इस तरह के एक रेखीय चालक का उपयोग करते हुए वर्तमान सीमित करने के साथ एक समस्या यह है कि चालक उस पार गिराए गए वोल्टेज के लिए आनुपातिक ऊर्जा का प्रसार करेगा। यदि लोड अधिकांश वोल्टेज को गिरा देता है तो चालक जीवित रहने के लिए निर्माण करने में सक्षम हो सकता है। लेकिन अगर लोड 20 एम्प्स पर केवल कुछ वोल्ट्स गिरता है, तो ड्राइवर बड़ी मात्रा में ऊर्जा का प्रसार करेगा।
20 एम्प्स और 12 वोल्ट पर सर्किट पावर = V x I = 12 x 20 = 240 वाट्स को विघटित करेगा। यह एक पर्याप्त राशि है।
यदि आप 20 पर 10 वी ड्रॉप लोड करते हैं तो ड्राइवर को शेष 2 वोल्ट को छोड़ना होगा। तो लोड अपव्यय 10V x 20 A = 200 वाट है और चालक अपव्यय 2V x 20A = 40 वाट है। एक डार्लिंगटन में 40 वॉट्स को बहुत ज्यादा गर्म न होने के लिए पर्याप्त हीट की जरूरत होती है। यदि आप इसे जल्दी से बंद कर देते हैं, और यदि इनमें से केवल एक या दो ही इस मोड में हैं, तो आप "इससे दूर हो सकते हैं"। लेकिन अगर कुछ संख्या में लोड थोड़ी देर के लिए सीमित रहता है, तो "समस्याएँ होंगी"।
एक समाधान के लिए एक नियंत्रक है जो 10 एम्पों से अधिक होने पर पूरी तरह से बंद हो जाता है, थोड़ी देर इंतजार करता है और फिर से कोशिश करता है। इसके साथ परेशानी यह है कि 20 ए तक सब ठीक है, लेकिन अगर लोड 20 ए से अधिक लेने की कोशिश करता है तो यह 20 ए के फटने तक सीमित है = 20 ए औसत से बहुत कम।
एक समाधान "PWM" स्विच है जब यह चालू सीमा में है - स्विच चालू या केवल बंद है - और ओ / ऑफ अनुपात को समायोजित करें ताकि औसत = 20 ए। यह करने के लिए सर्किट सस्ता और सरल हो सकता है जितना कि यह ध्वनि हो सकता है। एक opamp या प्रति सर्किट और कुछ निष्क्रिय घटकों के लिए। या एक CMOS शमित गेट पैकेज और कुछ खेल।
"सर्वोत्तम" तरीका एक स्विच मोड ड्राइवर का उपयोग करना है जो 20 ए पर सीमित होता है और यदि आवश्यक हो तो केवल उपलब्ध ऊर्जा को बंद कर देता है। ये न्यूनतम रूप में 92 ट्रांजिस्टर भी हो सकते हैं) लेकिन प्रति सर्किट एक कष्टप्रद प्रारंभ करनेवाला की आवश्यकता होती है।
जैसा कि दिखाया गया है कि परिणाम बहुत ही बुरा होगा क्योंकि डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर जोड़ी का वर्तमान लाभ बहुत अधिक होगा। जब तक आप परीक्षण पर चयन नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए एक पोटेंशियोमीटर के साथ आधार अवरोधक समायोजित करें) यह बहुत गलत होगा और तब भी अच्छा दीर्घकालिक नहीं होगा। मैं आपको एक सीमित चालक के लिए सस्ते सर्किट दे सकता हूं। लेकिन पहले देखते हैं कि सवाल कहां जाता है।
हाँ, आपको लोड पर एक डायोड की आवश्यकता है यदि यह आगमनात्मक, ध्रुवीयता है जैसे कि यह आमतौर पर आचरण नहीं करता है।
नियंत्रक में अपव्यय, और क्यों:
लोड और नियंत्रक के माध्यम से 12V से वर्तमान प्रवाह जमीन पर है
R किसी दिए गए श्रृंखला पथ में सभी प्रतिरोधों का योग है।
20 वी के लिए 12 वी पर
- आर = वी / आई = 12/20 = 0.6 ओम।
यदि आप 20A की वर्तमान सीमा को पार कर रहे हैं, तो आप इलेक्ट्रॉनिक रूप से परिवर्तनीय R बना रहे हैं, जो कि कुल R को सर्किट में 0.6 ओम तक समायोजित कर देता है। यदि भार 0.6 से कम है।
यदि भार 0.6 ओम से अधिक है, तो नियंत्रक कठोर रहता है क्योंकि वर्तमान 20 ए से कम है।
0.1R इग्नाइटर के साथ आपके उदाहरण में कंट्रोलर को 0.6-0.1 = 0.5 ओम जोड़ना होगा।
नियंत्रक गर्म हो जाता है ":-)।
PWM वर्तमान सीमित:
PWM = पल्स चौड़ाई मॉडुलन लोड को पूरी तरह से fos पर कहता है X% यदि समय और 100-X% समय के लिए बंद हो
यदि आप लोड को पूरी तरह से चालू करते हैं और फिर 1: 5 कर्तव्य चक्र के साथ पूरी तरह से बंद हो जाते हैं तो औसत करंट 20 A होगा।
मैं = १२ / ०.१ = १२० ए पर!
