 1Nos.
- Kết nối dây - Theo yêu cầu
Bóng bán dẫn PNP SK100B
Bắt đầu từ khía của bóng bán dẫn là Emitter, giữa là đế và cuối cùng là Collector
- Máy phát - E
- Cơ sở - B
- Bộ sưu tập - C
Bóng bán dẫn BC547B NPN
Mạch bảo vệ ngắn mạch
Một ví dụ phổ biến về ngắn mạch là khi cực dương và cực âm của pin được kết nối với nhau bằng một dây dẫn có điện trở thấp, giống như dây dẫn. Trong điều kiện này, pin có thể bốc cháy và thậm chí có thể phát nổ. Đó là những gì xảy ra với pin di động trong điện thoại di động nhiều lần.
Để tránh tình trạng ngắn mạch này, Mạch bảo vệ ngắn mạch được sử dụng. Mạch bảo vệ ngắn mạch sẽ làm chuyển hướng dòng điện hoặc ngắt tiếp điểm giữa mạch và nguồn điện.
Đôi khi chúng ta gặp sự cố mất điện với tia lửa điện đột ngột trong khi sử dụng một số thiết bị gia dụng bị lỗi như lò nướng, bàn ủi,… sau đó. Lý do đằng sau điều này là, ở đâu đó có một số dòng điện dư chạy qua một số mạch bên trong thiết bị bị lỗi đó. Điều này có thể dẫn đến điện giật hoặc có thể cháy nhà nếu không được bảo vệ. Vì vậy, một cầu chì hoặc cầu dao được sử dụng để tránh hư hỏng như vậy. Trong tình trạng đó, cầu dao hoặc cầu chì ngắt nguồn cung cấp chính cho ngôi nhà. Mạch ngắt cầu chì cũng là một dạng của mạch bảo vệ ngắn mạch, trong đó một dây điện trở thấp được sử dụng để làm nóng chảy và ngắt nguồn điện chính cho ngôi nhà bất cứ khi nào có dòng điện vượt qua nó.
Vì vậy, ở đây chúng ta sẽ nghiên cứu và thiết kế mạch điện để tránh những hư hỏng do ngắn mạch trong đó.
Sơ đồ mạch
Làm việc của mạch bảo vệ ngắn mạch
Mạch bảo vệ ngắn mạch DC công suất thấp đơn giản được hiển thị ở trên bao gồm hai mạch bán dẫn, một là mạch bán dẫn BC547 NPN và mạch khác là mạch bán dẫn SK100B PNP. Đầu vào được cung cấp cho mạch bằng nguồn điện 5V DC, có thể được cung cấp bởi một số pin hoặc sử dụng máy biến áp.
Hoạt động của mạch rất đơn giản, khi đèn LED xanh D1 phát sáng có nghĩa là mạch đang hoạt động bình thường và không có nguy cơ hư hỏng. Đèn LED đỏ D2 dự kiến chỉ phát sáng khi có ngắn mạch.
Khi nguồn điện được BẬT, bóng bán dẫn Q1 được phân cực và bắt đầu dẫn điện và LED D1 được BẬT. Trong thời gian này, đèn LED đỏ D2 vẫn tắt vì không có hiện tượng đoản mạch.
Sự phát sáng của đèn LED xanh lá cây D1 cũng cho biết rằng điện áp nguồn và điện áp đầu ra xấp xỉ bằng nhau.
Trong mạch kích thích của chúng tôi, chúng tôi đã tạo ra một 'ngắn' bằng cách sử dụng một công tắc ở đầu ra. Khi 'ngắn' xảy ra, điện áp đầu ra giảm xuống 0V và Q1 ngừng dẫn điện do điện áp cơ bản của nó là 0V. Transistor Q2 cũng ngừng dẫn điện do điện áp bộ thu của nó cũng giảm xuống 0V.
Vì vậy, bây giờ dòng điện được bắt đầu chạy qua RED led D2 và đi qua đất thông qua đường dẫn ngắn mạch (thông qua công tắc). Điều đó làm cho đèn LED đỏ D2 bắt đầu dẫn điện vì nó được phân cực thuận và cho biết rằng một điểm ngắn đã được phát hiện và dòng điện được chuyển hướng qua đèn LED ĐỎ D2 thay vì làm hỏng toàn bộ mạch.