Điện tử

Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp có nhiệm vụ bảo vệ quá dòng và ngắn mạch có thể điều chỉnh được bằng cách sử dụng OPAMP LM358. Trong bài viết này Của CDK , chúng ta sẽ xem cách bạn có thể thực hiện bảo vệ ngắn mạch bằng LM358 OPAMP.

Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp
Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

Quá Dòng và ngắn mạch là gì ?

Ngắn mạch xảy ra khi dòng điện chạy trong mạch bỏ qua tải và chạy từ đường đi có điện trở nhỏ nhất hoặc bằng không. Chúng ta có thể ngắn mạch bằng cách kết nối các cực dương và cực âm của nguồn điện (Ở đây chúng ta chỉ nói về nguồn DC). Khi ngắn mạch xảy ra dòng điện lớn chạy qua mạch. Dòng điện này không có phương tiện đường dẫn để tiêu tán công suất điện do đó nó gây ra rất nhiều nhiệt và thậm chí cháy. Vì vậy chúng ta phải đề phòng ngắn mạch. Chúng ta có thể làm điều này bằng cách sử dụng mạch bảo vệ ngắn mạch.

Quá Dòng và ngắn mạch là gì ?
Quá Dòng và ngắn mạch là gì ?

OPAMP chuyển tải đầu ra bằng MOSFET, chúng tôi đã sử dụng MOSFET kênh N IRF540N . Tôi khuyên bạn nên sử dụng một bộ tản nhiệt nếu dòng tải lớn hơn 500mA.

Để cấp nguồn cho mạch, chúng tôi đã sử dụng một bộ điều chỉnh điện áp LM7809. Đây là bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính 9V 1A với điện áp đầu vào rộng.

Linh kiện Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

Dưới đây là Linh kiện Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp chi tiết :

Linh kiện Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp
Linh kiện Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp
  • Nguồn điện 12V đến 30V
  • LM7809 ổn áp 9V.
  • IRF540N kênh n-MOSFET.
  • Tản nhiệt cho MOSFET.
  • IC OPAMP LM358D.
  • Tụ điện 100uF / 25V.
  • Chiết áp 50k.
  • Điện trở R1 1Ω 2W.
  • R2 1KΩ điện trở.
  • R3 điện trở 1MΩ.
  • R4 điện trở 100kΩ.

Sơ đồ Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

LM7809 cho đầu ra 9V ở PIN 3, tụ lọc 100uF được sử dụng để lọc bỏ mọi biến động của tín hiệu và giúp đầu ra mượt mà.

Sơ đồ Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp
Sơ đồ Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

LM358 là một IC khuếch đại hoạt động cho mục đích chung, nó có hai OPAMP nhưng chúng tôi chỉ sử dụng một. PIN 3 của OPAMP kết nối với đầu nối biến đổi của chiết áp. chân 1 là đầu ra của OPAMP, nó được kết nối với cổng của MOSFET IRF540N. Đầu cuối cống của MOSFET kết nối với đất của tải trong khi đầu cuối nguồn được kết nối với đất. Điện áp tham chiếu tại điện trở R1 được cấp cho chân 2 của OPAMP. R4 là điện trở phản hồi kết nối đầu vào và đầu ra.

Thiết kế Mạch cân bằng Quadcopter

Giải thích Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

Mạch này nhằm mục đích ngắt tải ngay khi xảy ra ngắn mạch hoặc quá dòng bằng cách chuyển mạch MOSFET Q1. Vậy mạch sẽ phát hiện quá dòng bằng cách nào? Điều này được thực hiện bởi điện trở shunt R1, là điện trở 1Ω có định mức 2 watt. Phương pháp này được gọi là Cảm biến dòng điện trở Shunt .

Giải thích Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp
Giải thích Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

Dòng điện chạy từ tải đến cực tiêu của MOSFET và sau đó xuống đất thông qua điện trở 1Ω. Theo định luật Ôm V = I x R, Trong đó V là điện áp I là dòng điện và R là điện trở. Tùy thuộc vào điện trở shunt dòng tải tạo ra điện áp giảm trên nó. Giả sử dòng điện chạy qua điện trở tải là 1A thì điện áp tạo ra trên điện trở 1Ω là 1V. Bằng cách so sánh điện áp này với điện áp tham chiếu sử dụng OPAMP, chúng ta sẽ chuyển MOSFET sang trạng thái BẬT và TẮT.

Điện áp được tạo ra trên điện trở shunt 1Ω được áp dụng cho đầu nối nghịch lưu của IC khuếch đại hoạt động ở chân 2. Điện áp này được so sánh với điện áp tham chiếu đặt tại PIN 3 của bộ khuếch đại hoạt động. Bạn có thể điều chỉnh điện áp tham chiếu bằng cách xoay chiết áp. Khi điện áp tại đầu cuối đảo ngược của OPAMP trở nên nhiều hơn đầu ra của đầu cuối không đảo ở đầu cuối 1 trở thành Thấp và MOSFET chuyển sang trạng thái TẮT, tải sẽ bị ngắt kết nối và do đó, quá dòng hoặc ngắn mạch được bảo vệ.

Chúng tôi đã sử dụng điện trở 100kΩ R4 làm phản hồi từ đầu ra đến đầu vào. Phản hồi này làm cho mạch ổn định hơn và giảm vấp sai. Điện trở R2 là điện trở điều khiển cổng và R3 là điện trở kéo xuống cổng của MOSFET.

  • Sử dụng tản nhiệt thích hợp .
  • Mạch RC snubber rất hữu ích trong việc giảm hiệu ứng EMI.
  • Sử dụng điện trở shunt công suất thấp, vì dòng điện cao sẽ gây ra nhiều nhiệt.
  • Bạn có thể sử dụng bộ khuếch đại cảm biến hiện tại để cảm nhận chính xác dòng điện.

Video hướng dẫn Mạch bảo vệ quá dòng dùng Opamp

CDK - CĐ Văn Hóa Nghệ Thuật Và Du Lịch Nha Trang

Trường Cao đẳng Văn hóa Nghệ thuật & Du lịch Nha Trang CDK chính thức được thành lập. Năm 2005, nhà trường được vinh dự đón nhận phần thưởng cao quý của Nhà nước : Huân chương Lao động Hạng Ba.

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button