Sekring adalah perangkat perlindungan vital bagi banyak perangkat elektronik. Mereka hanya memantau arus yang dikonsumsi oleh rangkaian / beban dan jika arus tidak aman mengalir melalui rangkaian, sekring akan meledak dengan sendirinya dan dengan demikian mencegah beban / bentuk rangkaian menjadi rusak oleh arus tinggi tersebut. Jenis sekring ini disebut sekring mekanis dan ada banyak jenis sekring seperti fast blow, slow blow, dll, tetapi sekring tersebut memiliki satu kelemahan yang umum. Saat sekring putus, harus diganti oleh konsumen / operator agar perangkat berfungsi normal kembali. Inilah alasan mengapa banyak perangkat elektronik lama seperti pemanggang roti atau ketel listrik memiliki sekring cadangan yang disertakan bersama produk.
Untuk mengatasi kekurangan tersebut, sebagian besar perangkat elektronik modern menggunakan Electronic Fuse. Sekring Elektronik memiliki fungsi yang sama dengan sekring mekanis, tetapi tidak perlu diganti. Ini memiliki sakelar elektronik daya di dalam dengan menutup dan membuka sirkuit sesuai kebutuhan. Jika terjadi kegagalan, sakelar membuka sirkuit dan mengisolasinya dari catu daya, setelah kondisi yang menguntungkan mengembalikan sekring dapat disetel ulang hanya dengan mengklik tombol. Tidak perlu repot membeli sekring yang sesuai dan menggantinya dengan yang lama. Menarik kan? !! Jadi, Dalam tutorial ini kita akan belajar bagaimana membuat rangkaian Electronic Fuse, bagaimana cara kerjanya dan bagaimana Anda bisa menggunakannya dalam desain Anda.
Diagram Sirkuit Sekring Elektronik:
Diagram rangkaian lengkap untuk rangkaian sekring elektronik ditunjukkan di bawah ini. Seperti yang ditunjukkan di sirkuit, ini hanya melibatkan sedikit sirkuit dan karenanya mudah untuk dibangun dan diimplementasikan ke dalam desain kami.
Di sini sirkuit dibangun untuk memantau arus operasi motor (LOAD), yang beroperasi pada 12V. Anda dapat mengganti beban dengan sirkuit apa pun yang arusnya Anda coba pantau. Resistor R1 menentukan berapa banyak arus yang dapat dibiarkan melalui rangkaian sebelum rangkaian bereaksi untuk skenario arus berlebih. Kami akan membahas fungsionalitas masing-masing komponen dan cara memilih nilai berdasarkan kebutuhan Anda.
Kerja:
Cara kerja rangkaian sekring elektronik dapat dengan mudah dipahami dengan melihat cara kerja SCR. Dalam kondisi normal pengguna harus menekan tombol untuk menghubungkan beban ke catu daya. Ketika tombol ditekan pin Gerbang SCR terhubung ke tegangan sumber melalui Resistor 1K. Ini akan memicu SCR dan dengan demikian membuatnya menutup koneksi antara Katoda dan pin Anoda. Setelah koneksi ditutup, arus mulai mengalir dari Sumber (+ 12V) ke beban melalui pin Anoda ke Katoda dari SCR.
Saat tombol dilepas, SCR akan tetap ON karena tidak ada rangkaian pergantian untuk mematikannya. Dengan demikian SCR akan terkunci dalam keadaan ON dan tetap di sana sampai arus mengalir meskipun itu pergi di bawah arus holding SCR.
Apa yang dimaksud dengan Pergantian Thyristor (SCR)?
Thyristor yang pernah DIAKTIFKAN oleh sinyal tidak akan mati dengan sendirinya saat sinyal dilepas. Jadi untuk MEMATIKAN Thyristor kita membutuhkan rangkaian eksternal dan rangkaian ini disebut rangkaian pergantian. Proses MENGAKTIFKAN Thyristor dengan memberikan pulsa Gerbang disebut memicu dan proses MEMATIKAN Thyristor disebut Pergantian.
Apa yang menahan arus di Thyristor (SCR)?
Arus penahan (jangan bingung dengan arus penguncian) adalah nilai minimum arus yang harus mengalir melalui pin Anoda dan Katoda dari Thyristor agar tetap ON. Jika nilai arus mencapai di bawah nilai ini maka Thyristor akan mati dengan sendirinya tanpa pergantian eksternal.
SCR yang digunakan dalam rangkaian kami adalah TYN612 yang memiliki arus penahan maksimum 30mA (lihat lembar data untuk mengetahui nilainya), jadi jika arus yang mengalir meskipun Anoda dan Katoda kurang dari 30mA, SCR akan mati sendiri. Jadi mengisolasi daya dari beban.
