Блок питания с защитой от короткого замыкания « схемопедия
Данная схема представляет собой простейший блок питания на транзисторах, оборудованный защитой от короткого замыкания (КЗ). Его схема представлена на рисунке .
Основные параметры:
- Выходное напряжение – 0..12В;
- Максимальный выходной ток – 400 мА.
Схема работает следующим образом. Входное напряжение сети 220В преобразуется трансформатором в 16-17В, затем выпрямляется диодами VD1-VD4. Фильтрация пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется конденсатором С1. Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилитрон VD5, который стабилизирует напряжение на своих выводах до 12В. Остаток напряжения гасится на резисторе R2. Далее осуществляется регулировка напряжения переменным резистором R3 до требуемого уровня в пределах 0-12В. Затем следует усилитель тока на транзисторах VT2 и VT3, который усиливает ток до уровня 400 мА. Нагрузкой усилителя тока служит резистор R5.
Защита работает так. При отсутствии КЗ на выходе напряжение на выводах VT1 близко к нулю и транзистор закрыт. Цепь R1-VD1 обеспечивает смещение на его базе на уровне 0,4-0,7 В (падение напряжения на открытом p-n переходе диода). Этого смещения достаточно для открытия транзистора при определённом уровне напряжения коллектор-эмиттер. Как только на выходе происходит короткое замыкание, напряжение колектор-эмиттер становится отличным от нулевого и равным напряжению на выходе блока. Транзистор VT1 открывается, и сопротивление его коллекторного перехода становится близким к нулю, а, значит, и на стабилитроне. Таким образом, на усилитель тока поступает нулевое входное напряжение, через транзисторы VT2, VT3 будет протекать очень маленький ток, и они не выйдут из строя. Защита отключается сразу же при устранении КЗ.
Детали
Трансформатор может быть любой с площадью сечения сердечника 4 см2 и более.
Первичная обмотка содержит 2200 витков провода ПЭВ-0,18, вторичная – 150-170 витков провода ПЭВ-0,45. Подойдёт и готовый трансформатор кадровой развёртки от старых ламповых телевизоров серии ТВК110Л2 или подобный. Диоды VD1-VD4 могут быть Д302-Д305, Д229Ж-Д229Л или любые на ток не менее 1 А и обратное напряжение не менее 55 В. Транзисторы VT1, VT2 могут быть любые низкочастотные маломощные, например, МП39-МП42. Можно использовать и кремниевые более современные транзисторы, например, КТ361, Кт203, КТ209, КТ503, КТ3107 и другие. В качестве VT3 – германиевые П213-П215 или более современные кремниевые мощные низкочастотные КТ814, КТ816, КТ818 и другие. При замене VT1 может оказаться, что защита от КЗ не работает. Тогда следует последовательно с VD5 включить ещё один диод (или два, если потребуется). Если VT1 будет кремниевый, то и диоды лучше применять кремниевые, например, КД209(А-В).
В заключение стоит заметить, что вместо указанных на схеме p-n-p транзисторов можно применять и аналогичные по параметрам транзисторы n-p-n (не вместо какого-либо из VT1-VT3, а вместо всех из них).
Регулируемый блок питания на TL494
Большинство блоков питания (БП) изготавливается нерегулируемыми. Это удобно и просто для производителей, а также для самих пользователей. Если вам нужно напряжение 5 В, то вы просто подключите нужный источник питания и не будете думать о совместимости напряжений или других параметров.
В противном случае, если, например, с предыдущего включения было выставлено другое напряжение, пусть 30 В, то схема потребителя, рассчитанного максимум на 5В, может легко выйти из строя.
Поэтому регулируемый БП – достаточно специфичное устройство. Оно может пригодиться, например, для:
- Проведения опытов и лабораторных работ в школе или других учебных заведениях;
- Исследовательских центров и других организаций, занимающихся научной деятельностью;
- Радиомастерских и точек ремонта бытовой или цифровой техники.
- Радиолюбителей.
В зависимости от предполагаемых нагрузок и степени точности выходных параметров есть большое количество специальных готовых блоков питания. Но все они имеют один минус – кусающийся ценник.
Можно собрать аналогичный прибор за более приемлемую стоимость.
Проектирование БП – сложный процесс, требующий знаний и навыков. Есть два сильно отличающихся подхода к формированию напряжения:
- На силовых трансформаторах;
- На импульсных трансформаторах (ИБП).
