Схема ограничения тока:объяснение электронных схем

Схема ограничения тока помогает в источниках питания, обеспечивая общую защиту в случае возможной перегрузки или короткого замыкания.

Как правило, вы найдете ограничители тока, встроенные в электронные компоненты, чтобы предотвратить будущие повреждения во время подачи питания. Они входят в число стандартных функций, необходимых для регулирования интегральных схем (ИС) источников питания.

Вышеупомянутое и многое другое — это то, что мы собираемся изложить в этой статье.

1. Что такое схема ограничения тока?

Проще говоря, ограничители тока предотвращают повреждение цепей, ограничивая токи от регулируемого источника питания. Таким образом, единственный максимальный уровень тока, который может определить электронная схема, будет применим в долгосрочной перспективе.

(электронная схема)

Так зачем же тогда нужен ограничитель тока?

Поскольку вы можете использовать ограничители тока в нескольких приложениях, лучше всего обеспечить долговечность и безопасность электронных компонентов. В итоге у вас будет текущая защита на устройствах.

Часто вы будете использовать схемы ограничения тока в линейных источниках питания или даже применять методы измерения в импульсных источниках питания. В других случаях вы можете использовать схему регулятора тока для управления светодиодом высокой мощности.

Мы коснемся обоих приложений по мере продвижения.

2. Типы схем ограничения тока

Существует множество ограничителей тока, которые вы можете выбрать в соответствии с вашим проектом. Тем не менее, обычно используются следующие типы.

Постоянное ограничение тока

Технологи считают ограничение постоянного тока самой простой формой ограничения тока при регулировании источников питания.

Механизмы действия: Ограничитель постоянного тока работает, поддерживая выходное напряжение при повышении тока до максимального уровня. Когда ток достигнет своего пика, он будет находиться на постоянном обслуживании. Тогда произойдет падение напряжения с ростом нагрузки.

Некоторые из его преимуществ включить;

• Это простая схема с понятной схемой.
• Кроме того, для этого требуется всего несколько электронных компонентов.

Что касается недостатков ;

• Всякий раз, когда происходит короткое замыкание, ток не снижается. Он поддерживает ток цепи на максимальном уровне, что может привести к некоторым повреждениям схемы.

(короткое замыкание, приводящее к повреждению)

• Более того, когда ограничение тока начнет действовать, вы сможете потреблять максимальный ток. Однако при этом выходное напряжение падает, что приводит к повышенному напряжению на последовательном транзисторе при регулировании источника питания. Следовательно, происходит увеличение рассеиваемой мощности внутри электронного устройства.
• В-третьих, при почти нулевом выходном напряжении и потребляемом максимальном токе напряжение почти всегда равно начальному входному напряжению от цепей выпрямителя и сглаживания.

К сожалению, такое состояние на этапе проектирования электронной схемы не рекомендуется. Это связано с тем, что не будет сделана поправка, что вынуждает включать более крупный последовательный проходной транзистор.

Кроме того, вам может понадобиться дополнительный радиатор, который впоследствии увеличивает размер и стоимость регулируемого источника питания.

(радиатор для отвода тепла в печатной плате)

Ограничение тока в обратном направлении

Свернутое ограничение тока обеспечивает поддержание выходного напряжения до начала действия ограничения тока. При этом ток начинает снижаться, наряду с ограничением тока. Обычно более высокая перегрузка по мощности приводит к уменьшению тока, что снижает вероятность повреждения электрической цепи.

Некоторые из его достоинств включить;

• Во-первых, это снижает энергопотребление, поскольку возрастающая перегрузка приводит к падению тока. При этом энергопотребление уменьшается, а тепловыделение последовательного транзистора находится на похвальном пределе.
• Затем вы можете реализовать его использование в нескольких электронных компонентах.
• Кроме того, это экономично. В большинстве случаев включение обратных токоограничений в интегральные схемы регулируемых источников питания является неизбежной особенностью. Таким образом, требование делает стоимость практически незаметной.

Недостатки;

• Ограничитель обратного хода более сложен по сравнению с ограничителем постоянного тока, поскольку требует больше электронных компонентов. Это также означает дополнительную сложность линейного источника питания.
• Во-вторых, он плохо работает с нелинейными нагрузками.
• Кроме того, при использовании ограничителя с неомическим устройством может произойти блокировка. В то же время устройства имеют тенденцию потреблять непрерывные уровни тока независимо от напряжения питания.

