Protecția sursei de alimentare împotriva curentului de scurtcircuit. Circuit de protecție la suprasarcină și scurtcircuit

Pentru a proteja sursa de alimentare în timpul proiectării diverse scheme Se recomandă adăugarea unei unități de protecție la supracurent la ieșirea sursei de alimentare. Un circuit de dispozitiv simplu este construit folosind un tiristor ca element de control al protecției tensiunii.

Atâta timp cât tensiunea de alimentare de intrare este în limitele normale, dioda Zener și tiristorul sunt închise, iar curentul curge în sarcină. Când tensiunea de alimentare depășește 15,2 V, dioda zener se deschide, urmată de tiristor, deoarece există o diferență de potențial între catodul său și electrodul de control suficientă pentru a-l debloca. Tiristorul VS1 conectat în paralel la ieșirea sursei de alimentare, atunci când este supraîncărcat, rupe siguranța în câteva microsecunde dacă tensiunea de ieșire este peste valoarea admisă. Pragul de deschidere a tiristorului, și anume declanșarea protecției, depinde de datele tehnice ale diodei zener. Dacă siguranța se arde, se va porni un emițător de sunet piezo cu generator încorporat, ceea ce va semnala o defecțiune externă, care indică și un posibil scurtcircuit în sarcină. Alarma va suna până când alimentarea de la utilitate sau dispozitivul de încărcare este deconectată.

Video cu circuitul de protecție a sursei de alimentare în acțiune

Sursa: chipdip.ru

P O P U L A R N O E:

Un încărcător de mașină sau o sursă de alimentare reglabilă de laborator cu o tensiune de ieșire de 4 - 25 V și un curent de până la 12A poate fi realizat dintr-o sursă de alimentare AT sau ATX inutilă pentru computer.

Să ne uităm la mai multe opțiuni de schemă de mai jos:

Atunci când creați orice dispozitiv, poate apărea problema creării unei surse de energie simplă și fiabilă. Una dintre opțiuni este sursa de puls nutriţie.

Astăzi sunt multe circuite simple comutarea surselor de alimentare pt cantitate minima nu elemente rare.

În articolul de mai jos vă oferim o descriere a uneia dintre opțiunile pentru un simplu blocarea pulsului alimentare pe un cip ieftin UC3842.

Circuitul integrat (IC) KR142EN12A este un stabilizator de tensiune reglabil de tip compensare din pachetul KT-28-2, care vă permite să alimentați dispozitive cu un curent de până la 1,5 A în domeniul de tensiune 1,2...37 V. Acest stabilizator integral are protecție la curent stabilă termic și protecție la scurtcircuit la ieșire.

Pe baza IC KR142EN12A, puteți construi o sursă de alimentare reglabilă, al cărei circuit (fără transformator și punte de diode) este prezentat în Fig.2. Tensiunea de intrare redresată este furnizată de la puntea de diode la condensatorul C1. Tranzistorul VT2 și cipul DA1 ar trebui să fie amplasate pe radiator.

Flanșă radiatorului DA1 este conectat electric la pinul 2, deci dacă DAT și tranzistorul VD2 sunt situate pe același radiator, atunci trebuie să fie izolate unul de celălalt.

În versiunea autorului, DA1 este instalat pe un radiator mic separat, care nu este conectat galvanic la radiator și tranzistorul VT2. Puterea disipată de un cip cu radiator nu trebuie să depășească 10 W. Rezistoarele R3 și R5 formează un divizor de tensiune inclus în elementul de măsurare al stabilizatorului. O tensiune negativă stabilizată de -5 V este furnizată la condensatorul C2 și la rezistența R2 (utilizată pentru a selecta punctul stabil termic VD1, în versiunea originală, tensiunea este furnizată de la puntea de diode KTs407A și stabilizatorul 79L05, alimentat de la un separat). înfăşurarea transformatorului de putere.

Pentru protectie de la închiderea circuitului de ieșire al stabilizatorului, este suficient să conectați un condensator electrolitic cu o capacitate de cel puțin 10 μF în paralel cu rezistorul R3 și rezistorul de șunt R5 cu o diodă KD521A. Amplasarea pieselor nu este critică, dar pentru o bună stabilitate a temperaturii este necesar să se utilizeze tipurile adecvate de rezistențe. Acestea trebuie amplasate cât mai departe de sursele de căldură. Stabilitatea generală a tensiunii de ieșire constă din mulți factori și, de obicei, nu depășește 0,25% după încălzire.

