Ayarlanabilir Akım Sınırlayıcı Devreleri Nasıl Yapılır

Pek çok hassas elektronik devrede veya yükte, güç kaynağındaki akım sınırını ayarlamak, çeşitli savunmasız cihazlar için arızaya dayanıklı bir güvenlik sağlamak için en önemli gereksinimlerden biri olabilir.

Basit bir yöntem algılama akımı dirençlerin kullanılması bu makalede tartışılmıştır.

Akım Sensörü Aşamasını Entegre Etme

Bir güç kaynağından gelen akım, çoğunlukla test edilen veya çalışmakta olan belirli bir devre için gereken güvenli değerden çok daha yüksek seviyelerde derecelendirilir.

Bazı yüksek kaliteli güç kaynakları, çıkışlarında akımı kontrol etmek için ayarlanabilir bir özellik içerebilir, ancak normalde bu özelliği sıradan veya ev yapımı ünitelerde görmeyiz.

Hassas devrelerle kurulabilen ve kullanılabilen basit bir değişken akım sensörü konfigürasyonu aşağıda gösterilmiştir.

Direnç akım sensörü devresi yalnızca tek bir BJT ve birkaç direnç kullanır.

Hassas devrelerin çoğu, ana aktif eleman olarak bir IC veya devre içinde herhangi bir yerde bir kapatma noktasına sahip bir konfigürasyon içerebileceğinden, bu sensör modülü bu girişle entegre edilebilir.

Bu, kapatmayı etkili bir şekilde gerçekleştirecek ve akım girişinin tehlike işaretinin üzerine çıkması durumunda devrenin çalışmasını engelleyecektir.

Nasıl çalışır

Ayarlanabilir akım algılama modülünün işleyişi şu şekilde anlaşılabilir:

Toprak kapatma özelliğine sahip olabilecek devreler için, NPN cihazını kullanan devre soldaki şekilde gösterildiği gibi kullanılabilir.

Burada Rx, çıkışta veya yük tarafından amper tüketimi işaretlenen tehlike eşiğinin üzerine çıkma eğiliminde olduğunda yaklaşık 0.6 V'luk bir potansiyel fark geliştirilecek şekilde seçilir.

0.6V, gösterilen BC547 veya herhangi bir düşük güçlü genel amaçlı BJT için en uygun iletim voltajı seviyesidir, bu nedenle bu seviyeye ulaşıldığında, BJT mevcut kapatma pimini iletir ve topraklar, beslemeyi anında yüke anahtarlar ve işlem, tüketimin ayarlanan düzeyi aşmasına izin verilmemesini sağlamak için eşikte tekrar etmeye devam eder.

Algılama Direncinin Hesaplanması

Rx, aşağıdaki Ohm yasası yardımıyla ve devre gereksinimine göre seçilebilir:

R = 0.6 / I

Tabandaki ön ayar, kesme bölgesinin ince ayarını yapmak için kullanılabilir.

Devre şeması

Pozitif Kapatma İşlemleri İçin

Pozitif hattan kapanmayı talep eden devrelerde, sağdaki akım sensörü devresi kullanılabilir.

Bu, BJT'nin toplayıcısına bağlanan kapatma pimi için pozitif bir sürücü üretecek şekilde yapılandırılan kutuplar dışında, işlevleri ile NPN muadili ile tamamen aynıdır.

Şimdi, tahsis edilmiş pinout'larında bir kapatma özelliğini kolaylaştıran örnek devrelerden ve IC'lerden birkaçını öğrenelim.

IC 555 ile entegrasyon

IC 555 için, 4 numaralı sıfırlama pimi veya 5 numaralı kontrol pimi kapatma girişleri olarak kullanılabilir, istenen sonuçlar için yukarıdaki NPN sensörü buraya bağlanabilir.

IC LM317 / LM338 / LM396 ile entegrasyon

LM317, LM338, LM350, LM396 için, ADJ pini kapatma pini olarak işlev görür, yine NPN modülü, istenen akım kısıtlamaları için bu cihazlarla çalışır.

IC 4017 / IC4060 ile entegrasyon

4060, 4017 gibi IC'ler, sırasıyla pim # 12 ve pim # 13'e pozitif bir sıfırlama voltajı uygulanarak çalışması durdurulabilir. Bu nedenle, bu örnekler için, PNP cihazlı akım sensörü, gerekli amper kontrolü için mükemmel şekilde uyacaktır.

IC SG3525 / IRS2453 ile entegrasyon

Diğer örnekler arasında IC SG3524 / 5 = pin # 10, pozitif tetik kapatmayı içerir.

IRS2453 tam köprü sürücüsü = pin # 5, kalıcı kapatma, pozitif tetik (2V)

Opamp koruma devreleri için, güç cihazını çıkışında engellemekten sorumlu olabilecek giriş pini, kapatma pimi olarak hedeflenebilir ve yukarıdaki akım algılama modüllerinden herhangi biri ile uygun şekilde bağlanabilir.