วงจรจํากัดกระแสไฟฟ้า:อธิบายวงจรอิเล็กทรอนิกส์

ขีดจํากัดกระแสไฟฟ้าวงจรช่วยในการจัดหาพลังงานโดยการป้องกันโดยรวมในกรณีที่มีการโอเวอร์โหลดหรือลัดวงจร

โดยทั่วไปคุณจะพบว่าตัวจํากัดการไหลถูกติดตั้งไว้ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อป้องกันความเสียหายในอนาคตระหว่างการจ่ายไฟ พวกเขาเป็นคุณลักษณะมาตรฐานที่จําเป็นในการปรับพลังงานอินทิเกรต.

ข้างต้นและอื่นๆที่เราจะอธิบายในบทความนี้

วงจรจํากัดกระแสไฟฟ้าคืออะไร?

ในระยะสั้นตัวจํากัดกระแสจะป้องกันไม่ให้วงจรเสียหายโดยการจํากัดกระแสไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ด้วยวิธีนี้ระดับกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่วงจรอิเล็กทรอนิกส์สามารถกําหนดได้สามารถใช้ได้ในระยะยาว

(วงจรอิเล็กทรอนิกส์)

ดังนั้นทําไมเราถึงต้องการตัวจํากัดการไหล?

เนื่องจากคุณสามารถใช้ตัวจํากัดการไหลในหลายๆแอพพลิเคชันจึงเป็นสิ่งที่ดีที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าอายุการใช้งานและความปลอดภัยของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ในที่สุดคุณจะได้รับการป้องกันกระแสไฟฟ้าบนอุปกรณ์

บ่อยครั้งที่คุณใช้วงจรจํากัดกระแสไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นและแม้กระทั่งใช้เทคนิคการตรวจจับในแหล่งจ่ายไฟสลับโหมด ในเวลาอื่นคุณสามารถใช้วงจรควบคุมกระแสไฟฟ้าเพื่อใช้งานได้ไดโอดเปล่งแสงพลังงานสูง. .

เราจะกล่าวถึงแอพพลิเคชันทั้งสองนี้ในการอภิปรายต่อไป

2 .ชนิดของวงจรจํากัดกระแสไฟฟ้า

ขึ้นอยู่กับโครงการของคุณคุณสามารถเลือกตัวจํากัดการไหลได้หลากหลาย อย่างไรก็ตามประเภทที่ใช้ทั่วไปคือ

ขีดจํากัดกระแสไฟฟ้าคงที่

ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคเชื่อว่าขีดจํากัดกระแสคงที่เป็นรูปแบบพื้นฐานที่สุดของการจํากัดกระแสไฟฟ้าเมื่อปรับกําลังไฟ

กลไกการทํางาน:

aตัวจํากัดกระแสคงที่หลักการทํางานคือการรักษาแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุทไว้เมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นสูงสุด เมื่อกระแสไฟฟ้าถึงจุดสูงสุด มันจะคงที่. จากนั้นเมื่อโหลดเพิ่มขึ้นแรงดันไฟฟ้าจะลดลง

บางส่วนของมันข้อดีประกอบด้วย:

นี่เป็นวงจรที่เข้าใจได้ง่าย

นอกจากนี้ต้องใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้น

ในฐานะที่เป็น ข้อเสีย ;

เมื่อใดก็ตามที่เกิดการลัดวงจร มันจะไม่ลดกระแสไฟฟ้า. มันรักษากระแสไฟฟ้า วงจรให้อยู่ในระดับสูงสุด ซึ่งอาจทําให้เกิดความเสียหายบางอย่างกับวงจรได้.

(ลัดวงจรทําให้เกิดความเสียหาย)

นอกจากนี้คุณจะพยายามดึงกระแสไฟฟ้าสูงสุดเมื่อขีดจํากัดกระแสไฟเริ่มทํางาน อย่างไรก็ตามในกระบวนการนี้แรงดันไฟฟ้าขาออกจะลดลงส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นที่ปลายทั้งสองด้านของทรานซิสเตอร์บายพาสชุดในการปรับกําลัง ต่อจากนั้นการใช้พลังงานภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเพิ่มขึ้น

ประการที่สามเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าขาออกที่ใกล้เคียงกับศูนย์และกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ดึงออกมาแรงดันไฟฟ้าเกือบจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเริ่มต้นจากวงจรแก้ไขและเรียบ