După pornireși încălzind dispozitivul, tensiunea minimă de ieșire de 0 V este setată cu rezistența Rao6. Rezistoarele R2 ( Fig.2) și rezistența Rno6 ( Fig.3) trebuie să fie trimmere multi-turn din seria SP5.

Posibilitati curentul microcircuitului KR142EN12A este limitat la 1,5 A. În prezent, există microcircuite la vânzare cu parametri similari, dar concepute pentru curent mai mareîntr-o sarcină, de exemplu LM350 - pentru un curent de 3 A, LM338 - pentru un curent de 5 A. Recent, microcircuite importate din seria LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Aceste microcircuite pot funcționa la o tensiune redusă între intrare și ieșire (până la 1... 1,3 V) și oferă o tensiune de ieșire stabilizată în intervalul 1,25...30 V la un curent de sarcină de 7,5/5/3 A, respectiv . Cel mai apropiat analog intern din punct de vedere al parametrilor este tipul KR142EN22. curent maxim stabilizare 7,5 A. La curentul maxim de ieșire, modul de stabilizare este garantat de producător la o tensiune de intrare-ieșire de cel puțin 1,5 V. Microcircuitele au și protecție încorporată împotriva excesului de curent în sarcina valorii admisibile și termice. protectie impotriva supraincalzirii carcasei. Acești stabilizatori asigură o instabilitate a tensiunii de ieșire de 0,05%/V, instabilitate a tensiunii de ieșire atunci când curentul de ieșire se modifică de la 10 mA la o valoare maximă nu mai slabă de 0,1%/V. Pe Fig.4 prezintă un circuit de alimentare pentru un laborator de acasă, care vă permite să faceți fără tranzistoarele VT1 și VT2, prezentate în Fig.2.

În loc de microcircuitul DA1 KR142EN12A, a fost folosit microcircuitul KR142EN22A. Acesta este un stabilizator reglabil cu o cădere de tensiune scăzută, care vă permite să obțineți un curent de până la 7,5 A în sarcină. De exemplu, tensiunea de intrare furnizată microcircuitului este Uin = 39 V, tensiunea de ieșire la sarcină Uout =. 30 V, curent la sarcină louf = 5 A, atunci puterea maximă disipată de microcircuit la sarcină este de 45 W. Condensatorul electrolitic C7 este utilizat pentru a reduce impedanța de ieșire la frecvențe înalte și, de asemenea, reduce tensiunea de zgomot și îmbunătățește netezirea ondulației. Dacă acest condensator este tantal, atunci capacitatea sa nominală trebuie să fie de cel puțin 22 μF, dacă aluminiu - cel puțin 150 μF. Dacă este necesar, capacitatea condensatorului C7 poate fi mărită. Dacă condensatorul electrolitic C7 este situat la o distanță mai mare de 155 mm și este conectat la sursa de alimentare cu un fir cu o secțiune transversală mai mică de 1 mm, atunci este un condensator electrolitic suplimentar cu o capacitate de cel puțin 10 μF. instalat pe placă paralel cu condensatorul C7, mai aproape de microcircuitul în sine. Capacitatea condensatorului de filtru C1 poate fi determinată aproximativ la o rată de 2000 μF per 1 A de curent de ieșire (la o tensiune de cel puțin 50 V). Pentru a reduce variația de temperatură a tensiunii de ieșire, rezistorul R8 trebuie să fie bobinat cu sârmă sau folie metalică, cu o eroare de cel puțin 1%. Rezistorul R7 este de același tip cu R8. Dacă dioda zener KS113A nu este disponibilă, puteți utiliza unitatea prezentată în Fig.3. Autorul este destul de mulțumit de soluția de circuit de protecție dată, deoarece funcționează impecabil și a fost testată în practică. Puteți utiliza orice soluție de circuit de protecție a sursei de alimentare, de exemplu cele propuse în. În versiunea autorului, atunci când releul K1 este declanșat, contactele K 1.1 sunt închise, scurtcircuitând rezistența R7, iar tensiunea la ieșirea sursei de alimentare devine egală cu 0 V. Placa de circuit imprimat a sursei de alimentare și locația sursei de alimentare. elementele sunt prezentate în Fig. 5, aspect BP - activat Fig.6.

