Arduino DIY - Limiter 500mA strujno ograničenje uz shutdown opciju - I deo

Ovo je Arduino UNO uradi sam projekat za limitaciju potrošnje jednosmerne električne struje iznad 500mA, ukoliko potrošač povuče veću jačinu struje po intezitetu od 500mA, usled kvara, recimo, pri čemu nastaje kratak spoj a samim tim se povlači i veća količina struje, jer unutrašnje otpornosti više nema, dolazi do gašenja napajanje te se izbegava pregorevanje istog, jer su i same komponente od kojih je limiter izgrađen limitirane po svojim minimalnim i maksimalnim karakteristikama. 500mA je samo ograničenje koje sam zadao isti koncept se koristi i za limiter od 3 ampera recimo.

Koncept šema limitera jačine električne stuje do 500mA

Na dole prikazanoj šemi prikazana je koncept šema limitera potrošnje pri čemu se isto kolo isključuje, tranzistorom, ukoliko kroz granu protekne više od 500mA struje. Koncept se primenjuje na različitim izvedbama konkretne implementacije ali koncept je identičan. Pošto se ovde radi o isključivanju napajanja kada kroz granu napajanja protekne više od 500mA, znači da moramo meriti protok stuje. Da bi to uradili jedan od načina jeste da se koristi otpornik, ali šta je ovde poenta? Ako se koristi otpornik to znači da ograničavamo protok struje kroz granu i utičemo na intezitet, ali imamo i gubitke, da bi se to izbeglo dizajneri su konstruisali poseban otpornik koji se naziva šant. Šant ima dve karakteristike: da je izrazito mali u vresnoti, tipa 0.001 oma ili manje, što je zanemarljivo mala otpornost koja zanemarljivo malo remeti intezitet struje kroz granu, ali je otportnos, i to znači da postoje gubici te su posebni u konstrukciji, imaju hladnjake kako bi podnosili veću snagu. Pošto nemam šant koristio sam keramiku od 1 oma, što mi je ujedno pojednostavilo računicu, pri čemu je isti 10 Wati. Šema je jednostavna, na prekidačko modifikovano napajanje od računara na red se veže šant od 1 oma, zatim ide potrošač, zatim tranzistor pri čemu kolektor ide na jedan kraj potrošača, a emiter ide na ground pin, pri čemu je ground pin isti i za Arduino i za napajanje i za ostatak elektronike. Merenje se radi pomoću analogno digitalnog konvertora ADC koji je integrisan u okviru MCUa tj. mikrokontrolera. Napon na optoniku je analogna vrednost koja se menja u vremenu u zavisnosti od toga kako se menja unutrašnja otpornost potrošača, pri čemu na potrošač možemo gledati kao na blok dijagram koji je zapravo otpornik i on ima unutrašnju otpornost. Da bi se izbeglo konkretno korišćenje potrošača za izradu prototipa, koristi se potenciometar koji se konfiguriše kao varijabilni resistor tj. otpornik. Samim tim kako se pomera klizač otpornika tako se menja i unutrašnja otpornost simuliranog potrošača, čime se menja intezitet struje kroz granu za napajanje. Kada potrošnja pređe 500mA isključi se tranzistor i prekida se strujna grana za napajanje. Šema i sam koncept su dosta jednostavni. Pored konceptualne električne šeme, postoji i video materijal te pogledajte isti za detalje.

 Konceptualna električna šema limitera do 500mA

 
Video #1 Konceptualna šema limitera jačine struje do 500mA


Video #2 Šta je sve potrebno za implementaciju limitera do 500mA

Drugi i treći deo ovog bloga prikazuje konkretnu implementaciju ADC merenja. Ostali delovi blog posta pokrivaju kompletno rešenje u celosti.

Autor:
Vladimir Savić

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Electrolytic capacitors and design rules

Image
This article is in tended t o ex plain the bases about electrolytic capacitor , where t he y are used, basic construction, RLC circuit and much more. This is a fir st article about capacit ors and this article is based on zilsel-invent previous article about low pass filters at the following link : Low pass filter and voltage stabilization Electrolytic capacitors and design rules T he f igure #2 presents already used electrolytic capacitors. As we can see electrolytic capacitor is polarized device which means that it is important to pay attention during capacitor assembling to the PCB (printed circuit board). Depending on the capacitor manufactures, in some cases negative lead is marked with a negative sign , and in some cases positive lead (capacitor pin) is marked with a plus sign . Beside polarization mark, there are also labels about capacitance (for example 470 microfarads ) and maximum allowed voltage (for example 10V). The maximum allowed voltage is important parameter r
Read more

Fake VC830L digital multimeter

Image
This article is intended to explain some bad things about cheap digital multimeters since these devices are available in large quantities in Serbia. The key point of this article is security since cheap digital multimeters are not tested/produced according to standards. VC830L is one digital multimeter available in electronics distribution stores in Serbia, but we will avoid company names, since this article is more about “ pay attention before you buy ” cheap digital multimeter. The VC830L is about 10 euros, you cannot expect too much, but if you are not able to buy professional digital multimeter which costs over 100 euros, you will certainly buy the cheap one. Front mask: VC830L digital multimeter. The part interested for us is security so let see what we actually have regarding VC830L digital multimeter. It has three input connectors, starting from the left side: we have connector for 10 amps, common connector (COM) and the right one intended for voltage, r
Read more

How to design LM324 Astable Multivibrator

Image
This blog post is intended to describe how astable multivibrator works based on LM324 operational amplifier, RC timer and positive voltage divider circuits. This is one way to implement astable multivibrator since additional options are available like: specialized signal generators or 555 timer integrated circuit configured to work as an astable multivibrator . There are two states related to astable multivibrator based on RC timer or an analog timer (there is also a digital timer integrated into the microcontroller for example, but in general, digital timers are based on astable multivibrators implemented with quartz or resonator external oscillators, since digital timers count PWM /clock oscilations . Anyway, there are different types of astable multivibrators in order to provide clock cycles): charging and discharging. Charging   To describe charging state we will start from beginning with the completely discharged capacitor C (it has zero volts between p
Read more