Sirkuit Pembatas Arus:Penjelasan Sirkuit Elektronik

Sirkuit pembatas arus membantu pasokan listrik dengan memastikan perlindungan keseluruhan di mana mungkin ada kelebihan beban atau korsleting.

Umumnya, Anda akan menemukan pembatas arus yang dipasang pada komponen elektronik untuk mencegah kerusakan di masa mendatang selama catu daya. Mereka adalah salah satu fitur standar yang diperlukan dalam mengatur catu daya Sirkuit Terpadu (IC).

Di atas dan lebih banyak lagi adalah apa yang akan kami jelaskan dalam artikel ini.

1. Apa itu Sirkuit Pembatas Arus?

Secara sederhana, pembatas arus mencegah kerusakan sirkuit dengan membatasi arus dari catu daya yang diatur. Dengan cara ini, satu-satunya tingkat arus maksimum yang dapat ditentukan oleh rangkaian elektronik akan dapat diterapkan dalam jangka panjang.

(sirkuit elektronik)

Jadi, mengapa kita membutuhkan pembatas arus?

Karena Anda dapat menggunakan pembatas arus di beberapa aplikasi, yang terbaik adalah memastikan umur panjang dan keamanan komponen elektronik. Akhirnya, Anda akan memiliki perlindungan saat ini pada perangkat.

Seringkali, Anda akan menggunakan sirkuit batas arus dalam catu daya linier atau bahkan menerapkan teknik penginderaan dalam catu daya mode sakelar. Di lain waktu, Anda dapat menggunakan rangkaian pengontrol arus dalam mengoperasikan LED watt tinggi.

Kami akan menyentuh kedua aplikasi saat kami melanjutkan.

2. Jenis Rangkaian Pembatas Arus

Ada berbagai pembatas saat ini yang dapat Anda pilih sesuai proyek Anda. Namun, yang umum digunakan adalah jenis-jenis di bawah ini.

Pembatasan arus konstan

Para ahli teknologi mempertimbangkan pembatasan arus konstan sebagai bentuk paling dasar dari pembatasan arus ketika mengatur catu daya.

Mekanisme tindakan: Pembatas arus konstan bekerja dengan mempertahankan tegangan keluaran saat arus naik ke tingkat maksimum. Ketika arus mencapai puncaknya, itu akan terus-menerus dirawat. Kemudian, penurunan tegangan dengan peningkatan beban akan terjadi.

Beberapa keuntungannya termasuk;

• Ini adalah sirkuit sederhana dengan sirkuit yang dapat dimengerti.
• Selain itu, hanya membutuhkan beberapa komponen elektronik.

Adapun kerugiannya ;

• Setiap kali ada korsleting, itu tidak mengurangi arus. Ini mempertahankan arus sirkuit pada tingkat maksimum yang dapat mengakibatkan beberapa kerusakan pada sirkuit.

(korsleting yang mengakibatkan kerusakan)

• Selain itu, ketika pembatas arus mulai beraksi, Anda akan mengatur untuk menarik arus maksimum. Namun, dalam prosesnya, tegangan keluaran turun, yang mengarah ke tegangan yang diperbesar melintasi transistor pass seri dalam regulasi catu daya. Selanjutnya, ada peningkatan disipasi daya di dalam perangkat elektronik.
• Ketiga, ketika tegangan keluaran mendekati nol dan arus maksimum yang ditarik, tegangan hampir selalu sama dengan tegangan masukan awal dari rangkaian penyearah dan pemulusan.

Sayangnya, keadaan seperti itu selama tahap desain sirkuit elektronik tidak dianjurkan. Itu karena tidak akan ada kelonggaran yang dibuat, oleh karena itu memaksa penggabungan transistor pass seri yang lebih besar.

Selain itu, Anda mungkin memerlukan kemampuan heat sink ekstra yang selanjutnya menambah ukuran dan biaya catu daya yang diatur.

(heat sink untuk pembuangan panas di papan kabel tercetak)

Pembatasan arus balik

Pembatasan arus lipat-balik memastikan pemeliharaan tegangan keluaran hingga tindakan dimulainya pembatasan arus. Dengan melakukan itu, arus mulai turun, di samping membatasi arus. Secara konvensional, kelebihan daya yang lebih tinggi menyebabkan arus berkurang, sehingga mengurangi kemungkinan kerusakan sirkuit listrik.

Beberapa kebaikan its termasuk;

• Pertama, ini mengurangi konsumsi daya karena kelebihan beban yang meningkat menyebabkan arus turun kembali. Saat ini terjadi, konsumsi daya berkurang, dan pembuangan panas dari transistor lulus seri berada pada batas yang terpuji.
• Kemudian, Anda dapat mengimplementasikan penggunaannya di beberapa komponen elektronik.
• Selain itu, hemat biaya. Sebagian besar, penggabungan pembatas arus lipat ke dalam sirkuit terpadu catu daya yang diatur adalah fitur yang tidak dapat dihindari. Jadi, menjadi persyaratan membuat biayanya hampir tidak terlalu mencolok.

