Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách thiết kế và xây dựng một mạch đơn giản để bảo vệ quá dòng bằng opamp.
Contents
Bảo vệ quá dòng và vai trò quan trọng của nó
Trong các mạch nguồn, bảo vệ quá dòng đóng vai trò quan trọng để hạn chế dòng điện ra từ nguồn điện. Khi tải rút một dòng điện lớn hơn khả năng quy định của nguồn, hiện tượng “quá dòng” sẽ xảy ra. Đây là tình huống nguy hiểm có thể gây hỏng nguồn điện. Vì vậy, các kỹ sư thường sử dụng mạch bảo vệ quá dòng để cắt tải khỏi nguồn điện và bảo vệ tải và nguồn điện.
Bạn đang xem: Mạch bảo vệ quá dòng dùng opamp
Bảo vệ quá dòng bằng bộ khuếch đại thuật toán
Mạch bảo vệ quá dòng có nhiều loại và độ phức tạp khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xây dựng một mạch bảo vệ quá dòng đơn giản sử dụng opamp, một linh kiện rất phổ biến và dễ dàng điều chỉnh cho các thiết kế của bạn.
Xem thêm : 1kw là bao nhiêu w? Số điện là gì? Cách tính tiền điện
Mạch chúng ta sẽ thiết kế có giá trị ngưỡng quá dòng có thể điều chỉnh và tính năng tự động khởi động lại khi bị hỏng. Với opamp làm đơn vị điều khiển, MOSFET IRF540N được sử dụng để chuyển (ngắt kết nối) tải đầu ra. Nếu dòng tải lớn hơn 500mA, hãy sử dụng tản nhiệt MOSFET phù hợp. Tuy nhiên, đối với mạch này, chúng ta sẽ không sử dụng tản nhiệt.
Hình ảnh minh họa mạch bảo vệ quá dòng
Linh kiện cần thiết
Dưới đây là danh sách các linh kiện cần thiết cho mạch bảo vệ quá dòng:
- Breadboard
- Nguồn điện 12V (tối thiểu) hoặc theo yêu cầu
- LM358
- 100uF 25V
- IRF540N
- Tản nhiệt (nếu cần)
- Trim pot 50k
- Điện trở 1k (dung sai 1%)
- Điện trở 1Meg
- Điện trở 100k (dung sai 1%)
- Điện trở 1ohm, 2W (dòng tải tối đa 1.25A)
- Dây cho breadboard
Hoạt động của mạch bảo vệ quá dòng
Mạch bảo vệ quá dòng sử dụng opamp để cảm nhận quá dòng và dựa trên kết quả, điều khiển MOSFET để ngắt hoặc kết nối tải với nguồn điện. Với mạch đơn giản như trong hình dưới đây:
Hình ảnh minh họa sơ đồ mạch bảo vệ quá dòng
Xem thêm : Đèn led dây hắt trần: Lựa chọn tối ưu cho không gian sáng đẹp
Khi MOSFET ở trạng thái BẬT hoặc TẮT trong điều kiện bình thường và quá tải. Trước khi tắt tải, cần phát hiện dòng tải. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một điện trở shunt R1, là một điện trở shunt 1 Ohm với định mức 2 W. Phương pháp này được gọi là Cảm biến dòng điện trở Shunt.
Dòng tải chạy qua MOSFET, đi qua điện trở shunt và cuối cùng đến GND. Điện áp rơi trên điện trở shunt có thể được tính bằng định luật Ohm. Nếu điện áp rơi này được so sánh với điện áp xác định trước bằng opamp, chúng ta có thể phát hiện quá dòng và điều khiển trạng thái của MOSFET để cắt tải. Bộ so sánh sử dụng bộ khuếch đại thuật toán LM358 được cấu hình như một bộ so sánh. Nếu điện áp cảm nhận nhỏ hơn điện áp chuẩn, MOSFET sẽ ở trạng thái BẬT. Ngược lại, nếu điện áp cảm nhận lớn hơn điện áp tham chiếu, MOSFET sẽ ở trạng thái TẮT.
Với mạch bảo vệ quá dòng này, bạn có thể an tâm sử dụng nguồn điện mà không lo nguy hiểm. Nếu bạn cần thiết kế mạch điện tử theo yêu cầu tại TPHCM, hãy liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ.
Nguồn: https://cite.edu.vn
Danh mục: Học tập