Circuitele radio amator prezentate mai jos pentru protejarea surselor de alimentare sau încărcătoarelor pot funcționa împreună cu aproape orice sursă - rețea, impulsuri și baterii reîncărcabile. Implementarea circuitelor acestor modele este relativ simplă și poate fi repetată chiar și de un radioamator începător.

Partea de putere este realizată dintr-un tranzistor puternic cu efect de câmp. Nu se supraîncălzește în timpul funcționării, deci nu este nevoie să folosiți un radiator. Dispozitivul oferă în același timp o protecție excelentă împotriva supratensiunii, suprasarcinii și scurtcircuitului în circuitul de ieșire, curentul de funcționare poate fi selectat prin selectarea unui rezistor șunt, în cazul nostru este de 8 Amperi, 6 rezistențe conectate în paralel cu o putere de Se folosesc 5 wați 0,1 Ohm. Un șunt poate fi realizat și dintr-o rezistență cu o putere de 1-3 wați.

Protecția poate fi ajustată mai precis prin ajustarea rezistenței rezistenței de tăiere. În cazul unui scurtcircuit și suprasarcină la ieșire, protecția va funcționa aproape imediat, oprind sursa de alimentare. LED-ul va indica faptul că protecția a fost declanșată. Chiar și atunci când ieșirea este închisă timp de 30-40 de secunde, lucrătorul de câmp rămâne aproape rece. Tipul său nu este critic aproape orice întrerupător de alimentare cu un curent de 15-20 Amperi per tensiune de operare 20-60 volți. Tranzistoarele din seria IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 sau mai puternice sunt perfecte.

Această versiune a schemei va fi utilă șoferilor ca protecție încărcător Pentru baterii cu plumb acid, dacă confundați brusc polaritatea conexiunii, atunci nu se va întâmpla nimic rău cu încărcătorul.

Datorită răspunsului rapid al protecției, poate fi folosit perfect pentru circuite de impulsuri, în cazul unui scurtcircuit, protecția va funcționa mult mai repede decât se vor arde întrerupătoarele de alimentare ale sursei de comutare. Designul este potrivit și pentru invertoarele cu impulsuri, ca protecție de curent.

Dacă sursele de alimentare și încărcătoarele dvs. utilizează un tranzistor cu efect de câmp (MOSFET) pentru a comuta sarcina, atunci puteți adăuga cu ușurință protecție la scurtcircuit sau suprasarcină unui astfel de circuit. În acest exemplu, vom folosi o rezistență internă RSD, care produce o cădere de tensiune proporțională cu curentul care trece prin MOSFET.

Tensiunea care urmează prin rezistorul intern poate fi detectată folosind un comparator sau chiar un tranzistor care comută la un nivel de tensiune de 0,5 V, adică puteți renunța la utilizarea unei rezistențe de detectare a curentului (shunt), care de obicei produce exces de tensiune. Comparatorul poate fi monitorizat folosind un microcontroler. În caz de scurtcircuit sau suprasarcină, puteți porni programatic controlul PWM, alarma, oprirea de urgență). De asemenea, este posibil să conectați ieșirea comparatorului la poartă tranzistor cu efect de câmp, dacă apare un scurtcircuit, trebuie să opriți imediat comutatorul de câmp.

Fiecare radioamator care proiectează în mod regulat dispozitive electronice, cred că există o sursă de alimentare reglementată acasă. Lucrul este cu adevărat convenabil și util, fără de care, odată ce îl încerci în acțiune, devine greu să faci fără. Într-adevăr, dacă trebuie să verificăm, de exemplu, un LED, va trebui să-i setăm cu precizie tensiunea de funcționare, deoarece dacă tensiunea furnizată LED-ului este depășită semnificativ, acesta din urmă se poate arde pur și simplu. De asemenea, cu circuite digitale, setați tensiunea de ieșire pe multimetru la 5 volți sau orice altă tensiune de care avem nevoie și mergeți mai departe.