แต่น่าเสียดายที่สถานะนี้ไม่เป็นที่พึงปรารถนาในขั้นตอนการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากไม่มีห้องพักและต้องใช้ทรานซิสเตอร์ส่งสัญญาณขนาดใหญ่

นอกจากนี้คุณอาจต้องการความสามารถในการระบายความร้อนเพิ่มเติมซึ่งจะเพิ่มขนาดและค่าใช้จ่ายของแหล่งจ่ายไฟที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า

(ฮีทซิงค์สําหรับการระบายความร้อนในแผงวงจรพิมพ์)

ขีดจํากัดกระแสไฟฟ้า

ขีดจํากัดการไหลย้อนกลับเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกจะได้รับการบํารุงรักษาจนกว่าจะมีการจํากัดการไหล ด้วยวิธีนี้กระแสไฟฟ้าเริ่มลดลงในขณะที่จํากัดกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปการเกินกําลังที่สูงขึ้นจะทําให้กระแสไฟฟ้าลดลงซึ่งจะช่วยลดโอกาสของความเสียหายของวงจร

บางส่วนของมันข้อดีประกอบด้วย:

ประการแรกจะช่วยลดการใช้พลังงานเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการโอเวอร์โหลดทําให้กระแสไฟฟ้าลดลง เมื่อเกิดเหตุการณ์เช่นนี้การใช้พลังงานจะลดลงและการกระจายความร้อนของทรานซิสเตอร์ลําดับถึงขีดจํากัดที่น่ายกย่อง

จากนั้นคุณสามารถใช้งานได้ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางส่วน

นอกจากนี้ยังมีความคุ้มค่าสูง ในกรณีส่วนใหญ่คุณลักษณะที่หลีกเลี่ยงไม่ได้คือการรวมขีดจํากัดกระแสย้อนกลับเข้ากับวงจรรวมแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นเป็นข้อกําหนดค่าใช้จ่ายแทบจะไม่ชัดเจน

จํา ;

ตัวยับยั้งการย้อนกลับมีความซับซ้อนกว่าตัวยับยั้งการไหลคงที่เนื่องจากต้องใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น นอกจากนี้ยังหมายถึงการเพิ่มความซับซ้อนของแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้น

ประการที่สองไม่สามารถจัดการกับภาระที่ไม่ใช่เชิงเส้นได้ดี

นอกจากนี้การล็อคอาจเกิดขึ้นเมื่อคุณใช้ตัวจํากัดด้วยอุปกรณ์ที่ไม่ใช่โอห์ม ในเวลาเดียวกันอุปกรณ์มีแนวโน้มที่จะดึงระดับกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ

ไม่สามารถใช้ได้–เพื่อหลีกเลี่ยงการล็อคตัวยับยั้งกระแสไฟฟ้ารวมถึงความล่าช้าทันที

3 .คํานวณความต้านทานกระแสไฟ

(ตัวต้านทานในการประยุกต์ใช้ชิ้นส่วนไฟฟ้า)

ในการคํานวณความต้านทานการจํากัดกระแสเราจําเป็นต้องดูภาพด้านล่าง ภาพแสดงความต้านทานตัวแปรซึ่งสามารถใช้เพื่อตั้งค่าการควบคุมกระแสไฟฟ้าได้

สําหรับr 1คุณสามารถแทนที่ด้วยความต้านทานคงที่สูตรคํานวณดังนี้:

R1 (limiting resistor) = Vref/current 

ทั้งสองทางเลือก

R1 = 1.25/current 

R1 wattage = 1.25 x current 

หมายเหตุ: ledที่แตกต่างกันอาจมีกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันซึ่งสามารถคํานวณได้โดยการหารแรงดันไฟฟ้าในเชิงบวกที่ดีที่สุดด้วยจํานวนวัตต์(แรงดันไฟฟ้ามาตรฐานวัตต์(3.3 v ) )

ตัวอย่างเช่น 2w led มีกระแสไฟฟ้าเท่ากับ 2/3.3v = 0.6 แอมป์ หรือ 300 มิลแอมป์.