Оба имеют свои плюсы и минусы. ИБП традиционно имеют сильно меньшие габариты и хорошие характеристики, но требуют защиты цепей от ВЧ-помех и не могут работать без нагрузки.
TL494
Основная идея импульсного преобразования заключается в том, чтобы повысить колебания тока так, чтобы ввести трансформатор в режим насыщения. В этом случае снижаются потери в сердечнике и КПД преобразования существенно возрастает (собственно, по этой причине и становится возможным уменьшение габаритов).
Соответственно, для создания колебаний нужен колебательный контур. Его можно построить на классических RC-элементах, а можно взять готовые таймеры.
Одним из самых широко распространённых и проверенных временем является ШИМ-контроллер TL494, он же КР1114ЕУ4.
Есть масса других аналогов – как полных, так и улучшенных.
К ключевым характеристикам микросхемы можно отнести следующие:
- Поддерживается напряжение на входе и выходе – от 7 до 40 В;
- Сила тока – рабочая до 200, максимальная – не более 250 мА.
Схемы блока питания
Проверенная и точно рабочая схема.
Рис. 1. Схемы блока питания
На выходе получаются следующие параметры:
- Постоянное напряжение – от 0 до 30 В.
- Ток – до 15 А.
- Питание – от сети переменного тока.
- Есть режим стабилизации напряжения.
- Встроенная защита от КЗ.
- Компактные размеры.
Основная сложность здесь заключается в расчёте и намотке трансформатора.
Если вы проектируете свою схему – используйте специальное ПО (например, ExcellentIT). Для всех остальных – мы обозначили готовые модели, которые подойдут для сборки.
Перечень элементов указан на схеме.
Переделка имеющегося блока
Если у вас уже есть БП на базе TL494, но он не регулируется, схему можно доработать. Пример с регулируемыми напряжением и силой тока.
Рис. 2. Схема переделонного блока питания
Как это будет выглядеть на практике. Вы выпаиваете имеющуюся микросхему и собираете с ней новую обвязку, обозначенную на приведённой выше схеме. Теперь можно подключить обвязку вместо микросхемы.
За регулировку тока будет отвечать резистор R10, за напряжение отвечает R4.
Если обвязка будет устанавливаться в схемы с высокими напряжениями, то нужно заменить диоды и конденсаторы на подходящие по параметрам.
БП на базе понижающих трансформаторов
Достаточно простые в реализации. Используются доступные элементы.
Схема первая.
Рис. 3. БП на базе понижающих трансформаторов
Схема вторая.
Рис. 4. БП на базе понижающих трансформаторов
Автор: RadioRadar
Как сделать защиту от короткого замыкания
by Shagufta Shahjahan
3483 просмотраВ этом уроке по сборке схемы мы собираемся продемонстрировать короткий и простой проект «Защита от короткого замыкания». Возможно, вы знаете, что «короткое замыкание» обычно происходит, когда ток, протекающий внутри цепи, превышает предполагаемый ток. Кроме того, это вызывает ненужный нагрев и риск возгорания. Это также может привести к повреждению оборудования и потенциальному травмированию рабочих.
Более того, зачем нужна правильная защита цепи. Правильные методологии могут помочь защитить рабочих, которые занимаются работой схемы, а также защитить оборудование от повреждений.
Тем не менее, этот учебный проект «Защита от короткого замыкания» может очень помочь в защите от экстремальных токов. При обнаружении чрезмерного тока устройство срабатывает и разрывает цепь.
Аппаратные компоненты
Следующие компоненты необходимы для изготовления устройства защиты от короткого замыкания
| S.no | Components | Value | Qty | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 01 | Power Supply Apparatus | 12 Volts | 1 | ||||
| 02 | DC Female Connector | – | 1 | ||||
| 03 | Buzzer | 12 вольт | 1 | ||||
| 04 | Решение | 5 PIN (12 Вольт) | 4 1 | 5 PIN (12 Вольт) | 4 1 | 5 PIN (12 вольт) | 15 PIN (12 вольт) |
[inaritcle_1]
Устройство защиты от короткого замыкания
Полезные шаги
Шаг № 01 На первом этапе нам нужно припаять зуммер к реле.
Убедитесь, что положительная клемма подключена к контакту NO (нормально разомкнутый). Однако отрицательная клемма подключена к контакту катушки реле.