N/B — чтобы избежать состояния блокировки, мат ограничителя тока с обратной связью включает переходную задержку.

3. Расчет резистора ограничения тока

(применение резисторов в электрических компонентах)

Чтобы рассчитать резистор ограничителя тока, нам нужно будет посмотреть на рисунок ниже. На рисунке показан переменный резистор, который можно использовать для установки управления током.

Для R1 вы можете заменить его постоянным резистором, рассчитав его по указанной формуле:

R1 (ограничительный резистор) =Vref/ток

В качестве альтернативы

R1 =1,25/ток

Мощность R1 =1,25 x ток

Примечание:разные светодиоды могут иметь разные токи, и вы можете рассчитать его, разделив оптимальное прямое напряжение на его мощность (стандартное напряжение в ваттах (при 3,3 В)).

Например, 2-ваттный светодиод будет иметь 2/3,3 В =0,6 А или 300 мА.

Расчет также применим к другим светодиодам.

<старт ="4">

Применение схемы ограничения тока

В этой части статьи обсуждается использование ограничения тока для разработки схемы скорости тока светодиода.

Важность схемы скорости тока для светодиодов

Светодиоды производят освещение эффективно и при низком потреблении. Но иногда на их характеристики может влиять ток и тепло. Это особенно верно при рассмотрении светодиодов высокой мощности, поскольку они выделяют много тепла.

Светодиод, питаемый большими токами, нагревается сверх допустимого, а затем повреждается. С другой стороны, неконтролируемое рассеивание тепла в конечном итоге начнет потреблять больше тока и также подвергнется разрушению.

Таким образом, ограничение тока помогает обуздать имеющиеся проблемы.

Прикладные схемы — разработка управляемой током светодиодной трубки-светильника

Вы можете использовать схему скорости тока для эффективного и точного создания цепей светодиодных трубок, управляемых по току. Например, при подключении схемы драйвера светодиода постоянного тока мощностью 30 Вт вы будете использовать приведенную ниже формулу для расчета подключенного последовательного резистора.

R =(напряжение питания – общее прямое напряжение светодиода)/ ток светодиода

R (Вт) =(напряжение питания – общее прямое напряжение светодиода) x ток светодиода

Если у вас нет микросхемы, вы можете настроить биполярные транзисторы или несколько транзисторов, чтобы сформировать рабочую схему контроллера тока для вашего светодиода.

(светодиодный контроллер с транзистором)

Практические способы проектирования включают в себя;

Использование двух диодов и резистора

типы диодов в качестве электрических компонентов.

Схема источника питания будет использовать эмиттер выходного проходного транзистора с последовательным резистором. Затем вы поместите два диода между базой транзистора и выходом схемы, чтобы добиться эффекта ограничения тока.

Поскольку схема работает в нормальном диапазоне, на последовательном резисторе присутствует небольшое напряжение.

Небольшое напряжение и напряжение база-эмиттер часто слишком малы, чтобы включить два тока диода, как это произошло бы с падением двух диодных переходов, тем не менее, увеличение тока приводит к увеличению напряжения на резисторе.

Для того чтобы два диода могли проводить ток, должны быть равные падение на переходе база-эмиттер и резистор, что в конечном итоге равняется двум падениям на переходе диода.

Расчет резисторов

Вы определите R1 по следующей формуле:

R1 =(Us – 0,7) Hfe/ток нагрузки

Us =напряжение питания

Hfe =усиление прямого тока T1

Ток нагрузки =ток светодиода =100 Вт/35 В =2,5 А

Что касается R2:

R2 =0,7/ток светодиода

Заключение

Таким образом, электронные устройства с постоянным питанием требуют мер безопасности, чтобы продолжать работать в течение длительного времени. Кроме того, меры безопасности должны использовать меньше дополнительных электронных компонентов, быть дешевыми и простыми для реализации в устройствах. Ограничитель тока подходит для всех категорий, упомянутых здесь.

Более того, вы можете интегрировать его самостоятельно при настройке своего проекта. Однако, если у вас возникнут какие-либо вопросы, свяжитесь с нами. Мы будем рады помочь.