Mulți radioamatori începători asamblează mai întâi o sursă de alimentare reglată simplă, fără a regla curentul de ieșire și fără protecție la scurtcircuit. Așa a fost și cu mine, acum vreo 5 ani am asamblat o sursă de alimentare simplă cu doar tensiune de ieșire reglabilă de la 0,6 la 11 volți. Diagrama acestuia este prezentată în figura de mai jos:

Dar acum câteva luni am decis să actualizez această sursă de alimentare și să adaug un mic circuit de protecție la scurtcircuit circuitului său. Am găsit această diagramă într-unul din numerele revistei Radio. La o examinare mai atentă, s-a dovedit că diagrama este în multe privințe similară cu cea de mai sus. diagrama schematica, o sursă de alimentare pe care o asamblasem anterior. Dacă există un scurtcircuit în circuitul alimentat, LED-ul de scurtcircuit se stinge, semnalând acest lucru, iar curentul de ieșire devine egal cu 30 de miliamperi. S-a decis să iau parte din această schemă și să o completez cu a mea, ceea ce am făcut. Diagrama originală din revista Radio, care include o completare, este prezentată în figura de mai jos:

Următoarea imagine arată partea acestui circuit care va trebui asamblată.

Valoarea unor piese, în special a rezistențelor R1 și R2, trebuie recalculată în sus. Dacă cineva mai are întrebări despre unde să conecteze firele de ieșire din acest circuit, voi oferi următoarea figură:

Mai adaug ca in circuitul asamblat, indiferent daca este primul circuit sau circuitul din revista Radio, trebuie sa plasezi la iesire o rezistenta de 1 kOhm, intre plus si minus. În diagrama din revista Radio acesta este rezistența R6. Tot ce rămâne este să gravați placa și să asamblați totul împreună în carcasa de alimentare. Plăci oglindă în program Aspect Sprint nu este nevoie. Desen placa de circuit imprimat Protectie la scurtcircuit:

Acum aproximativ o lună am dat peste o diagramă a unui atașament pentru regulatorul de curent de ieșire care ar putea fi utilizat împreună cu această sursă de alimentare. L-am luat de pe acest site. Apoi am asamblat acest set-top box într-o carcasă separată și am decis să îl conectez după cum este necesar pentru a încărca bateriile și acțiuni similare în care monitorizarea curentului de ieșire este importantă. Iată diagrama set-top box-ului, tranzistorul KT3107 din el a fost înlocuit cu KT361.

Dar mai târziu mi-a venit ideea să combin, pentru comoditate, toate acestea într-o singură clădire. Am deschis carcasa sursei de alimentare și m-am uitat, nu mai era suficient spațiu, rezistența variabilă nu se potrivea. Circuitul regulatorului de curent folosește un rezistor variabil puternic, care are dimensiuni destul de mari. Iată cum arată:

Apoi am decis să conectez pur și simplu ambele carcase cu șuruburi, făcând legătura între plăci cu fire. De asemenea, am setat comutatorul basculant pe două poziții: ieșire cu curent reglabil și nereglat. În primul caz, ieșirea de pe placa principală a sursei de alimentare a fost conectată la intrarea regulatorului de curent, iar ieșirea regulatorului de curent a mers la clemele de pe carcasa sursei de alimentare, iar în al doilea caz, clemele au fost conectate direct la ieșirea de pe placa principală a sursei de alimentare. Toate acestea au fost comutate cu un comutator cu șase pini în 2 poziții. Iată un desen al plăcii de circuit imprimat a regulatorului de curent:

În figura plăcii de circuit imprimat, R3.1 și R3.3 indică primul și al treilea terminal al rezistenței variabile, numărând de la stânga. Dacă cineva dorește să o repete, iată o diagramă pentru conectarea unui comutator de comutare:

Plăcile cu circuite imprimate ale sursei de alimentare, circuitele de protecție și circuitele de control al curentului sunt atașate în arhivă. Material pregătit de AKV.

Această diagramă reprezintă cel mai simplu bloc alimentare pe tranzistoare, echipate cu protectie la scurtcircuit (scurtcircuit). Diagrama sa este prezentată în figură.

Parametri principali:

• Tensiune de ieșire - 0..12V;
• Curentul maxim de ieșire este de 400 mA.

