قصيرة

ماس كهربائى هو اتصال غير مقصود بين طرفين يزودان الحمل بالطاقة. يمكن أن يحدث ذلك في كل من دائرة التيار المتردد أو التيار المستمر ، إذا كان مصدرًا للتيار المتردد ، فيمكن للدائرة القصيرة أن تقطع مصدر الطاقة للمنطقة بأكملها ، ولكن هناك دوائر حماية من الحمل الزائد على عدة مستويات ، من محطة الطاقة إلى المنزل. وإذا كان مصدرًا للتيار المستمر مثل البطارية ، فيمكنه تسخين البطارية وسيتم تفريغ البطارية بسرعة كبيرة. في بعض الحالات يمكن أن تنفجر البطارية. هناك الكثير من الطرق لحماية الدائرة من ماس كهربائى وتتوفر العديد من أنواع الصمامات للحماية من الحمل الزائد.

سنقوم بتصميم ودراسة دائرة بسيطة لحماية الدائرة القصيرة ذات الجهد المنخفض لجهد التيار المستمر. تم تصميم الدائرة لغرض تشغيل دارة متحكم دقيق بأمان ويمكنها حمايتها من التلف بسبب ماس كهربائى في جزء آخر من الدائرة.

المكونات المطلوبة

• الترانزستور SK100B PNP - 1Nos.
• BC547B NPN الترانزستور - 1Nos.
• 1kΩ المقاوم - 1Nos.
• 10kΩ المقاوم - 1Nos.
• 330Ω المقاوم - 2Nos.
• 470Ω المقاوم - 1Nos.
• امدادات الطاقة 6VDC - 1Nos.
• اللوح - 1Nos.
• توصيل الأسلاك - حسب المتطلبات

SK100B الترانزستور PNP

بدءًا من حز الترانزستور هو Emitter ، والوسط هو القاعدة والأخير هو Collector

• باعث - E
• قاعدة - ب
• جامع - C

الترانزستور BC547B NPN

دائرة حماية ماس كهربائى

من الأمثلة الشائعة على قصر الدائرة عندما يتم توصيل الطرف الموجب والسالب للبطارية مع موصل منخفض المقاومة ، مثل السلك. في هذه الحالة ، يمكن أن تشتعل البطارية وقد تنفجر. هذا ما يحدث للبطاريات المحمولة في الهواتف المحمولة في كثير من الأحيان.

لتجنب حالة الدائرة القصيرة هذه ، يتم استخدام دائرة حماية ماس كهربائى. ستعمل دائرة حماية الدائرة القصيرة على تحويل تدفق التيار أو قطع الاتصال بين الدائرة ومصدر الطاقة.

في بعض الأحيان نواجه انقطاع التيار الكهربائي مع شرارة مفاجئة أثناء استخدام بعض الأجهزة المنزلية المعيبة مثل الفرن والمكواة وما إلى ذلك ، بعد ذلك. والسبب وراء ذلك هو أنه يوجد في مكان ما بعض التدفقات الحالية الزائدة عبر بعض الدوائر داخل ذلك الجهاز المعيب. قد يؤدي ذلك إلى حدوث صدمة أو قد يشعل النار في المنزل إذا لم يكن محميًا. لذلك يتم استخدام المصهر أو قاطع الدائرة لتجنب مثل هذا الضرر. في مثل هذه الحالة ، يقوم قاطع الدائرة أو المصهر بفصل التيار الرئيسي عن المنزل. دارة قاطع الصمامات هي أيضًا شكل من أشكال دائرة حماية ماس كهربائى ، حيث يتم استخدام سلك منخفض المقاومة يذوب ويفصل مصدر الطاقة الرئيسي للمنزل كلما كان هناك تيار زائد يمر عبره.

لذلك سنقوم هنا بدراسة وتصميم الدائرة لتفادي التلف الناتج عن قصر الدائرة فيها.

مخطط الرسم البياني

عمل دائرة حماية ماس كهربائى

تظهر أعلاه دائرة حماية دائرة قصر التيار المستمر منخفضة الطاقة والتي تتكون من دائرتين ترانزستور ، إحداهما هي دائرة ترانزستور BC547 NPN والأخرى هي دائرة ترانزستور SK100B PNP. يتم توفير الإدخال للدائرة باستخدام مصدر طاقة بجهد 5 فولت ، والذي يمكن توفيره بواسطة بعض البطاريات أو باستخدام محول.

عمل الدائرة بسيط ، عندما يضيء Green LED D1 يعني أن الدائرة تعمل بشكل طبيعي ولا يوجد خطر حدوث تلف. من المتوقع أن يتوهج المصباح الأحمر D2 فقط في حالة وجود ماس كهربائي.

عند تشغيل مصدر الطاقة ، يصبح الترانزستور Q1 متحيزًا ويبدأ في التوصيل ويتم تشغيل LED D1. خلال هذا الوقت ، يظل مؤشر LED الأحمر D2 مطفأ نظرًا لعدم وجود دائرة قصر.

يشير توهج مؤشر LED الأخضر D1 أيضًا إلى أن جهد الإمداد والجهد الناتج متساويان تقريبًا.

في دائرة التحفيز الخاصة بنا ، قمنا بإنشاء "قصير" باستخدام مفتاح في الخرج. عندما يحدث `` القصير '' ، ينخفض ​​جهد الخرج إلى 0V ويتوقف Q1 عن التوصيل لأن جهده الأساسي هو 0V. توقف الترانزستور Q2 أيضًا عن التوصيل حيث انخفض جهد المجمع أيضًا إلى 0 فولت.

حتى الآن بدأ التيار يتدفق من خلال RED led D2 ويمر عبر الأرض عبر مسار ماس كهربائى (عبر المفتاح). هذا يجعل Red LED D2 يبدأ في إجراء لأنه متحيز للأمام ويشير إلى أنه تم اكتشاف قصر وأن التيار يتم تحويله من خلال RED LED D2 بدلاً من إتلاف الدائرة بأكملها.