Затем на следующем шаге мы должны подключить эту схему к источнику питания. Для этого мы должны сделать разрез между отрицательным проводом питания и соединить контакты катушки реле последовательно с источником питания. Кроме того, вы должны соединить общий контакт реле и контакт катушки.
Теперь ваша схема готова к тестированию.
Работа схемы
В этом разделе мы обсудим работу схемы защиты. Для создания этой схемы мы использовали несколько компонентов.
Когда происходит короткое замыкание, в источнике питания протекает чрезмерный ток, что может даже привести к выходу из строя источника питания. Итак, мы сделали защиту от короткого замыкания.
Эта схема предотвратит короткое замыкание и защитит блок питания от повреждения. Подключив блок питания к цепи, вы увидите, что светодиод блока питания не мигает даже при коротком замыкании, что означает, что наш источник питания теперь полностью защищен.
Области применения и использование
Это специальное устройство защиты от короткого замыкания используется для защиты источника питания, но эти схемы также используются в различных электронных устройствах, где чрезмерный ток вызывает повреждения.
Похожие сообщения:
ЧТО ТАКОЕ ЗАЩИТА ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ?
Уведомление : Неопределенный индекс: CURRENT_URL_TO_TR в /var/www/vhosts/trimbox.com.tr/httpdocs/admin/server_interaction/_class/Parser.php на линии 156
Уведомление : Неопределенный индекс: CURRENT_URL_TO_RU в /var/www/vhosts/trimbox.com.tr/httpdocs/admin/server_interaction/_class/Parser.php онлайн 156
Защита от короткого замыкания блока питания абсолютно необходима для продолжения работы системы ИБП.
Короткое замыкание может вывести блок питания из строя. Однако в некоторых случаях внутренней защиты от короткого замыкания, обеспечиваемой системами ИБП, может быть недостаточно. Поэтому полезно обратить внимание на безопасность установки и текущих напряжений, а также принять меры предосторожности против очень высоких и низких напряжений.
Что вызывает короткое замыкание в блоке питания?
Какими бы сложными ни были электрические системы, можно кратко описать такие явления, как короткое замыкание. Если один из проводников обрывается, электрический ток будет продолжаться по параллельному токопроводящему пути. Этот процесс называется коротким замыканием. Однако параллельный проводник создает серьезные проблемы, если его уровень не подходит для тока. Короткое замыкание на секунду может вызвать серьезный пожар или вызвать проблемы при установке и привести к выходу оборудования из строя. Короткое замыкание в источнике питания приведет к неисправности устройства.
Как предотвратить короткое замыкание в системе ИБП?
Основная причина короткого замыкания заключается в том, что линия передачи отключается из-за перенапряжения или перегрева и ток достигает цели альтернативным путем. Это можно предотвратить с помощью защиты от короткого замыкания . Защита от короткого замыкания, продаваемая как внешняя, будет работать с этой проблемой.
Защита от короткого замыкания, установленная на источнике питания, работает с резервной батареей на случай сбоя питания. Основная функция этого устройства заключается в обнаружении асимметрии тока — либо экстремально высокого, либо низкого напряжения — в источнике питания. и быть активированным. В случае короткого замыкания предотвращает износ инструмента и позволяет устранить перегрузку.
Достаточно ли одной защиты от короткого замыкания?
К сожалению, нельзя сказать, что одной этой защиты достаточно. Поскольку защита ИБП от короткого замыкания может обеспечить стабильность внутри устройства и может защитить устройство от короткого замыкания, но совершенно беспомощна против больших токов, исходящих от источника питания. электростанции, и его невозможно сбалансировать, особенно в ситуациях чрезвычайно высокого напряжения, таких как молния.
В связи с этим для защиты системы ИБП от короткого замыкания она должна быть в состоянии защитить не только устройство, но и установку.
Обеспечивает ли Trimbox защиту от короткого замыкания?
Trimbox не предназначен специально для защиты от короткого замыкания. Однако, обеспечивая балансировку высокого тока в источнике питания, он предотвращает повреждение внутренних проводников из-за перегрузки, что приводит к образованию короткого замыкания. Как известно, одной из наиболее важных причин короткого замыкания является высокое напряжение, и эта проблема не возникнет, если не будет достигнуто перенапряжение на устройстве.