मैं बंद = ०
(1 x 120 A + 5 x 0 A) / 6 = 20 औसत
बैटरी को 120A चोटियों को पहुंचाने में सक्षम होना चाहिए।
लोड के साथ श्रृंखला में एक प्रारंभ करनेवाला जोड़ना, और "कैच डायोड" सर्किट को "हिरन कनवर्टर" में बदल देता है जैसे कि
यदि स्विच उस समय के Nth पर है, तो वोल्टेज 1 / Vin का Nth होगा।
सामान्य दृष्टिकोण इओट की निगरानी करना और वांछित के रूप में अधिकतम वर्तमान को सीमित करने के लिए अवधि को समायोजित करना है।
यहाँ एक उदाहरण है जो ऐसा करता है।
यह काफी नहीं है जो आप चाहते हैं, लेकिन सिद्धांत को दर्शाता है। यह एक रिचर्ड चालक सर्किट है जो मेरे द्वारा टिप्पणी की गई रिचर्ड प्रोसेर द्वारा आपूर्ति की गई है। L1 के लिए एक उपयुक्त प्रारंभ करनेवाला को प्रतिस्थापित करना और L1 के ठीक नीचे लोड रखना एक वर्तमान सीमित आपूर्ति प्रदान करता है। यह जो आप चाहते हैं उसके लिए थोड़ा "व्यस्त" हो रहा है।
MOSFET के एक संरक्षित वर्तमान सीमित का उपयोग
वर्तमान संरक्षित MOSFET का उपयोग करने का सुझाव दिया गया है जैसे कि सेमीकंडक्टर NCV8401 चालू और तापमान सीमा के साथ कम साइड ड्राइवर संरक्षित
NCV8401 की फ़ॉरटे को बंद कर दिया जाता है यदि उच्च दोष वर्तमान बनाए रखा जाता है और अधिकतम प्रवाह को सीमित करने के लिए जो एक गलती विकसित होने पर प्रवाह कर सकता है। इस तरह के उपकरण यह अच्छी तरह से करते हैं, लेकिन वे लंबे समय तक सीमित रखने की अनुमति देने के लिए अभिप्रेत नहीं हैं। मैंने इस तरह के कनेक्टिंग डिवाइस को सीधे एक कार की बैटरी के पार और उन्हें चालू करने का प्रयास किया है। कोई समस्या नहीं है - वे सिर्फ सीमित करने में चले जाते हैं और अधिभार की स्थिति को हटाए जाने पर सामान्य ऑपरेशन को बहाल करेंगे।
ये अद्भुत उपकरण हैं, और अपनी जगह पर अत्यंत उपयोगी हैं, लेकिन वे मूल रूप से 20 एमपी करंट को बनाए रखने के मूल उद्देश्य को पूरा नहीं करेंगे, जैसे कि फाल्ट की स्थिति में लोड को रोकना। ड्राइवर में 12V x 20A = 240 वाट तक का बिजली अपव्यय, सबसे खराब स्थिति। NCV8401 में 1.6 सी / वॉट के थर्मल प्रतिरोध और 150 सी के अधिकतम जंक्शन तापमान के मामले में एक जंक्शन है। यहां तक कि 25 सी परिवेश में एक सही हीटसिंक (0 सी / डब्ल्यू) पर जो आपको अधिकतम (150-25) प्रति वर्ष की अनुमति देगा। 1.6 = 78 वाट। व्यवहार में लगभग 40 वाट्स एक बहुत ही सक्षम हीटसिंकिंग सिस्टम के साथ बहुत अच्छा होगा।
यदि विनिर्देश बदल दिया गया है जो ठीक है, लेकिन यदि आप एक सीमित 20 ए को लगातार स्रोत करना चाहते हैं (जब तक कि रोक नहीं दिया जाता है या यह उड़ जाता है) तो केवल दो तरीके हैं। भी
(१) १२ वी x २० ए = २४० डब्लू के कुल अपव्यय को चालक के साथ स्वीकार कर लें कि लोड क्या है या नहीं