Kekurangan;

• Pembatas lipat lebih kompleks dibandingkan dengan pembatas arus konstan karena memerlukan lebih banyak komponen elektronik. Ini juga berarti kompleksitas tambahan pada catu daya linier.
• Kedua, ini tidak bekerja dengan baik dengan beban non-linear.
• Selanjutnya, penguncian dapat terjadi saat Anda menggunakan pembatas dengan perangkat non-ohmik. Secara bersamaan, perangkat cenderung menarik tingkat arus kontinu terlepas dari tegangan suplai.

N/B – Untuk membantu menghindari kondisi penguncian, mat pembatas arus lipat-belakang menyertakan penundaan sementara.

3. Menghitung Resistor Pembatas Arus

(aplikasi resistor pada komponen listrik)

Untuk menghitung resistor pembatas arus, kita perlu melihat gambar di bawah ini. Gambar menampilkan resistor variabel yang dapat Anda gunakan untuk mengatur kontrol saat ini.

Untuk R1, Anda dapat menggantinya dengan resistor tetap dengan menghitungnya dengan rumus yang ditunjukkan:

R1 (resistor pembatas) =​​Vref/arus

Atau

R1 =1,25/saat ini

R1 watt =1,25 x arus

Catatan:LED yang berbeda mungkin memiliki arus yang berbeda, dan Anda dapat menghitungnya dengan membagi tegangan maju optimal dengan wattnya (tegangan standar watt (pada 3.3V)).

Misalnya, LED 2 watt akan memiliki 2/3.3V =0,6 amp atau 300 ma.

Perhitungan juga berlaku untuk LED lainnya.

4. Penerapan Rangkaian Pembatas Arus

Untuk bagian artikel ini, ada diskusi tentang penggunaan pembatas arus untuk merancang rangkaian kecepatan arus LED.

Pentingnya rangkaian kecepatan arus untuk LED

LED menghasilkan iluminasi secara efisien dan dengan konsumsi rendah. Namun terkadang, penampilan mereka dapat dipengaruhi oleh arus dan panas. Hal ini terutama benar ketika mempertimbangkan LED watt tinggi karena menghasilkan banyak panas.

LED, yang digerakkan dengan arus tinggi, menjadi panas melewati toleransinya, lalu rusak. Di sisi lain, pembuangan panas yang tidak terkendali pada akhirnya akan mulai menarik lebih banyak arus dan juga mengalami kehancuran.

Oleh karena itu, pembatasan arus membantu mengekang masalah yang dihadapi.

Sirkuit Aplikasi – merancang lampu tabung LED yang dikendalikan arus

Anda dapat menggunakan sirkuit kecepatan arus untuk secara efisien membuat sirkuit lampu tabung LED yang dikendalikan arus dengan presisi tinggi. Misalnya, dalam menghubungkan rangkaian driver LED arus konstan 30 watt, Anda akan menggunakan rumus di bawah ini untuk menghitung resistor seri yang terhubung.

R =(tegangan suplai – Total tegangan maju LED)/ Arus LED

R (watt) =(tegangan suplai – Total tegangan maju LED) x arus LED

Jika Anda tidak memiliki IC, Anda dapat memilih untuk mengonfigurasi Transistor Persimpangan Bipolar atau beberapa transistor untuk membentuk rangkaian pengontrol arus yang beroperasi untuk LED Anda.

(pengontrol LED dengan transistor)

Cara praktis yang dapat Anda gunakan untuk mendesain meliputi;

Menggunakan dua buah dioda dan sebuah resistor

jenis dioda sebagai komponen listrik.

Rangkaian catu daya akan menggunakan emitor dari transistor pass keluaran dengan resistor rasa yang terdapat pada rangkaian. Kemudian, Anda akan menempatkan dua dioda antara basis transistor dan output rangkaian untuk mencapai efek pembatas arus.

Karena rangkaian beroperasi pada rentang normal, tegangan kecil ada di resistor seri.

Tegangan kecil dan tegangan basis-emitor seringkali terlalu kecil untuk menghidupkan dua arus dioda, karena dua sambungan dioda akan turun—namun, peningkatan arus menghasilkan peningkatan tegangan melintasi resistor.

Harus ada penurunan sambungan basis-emitor yang sama dan resistor untuk kedua dioda untuk menghantarkan arus, yang pada akhirnya sama dengan dua penurunan sambungan dioda.

Menghitung resistor

Anda akan menentukan R1 dengan rumus berikut:

R1 =(Kami – 0,7) Hfe/Muat Arus

Kami =tegangan suplai

Hfe =T1 penguatan arus maju

Arus beban =Arus led =100W/35V =2,5 amp

Adapun R2:

R2 =0,7/arus LED

Kesimpulan

Ringkasnya, perangkat elektronik dengan daya permanen membutuhkan langkah-langkah keamanan untuk tetap berjalan dalam waktu yang lama. Selain itu, tindakan pengamanan harus menggunakan lebih sedikit komponen elektronik tambahan, murah, dan mudah diterapkan di perangkat. Pembatas saat ini cocok untuk semua kategori yang disebutkan di sini.

Terlebih lagi, Anda dapat mengintegrasikannya sendiri saat Anda mengatur proyek Anda. Namun, jika ada pertanyaan yang mungkin Anda miliki, hubungi kami. Kami akan dengan senang hati membantu.