短絡と は、負荷に電力を供給している2つの端子間の意図しない接続です。ACまたはDC回路の両方で発生する可能性があり、AC電源の場合、短絡によってエリア全体の電源がトリップする可能性がありますが、発電所から家まで、さまざまなレベルでヒューズと過負荷保護回路があります。また、バッテリーのようなDC電源の場合、バッテリーを加熱する可能性があり、バッテリーは非常に急速に放電します。場合によっては、バッテリーが爆発する可能性があります。回路を短絡から保護する方法はたくさんあり、過負荷保護には多くの種類のヒューズが利用できます。
DC電圧用の簡単な低電圧短絡保護回路を設計して研究します。この回路は、マイクロコントローラ回路を安全に動作させることを目的として設計されており、回路の他の部分の短絡による損傷から回路を保護することができます。
必要なコンポーネント
- SK100BPNPトランジスタ-1Nos。
- BC547BNPNトランジスタ-1個
- 1kΩ抵抗-1Nos。
- 10kΩ抵抗-1Nos。
- 330Ω抵抗-2Nos。
- 470Ω抵抗-1Nos。
- 電源6VDC-1Nos。
- ブレッドボード-1Nos。
- 接続線-要件に応じて
SK100BPNPトランジスタ
トランジスタのノッチから始まり、エミッタ、中央がベース、最後がコレクタです。
- エミッター-E
- ベース-B
- コレクター-C
BC547BNPNトランジスタ
短絡保護回路
短絡の一般的な例は、バッテリーの正と負の端子がワイヤーのような低抵抗の導体で一緒に接続されている場合です。この状態では、バッテリーが発火し、爆発することさえあります。それは、携帯電話のモバイルバッテリーで何度も起こることです。
この短絡状態を回避するために、短絡保護回路が使用されます。短絡保護回路は、電流の流れをそらすか、回路と電源の間の接触を切断します。
オーブンやアイロンなどの故障した家電製品を使用しているときに、突然の火花で停電が発生することがあります。この背後にある理由は、どこかで、故障したアプライアンス内の回路に過剰な電流が流れるためです。これはショックにつながる可能性があり、保護されていない場合は家を起動する可能性があります。そのため、このような損傷を避けるために、ヒューズまたは回路ブレーカーが使用されます。このような状態では、回路ブレーカーまたはヒューズが家への主電源を切断します。ヒューズブレーカー回路も短絡保護回路の一種であり、低抵抗のワイヤーが使用されており、過剰な電流が流れると家の主電源が溶けて切断されます。
そこで、ここでは、短絡による損傷を避けるために回路を研究および設計します。
回路図
短絡保護回路の動作
上に示したのは、2つのトランジスタ回路で構成される単純な低電力DC短絡保護回路です。1つはBC547 NPNトランジスタ回路で、もう1つはSK100BPNPトランジスタ回路です。入力は、5V DC電源を使用して回路に提供されます。この電源は、バッテリーまたは変圧器を使用して提供できます。
回路の動作は簡単です。緑色のLEDD1が点灯している場合、回路は正常に機能しており、損傷のリスクはありません。赤色LEDD2は、短絡がある場合にのみ点灯すると予想されます。
電源がオンになると、トランジスタQ1がバイアスされて導通を開始し、LEDD1がオンになります。この間、短絡がないため、赤色LEDD2はオフのままです。
緑色のLEDD1の点灯は、供給電圧と出力電圧がほぼ等しいことも示しています。
刺激回路では、出力のスイッチを使用して「短絡」を生成しました。「短絡」が発生すると、出力電圧は0Vに低下し、Q1はベース電圧が0Vであるため導通を停止します。トランジスタQ2も、コレクタ電圧が0Vに低下したため、導通を停止します。
そのため、電流はRED LED D2を流れ始め、短絡経路を介して（スイッチを介して）グランドを通過します。これにより、赤色LED D2は順方向にバイアスされると導通を開始し、短絡が検出され、回路全体に損傷を与えるのではなく、電流が赤色LEDD2に流用されることを示します。