2019年9月9日 星期一

寬電壓短路保護裝置

電路最怕的就是短路...
我最常用的工具除了改裝的教學提示機之外
就是簡易電源供應器了
這個電源供應器因為功率低
所以短時間短路還不至於會發生甚麼可怕的事
作電磁學實驗的時候很方便
因為電磁學實驗幾乎都是短路實驗,所以電源的選擇非常重要
千萬不要用大功率的電源作實驗
不然就一定要加上負載

但大部分的時候我還是希望不要讓電源短路
這樣電源會很容易損壞
因此作一個短路的自動斷電裝置應該是滿方便的
找了一些資料,又想了超久...
終於搞定迴路了~~

繼電器線圈(以下簡稱線圈)和NC,NO的開關連動
當線圈通電,NO通路
線圈斷電,NC通路
所以正常的情況下讓線圈通電
此時線圈、負載、指示燈(綠燈)並聯,同時通過NO端
就可以形成迴路

如果負載短路
整個並聯系統也跟著短路,線圈也會斷電
NO跳脫斷路,整個外部系統也就切斷了

此時NC通路,就會點亮紅色指示燈提示此時為跳脫狀態

若要接通外部電路
就將連接線圈的開關按一下接通
此時又會回到初始狀態了

但我的繼電器是定電壓的(5V)
如果要能在更高電壓上使用就必須改變輸入繼電器的電壓
否則電壓過高,繼電器會燒壞
電壓過低,繼電器又無法啟動

數學要來幫個忙了...
基本上我的電源最高約16V,最低約5V
最低的不用擔心
但16V的必須降壓
繼電器的驅動電流約50mA,額定電壓5V
因此我必須吃掉11V左右的電壓,且讓電流至少保持50mA
R=V/I=11/0.05=220歐
電阻消耗功率約P=IV=0.05*11=0.55W
所以在繼電器端串聯一個0.5W左右的200歐可變電阻就可以了~~
LED也必須串聯電阻
但LED的阻值不固定因此看電流就好
LED通常額定電流為20mA
因此16V的電壓,R=V/I=16/0.02=800歐
我手邊只有820歐,當然也是可以用的
搞定!!
電路圖如下
綠線是正常情況
紅線是短路情況

製作的過程如下







影片如下