สั้น

การลัดวงจร คือการเชื่อมต่อโดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างสองขั้วซึ่งจ่ายไฟให้กับโหลด อาจเกิดขึ้นได้ทั้งในวงจร AC หรือ DC หากเป็นแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับการลัดวงจรอาจทำให้แหล่งจ่ายไฟทั่วทั้งพื้นที่ แต่มีฟิวส์และวงจรป้องกันไฟเกินในหลายระดับตั้งแต่สถานีไฟฟ้าไปจนถึงบ้าน และถ้าเป็นแหล่งกระแสตรงเช่นแบตเตอรี่ก็สามารถทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้นและแบตเตอรี่จะหมดเร็วมาก ในบางกรณีแบตเตอรี่อาจระเบิดได้ มีหลายวิธีในการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและมีฟิวส์หลายประเภทสำหรับการป้องกันไฟเกิน

เราจะออกแบบและศึกษาแรงดันต่ำลัดวงจรวงจรป้องกันที่ง่ายสำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงวงจรได้รับการออกแบบโดยมีจุดประสงค์เพื่อให้วงจรไมโครคอนโทรลเลอร์ทำงานได้อย่างปลอดภัยและสามารถป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจรในส่วนอื่น ๆ ของวงจร

ส่วนประกอบที่จำเป็น

• SK100B PNP ทรานซิสเตอร์ - 1Nos.
• BC547B ทรานซิสเตอร์ NPN - 1Nos
• ตัวต้านทาน1kΩ - 1Nos
• ตัวต้านทาน10kΩ - 1Nos
• ตัวต้านทาน330Ω - 2Nos
• ตัวต้านทาน470Ω - 1Nos
• แหล่งจ่ายไฟ 6VDC - 1Nos.
• Breadboard - 1Nos
• การเชื่อมต่อสายไฟ - ตามความต้องการ

SK100B PNP ทรานซิสเตอร์

เริ่มจากรอยบากของทรานซิสเตอร์คือ Emitter ตรงกลางเป็นฐานและสุดท้ายคือ Collector

• ตัวส่ง - จ
• ฐาน - B
• นักสะสม - ค

BC547B ทรานซิสเตอร์ NPN

วงจรป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

ตัวอย่างทั่วไปของการลัดวงจรคือเมื่อต่อขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เข้าด้วยกันด้วยตัวนำความต้านทานต่ำเช่นสายไฟ ในสภาพนี้แบตเตอรี่สามารถลุกเป็นไฟและอาจระเบิดได้ นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นกับแบตเตอรี่มือถือในโทรศัพท์มือถือหลายครั้ง

เพื่อหลีกเลี่ยงสภาวะลัดวงจรนี้จะใช้วงจรป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร วงจรป้องกันการลัดวงจรจะเบี่ยงเบนการไหลของกระแสหรือทำลายหน้าสัมผัสระหว่างวงจรกับแหล่งจ่ายไฟ

บางครั้งเราประสบปัญหาไฟฟ้าดับพร้อมประกายไฟกะทันหันในขณะที่ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านที่มีข้อผิดพลาดเช่นเตาอบเตารีด ฯลฯ สาเหตุที่อยู่เบื้องหลังนี้คือบางแห่งมีกระแสไฟฟ้าเกินไหลผ่านวงจรภายในเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ชำรุด สิ่งนี้อาจทำให้เกิดไฟช็อตหรืออาจเกิดไฟไหม้บ้านได้หากไม่ได้รับการป้องกัน ดังนั้นจึงใช้ฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายดังกล่าว ในสภาพเช่นนี้เบรกเกอร์หรือฟิวส์จะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลักไปยังบ้าน วงจรฟิวส์เบรกเกอร์ยังเป็นรูปแบบหนึ่งของวงจรป้องกันการลัดวงจรซึ่งใช้ลวดความต้านทานต่ำซึ่งจะละลายและตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลักไปยังบ้านเมื่อใดก็ตามที่มีกระแสไฟฟ้าเกินไหลผ่าน

ดังนั้นเราจะมาศึกษาและออกแบบวงจรเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจร

แผนภูมิวงจรรวม

การทำงานของวงจรป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

วงจรป้องกันการลัดวงจร DC พลังงานต่ำอย่างง่ายแสดงไว้ด้านบนซึ่งประกอบด้วยวงจรทรานซิสเตอร์สองวงจรวงจรหนึ่งคือวงจรทรานซิสเตอร์ BC547 NPN และอีกวงจรหนึ่งคือวงจรทรานซิสเตอร์ SK100B PNP อินพุตมีให้กับวงจรโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ 5V DC ซึ่งสามารถจัดหาได้จากแบตเตอรี่บางส่วนหรือใช้หม้อแปลง

การทำงานของวงจรทำได้ง่ายเมื่อ LED สีเขียว D1 สว่างหมายความว่าวงจรทำงานได้ตามปกติและไม่มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหาย คาดว่าไฟ LED สีแดง D2 จะติดเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเท่านั้น

เมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟทรานซิสเตอร์ Q1 จะเอนเอียงและเริ่มดำเนินการและ LED D1 จะเปิดขึ้น ในช่วงเวลานี้ LED สีแดง D2 จะดับเนื่องจากไม่มีการลัดวงจร

การเรืองแสงของ LED สีเขียว D1 ยังแสดงว่าแรงดันไฟฟ้าและแรงดันขาออกมีค่าเท่ากันโดยประมาณ

ในวงจรกระตุ้นของเราเราได้สร้าง 'short' โดยใช้สวิตช์ที่เอาต์พุต เมื่อเกิด 'สั้น' แรงดันขาออกจะลดลงถึง 0V และ Q1 จะหยุดดำเนินการเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าฐานคือ 0V ทรานซิสเตอร์ Q2 หยุดดำเนินการเช่นกันเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมลดลงถึง 0V

ตอนนี้กระแสจึงเริ่มไหลผ่าน RED led D2 และผ่านกราวด์ผ่านทางลัดวงจร (ผ่านสวิตช์) นั่นทำให้ LED สีแดง D2 เริ่มดำเนินการในขณะที่มีการลำเอียงไปข้างหน้าและบ่งชี้ว่ามีการตรวจพบการลัดวงจรและกระแสจะถูกเบี่ยงเบนไปทาง LED สีแดง D2 แทนที่จะทำให้วงจรเสียหาย