Schema funcționează după cum urmează. Tensiunea de intrare a rețelei de 220V este convertită de un transformator la 16-17V, apoi rectificată de diodele VD1-VD4. Filtrarea ondulațiilor redresate de tensiune este realizată de condensatorul C1. Apoi, tensiunea redresată este furnizată diodei zener VD6, care stabilizează tensiunea la bornele sale la 12V. Restul tensiunii este stins de rezistența R2. Apoi, tensiunea este reglată rezistor variabil R3 la nivelul necesar în intervalul 0-12V. Acesta este urmat de un amplificator de curent pe tranzistoarele VT2 și VT3, care amplifică curentul la un nivel de 400 mA. Sarcina amplificatorului de curent este rezistența R5. Condensatorul C2 filtrează suplimentar ondulația tensiunii de ieșire.

Așa funcționează protecția. În absența unui scurtcircuit la ieșire, tensiunea la bornele lui VT1 este aproape de zero și tranzistorul este închis. Circuitul R1-VD5 oferă o polarizare la bază la un nivel de 0,4-0,7 V (căderea de tensiune pe circuitul deschis). joncțiune p-n diodă). Această polarizare este suficientă pentru a deschide tranzistorul la un anumit nivel de tensiune colector-emițător. De îndată ce apare un scurtcircuit la ieșire, tensiunea colector-emițător devine diferită de zero și egală cu tensiunea la ieșirea unității. Tranzistorul VT1 se deschide, iar rezistența joncțiunii colectorului său devine aproape de zero și, prin urmare, la dioda zener. Astfel, tensiunea de intrare nulă este furnizată amplificatorului de curent foarte puțin curent prin tranzistoarele VT2, VT3 și nu vor eșua. Protecția este oprită imediat când scurtcircuitul este eliminat.

Detalii

Transformatorul poate fi oricare cu o zonă transversală a miezului de 4 cm 2 sau mai mult. Înfășurarea primară conține 2200 de spire de sârmă PEV-0.18, înfășurarea secundară conține 150-170 de spire de sârmă PEV-0.45. Va funcționa și un transformator de scanare a cadrelor gata făcut de la televizoarele vechi cu tub din seria TVK110L2 sau similare. Diodele VD1-VD4 pot fi D302-D305, D229Zh-D229L sau oricare cu un curent de cel puțin 1 A și o tensiune inversă de cel puțin 55 V. Tranzistoarele VT1, VT2 pot fi oricare dintre cele de joasă frecvență și putere redusă, de exemplu , MP39-MP42. Puteți utiliza, de asemenea, tranzistoare de siliciu mai moderne, de exemplu, KT361, KT203, KT209, KT503, KT3107 și altele. Ca VT3 - germaniu P213-P215 sau mai modern siliciu puternic de joasă frecvență KT814, KT816, KT818 și altele. La înlocuirea VT1, se poate dovedi că protecția la scurtcircuit nu funcționează. Apoi ar trebui să conectați o altă diodă (sau două, dacă este necesar) în serie cu VD5. Dacă VT1 este fabricat din siliciu, atunci este mai bine să utilizați diode de siliciu, de exemplu, KD209(A-B).

În concluzie, este de remarcat faptul că în locul celor indicate în schema p-n-p tranzistoarele pot fi utilizate cu parametri similari tranzistoare npn(nu în loc de oricare dintre VT1-VT3, ci în locul tuturor). Apoi va trebui să schimbați polaritățile diodelor, diodei Zener, condensatoarelor și punții de diode. La ieșire, în consecință, polaritatea tensiunii va fi diferită.

Lista radioelementelor

Vă recomandăm să citiți

Echipamente electrice

Cuvintele antice și semnificația lor

Bazele ingineriei electrice

Avantajele și dezavantajele profesiei de ecologist 5 profesii legate de ecologie

Motor electric

Păsări corvide: descriere, fotografie, dietă, caracteristici și caracteristici ale speciei Cine este responsabil în familia corbului

Prize și întrerupătoare

Tipuri de păuni, descrierile și fotografiile acestora

Măsurători și calcule

Care sunt unele conspirații pentru pantofi?

Bazele ingineriei electrice

O vrajă pentru noroc: să ai mereu noroc în toate Vrăji pentru noroc la cercei.