การคํานวณนี้ใช้กับledอื่นๆ

ในส่วนนี้ของบทความนี้เราจะกล่าวถึงวิธีการใช้ขีดจํากัดกระแสเพื่อออกแบบวงจรความเร็วปัจจุบันของled

ความสําคัญของวงจรความเร็วปัจจุบัน

ไดโอดเปล่งแสงมีประสิทธิภาพในการส่องสว่างและการบริโภคต่ํา แต่บางครั้งประสิทธิภาพของพวกเขาจะได้รับผลกระทบจากกระแสและความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าledกําลังสูงจะสร้างความร้อนเป็นจํานวนมาก

ภายใต้การขับขี่ที่มีกระแสไฟฟ้าสูงอุณหภูมิของledจะเกินช่วงที่ทนแล้วยังเสียหาย ในทางกลับกันการระบายความร้อนที่ไม่สามารถควบคุมได้จะเริ่มใช้กระแสไฟฟ้ามากขึ้นและจะถูกทําลาย

ดังนั้นการจํากัดกระแสจะช่วยยับยั้งปัญหาในมือ

วงจรแอ็พพลิเคชัน-การออกแบบหลอดledควบคุมกระแสไฟ

คุณสามารถใช้วงจรความเร็วในปัจจุบันได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อสร้างวงจรหลอดไฟledที่มีความแม่นยําสูง ตัวอย่างเช่นเมื่อเชื่อมต่อวงจรไดรฟ์led 30วัตต์คุณจะใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคํานวณความต้านทานต่อเนื่องของการเชื่อมต่อ

r = ( แรงดันไฟฟ้าเพาเวอร์ซัพพลาย – แรงดันไฟฟ้านําหน้าทั้งหมด ) / กระแสไฟ led

r (วัตต์) = (แรงดันไฟฟ้าเพาเวอร์ซัพพลาย-แรงดันไฟฟ้านําหน้าทั้งหมด) xกระแสไฟled

หากคุณขาด ic คุณสามารถเลือกการกําหนดค่าทรานซิสเตอร์แบบสองขั้วหรือทรานซิสเตอร์หลายตัวเพื่อสร้างวงจรควบคุมกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสําหรับledของคุณ

(ตัวควบคุม led กับทรานซิสเตอร์)

วิธีการออกแบบในทางปฏิบัติได้แก่:

ใช้ไดโอดสองตัวและตัวต้านทานหนึ่งตัว

ประเภทไดโอดเป็นส่วนประกอบไฟฟ้า

วงจรไฟฟ้าจะใช้ตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์ส่งสัญญาณเอาต์พุตและความต้านทานการตรวจจับชุด จากนั้นคุณจะวางไดโอดสองตัวระหว่างฐานของทรานซิสเตอร์และเอาต์พุตของวงจรเพื่อให้เกิดการจํากัดการไหล

เมื่อวงจรทํางานในช่วงปกติจะมีแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กอยู่บนตัวต้านทานเพิ่มเติม. .

แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กและแรงดันไฟฟ้าของขั้วไฟฟ้าพื้นฐานมักมีขนาดเล็กเกินไปที่จะเปิดกระแสไดโอดทั้งสองเช่นเดียวกับการลดแรงดันไดโอดแต่การเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าจะทําให้แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นในตัวต้านทาน

ไดโอดทั้งสองต้องมีแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานที่เท่ากันของขั้วโลกที่ปล่อยออกมาเพื่อนํากระแสไฟฟ้าซึ่งในที่สุดจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงของไดโอดทั้งสอง

คํานวณความต้านทาน

คุณจะกําหนดr 1โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

r1 = ( us –0.7 ) Hfe /กระแสโหลด

Us = supply voltage

Hfe = T1 forward current gain  

Load current = Led current = 100W/35V = 2.5 amps

สําหรับ r2:

R2 = 0.7/LED current 

สรุป

สรุปได้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีแหล่งจ่ายไฟถาวรต้องใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยเพื่อให้สามารถใช้งานได้เป็นเวลานาน นอกจากนี้มาตรการรักษาความปลอดภัยควรใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมน้อยลงราคาถูกและใช้งานง่ายในอุปกรณ์ ตัวจํากัดการไหลใช้กับทุกประเภทที่กล่าวถึงที่นี่

ยิ่งไปกว่านั้นคุณสามารถผสานรวมโครงการของคุณเองได้เมื่อตั้งค่าโครงการ แต่ถ้าคุณมีคําถามใดๆติดต่อเรา. . เรายินดีที่จะช่วย