Resistor R1 (0,2 ohm) dan transistor (2N2222A) memainkan peran penting dalam mematikan SCR. Dalam kondisi normal ketika beban (motor) beroperasi, ia menarik arus melalui resistor R1. Menurut hukum Ohm, penurunan tegangan pada resistor dapat dihitung dengan
Tegangan melintasi resistor = Arus melalui rangkaian x Nilai resistor
Jadi menurut rumus penurunan tegangan pada resistor berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui rangkaian. Saat arus meningkat, penurunan tegangan pada resistor juga akan meningkat, ketika penurunan tegangan ini melebihi nilai 0.7V. Transistor dihidupkan, karena resistor terhubung langsung melintasi pin Base dan Emitter transistor. Ketika transistor menutup, arus lengkap yang diperlukan untuk rangkaian mengalir melalui transistor sesaat selama SCR dimatikan karena arus yang melaluinya telah turun di bawah arus penahan dan penurunan tegangan pada resistor juga mendapat 0V karena tidak ada arus yang mengalir melaluinya.. Akhirnya Transistor dan SCR dimatikan dan Beban (Motor) juga diisolasi dari catu daya.Pekerjaan lengkap juga diilustrasikan menggunakan gambar GIF di bawah ini.
Ammeter ditempatkan melalui resistor untuk memantau arus yang mengalir melalui terminal Katoda Anoda SCR. Arus ini tidak boleh di bawah arus holding SCR (arus holding untuk SCR dalam simulasi adalah 5mA), jika nilainya di bawah nilai ini SCR akan mati. Juga voltmeter ditempatkan di resistor 150 ohm untuk memantau tegangan di atasnya dan memeriksa apakah transistor NPN dipicu sebelum SCR ditutup.
Perangkat keras:
Seperti yang dikatakan sebelumnya rangkaian ini memiliki jumlah komponen minimum, ini melibatkan satu SCR, satu transistor dan beberapa resistor. Karenanya itu dapat dengan mudah dianalisis dengan membangunnya di papan tempat memotong roti. Sekali lagi, itu tergantung pada aplikasi Anda. Jika Anda merencanakan sesuatu yang lebih dari 2A, maka papan tempat memotong roti tidak disarankan. Saya membangun sirkuit sekring elektronik di papan roti dan terlihat seperti ini di bawah.
Seperti yang Anda lihat pada gambar, saya telah menggunakan strip LED sebagai beban saya, Anda dapat menggunakan beban yang berbeda atau bahkan menghubungkan sirkuit Anda yang harus dilindungi. Untuk menghubungkan beban ke catu daya kita harus menekan tombol yang akan menyalakan SCR. Juga perhatikan bahwa saya telah menggunakan resistor 2W 0,2 Ohm sebagai R2 saya karena kita harus mengizinkan nilai arus yang besar, selalu penting untuk mempertimbangkan peringkat watt resistor ini.
Karena saya tidak dapat membuat kondisi gangguan dengan meningkatkan nilai arus, saya mengurangi tegangan untuk membuat kesalahan dan dengan demikian mengurangi arus yang melalui SCR. Atau Anda juga dapat menyingkat pin Collector Emitter transistor dengan kabel ini membuat arus mengalir melalui kabel dan tidak melalui SCR dan dengan demikian SCR akan mati. Setelah masalah terjadi dan pulih, rangkaian dapat dihidupkan kembali hanya dengan menekan tombol seperti sebelumnya. Kerja lengkap dari rangkaian juga ditunjukkan pada video di bawah ini. Harap Anda memahami sirkuit dan menikmati mempelajarinya. Jika Anda memiliki keraguan, silakan posting di bagian komentar di bawah ini atau gunakan forum untuk bantuan teknis.
Batasan:
Seperti semua sirkuit ini juga memiliki batasan tertentu dengannya. Jika menurut Anda ini akan mempengaruhi desain Anda, maka Anda harus mencari alternatif
- Seluruh arus beban mengalir melalui resistor R2, oleh karena itu ada kehilangan daya di atasnya. Karenanya sirkuit ini tidak cocok untuk aplikasi yang dioperasikan dengan baterai
- Nilai arus yang dirancang untuk sekring tidak akan akurat karena setiap resistor akan bervariasi sedikit dan seiring bertambahnya usia, properti resistor juga akan berubah.
- Sirkuit ini tidak akan bereaksi untuk arus lonjakan tiba-tiba karena transistor memerlukan beberapa waktu untuk bereaksi terhadap perubahan tersebut.