(2) स्विच-मोड ऊर्जा रूपांतरण का उपयोग करें ताकि चालक लोड पर आवश्यक वोल्टेज को 20 ए प्रदान करे। ड्राइवर अक्षम रूपांतरण से केवल ऊर्जा के साथ संबंधित है। उदाहरण के लिए, यदि भार 0.2 ओम है, तो 20A पर, Vload = I x R = 20A x 0.2 = 4 वोल्ट। भार शक्ति या तो I ^ 2 x R = 400 x 0.2 = 80 वाट, OR = V x I = 4V x 20 A = 80 वाट (फिर से, निश्चित रूप से)।
इस मामले में, यदि 4V को स्विच मोड कनवर्टर द्वारा सॉर्ट किया जाता है जो z% कुशल है (0 <= Z <= 100)। उपरोक्त उदाहरण में जहां Pload = 80 Watt है, यदि कनवर्टर Z = 70 (%) कहा जाता है, तो स्विच मोड कनवर्टर केवल (100-Z) / 100 x P लोड = 0.3 x 80W = 24 वॉट्स को विघटित करता है। यह अभी भी पर्याप्त है लेकिन 240-80 = 160 वाट से कम है जो एक रैखिक सीमक के साथ भंग हो जाएगा। इसलिए ...
स्विचिंग नियामक वर्तमान सीमक
यह अंतिम समाधान के रूप में एक और उदाहरण के रूप में है। इसे सेवा में दबाया जा सकता है लेकिन इस मूल के आधार पर ग्राउंड अप डिज़ाइन करना बेहतर होगा।
एक सर्किट जो लगभग वही करेगा जो आप चाहते हैं, उदाहरण के लिए अंजीर में एक MC34063 का उपयोग करके बनाया जा सकता है 11a या 11b के सर्किट में यहाँ MC34063 डेटाशीट
यह संभव है कि कुछ समानों को लागू करने के लिए तुलनित्रों (जैसे LM393, LM339 आदि) के पैकेज का उपयोग करना उतना ही आसान होगा, जितना कि आप यहां किए गए चक्र संवेदीकरण द्वारा चक्र के बजाय वर्तमान लोडिंग को सही लोड कर सकते हैं, लेकिन यह काम करेगा।
संदर्भित MC34063 सर्किट यदि वांछित है (जो कि मैं शायद उपयोग करूँगा) एक एन चैनल या पी चैनल बाहरी MOSFET का उपयोग करने के लिए संशोधित किया जा सकता है। FET में वास्तव में शॉर्ट सर्किट को विफल करने की आदत होती है। अगर कभी असफल हो तो उनके डिजाइन करना शायद ही कभी कम समस्या पैदा करता है :-)।
यहां आउटपुट वोल्टेज को "उच्च" पर सेट किया जा सकता है क्योंकि हम जो हैं उसके बाद ऊर्जा रूपांतरण और वर्तमान सीमित है। उदाहरण के लिए, यदि भार 0.4R है और संकेतन लक्ष्य वोल्टेज 12V है, तो वर्तमान सीमक सीमित कर देगा जो वास्तव में होता है। के स्थान पर या साथ ही चक्र सीमक द्वारा चक्र आप एक कम साइड लोड वर्तमान अर्थ जोड़ सकते हैं और ड्राइव वोल्टेज को सीमित करने के लिए उपयोग कर सकते हैं ताकि लक्ष्य लोड वर्तमान प्रदान किया जाए।
कदम रोकनेवाला रैखिक सीमक
सबसे आसान तरीका हो सकता है कि स्विच किए गए प्रतिरोधों का एक बैंक प्रदान किया जाए जो कि लोड को वर्तमान 20A तक सीमित करने के लिए द्विआधारी स्विच किया जा सकता है। एक काउंटर प्रतिरोधक मान को गिनता है यदि वर्तमान बहुत अधिक है और यदि बहुत कम है तो नीचे। 20A पर बिजली अपव्यय हमेशा 240A होता है जब भार 0.6R से कम होता है लेकिन प्रतिरोधक कार्य करते हैं और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर या FET का उपयोग किया जाता है क्योंकि लोड स्विच ठंडा हो सकता है। बहुत मुश्किल नहीं है, लेकिन एक "झुंझलाहट कच्चे" दृष्टिकोण :-)।
