Блок питания с защитой от короткого замыкания

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 VD6, 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.

Конденсатор С2 дополнительно фильтрует пульсации выходного напряжения.

Защита работает так. При отсутствии КЗ на выходе напряжение на выводах VT1 близко к нулю и транзистор закрыт. Цепь R1-VD5 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 коллектор-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).

Тогда нужно будет поменять полярности включения диодов, стабилитрона, конденсаторов, диодного моста. На выходе, соответственно, полярность напряжения будет другая.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VT1, VT2	Биполярный транзистор	МП42Б	2	МП39-МП42, КТ361, КТ203, КТ209, КТ503, КТ3107	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT3	Биполярный транзистор	П213Б	1	П213-П215, КТ814, КТ816, КТ818	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD1-VD4	Диод	Д242Б	4	Д302-Д305, Д229Ж-Д229Л	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD5	Диод	КД226Б	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD6	Стабилитрон	Д814Д	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	2000 мкФ, 25 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
C2	Электролитический конденсатор	500 мкФ. 25 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1	Резистор	10 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2	Резистор	360 Ом	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R3	Переменный резистор	4.7 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4, R5	Резистор	1 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
T1	Трансформатор		1	ТВК110Л2 или подобный	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
FU1	Предохранитель	0. 25 А	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
SA1	Выключатель		1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Блок питания
• Защита КЗ

На какие технические характеристики важно обратить внимание в процессе выбора БП для компьютера?

О том, что блок питания в серьезной игровой системе играет важную роль, знают многие. Но выбор оптимального устройства для того или иного ПК — не такая уж и простая задача. Мощность — далеко не единственный показатель, от которого необходимо отталкиваться. Ключевое значение также имеют защитные функции продукта, схема шин питания, кабельный дизайн и рейтинг энергоэффективности 80 Plus.

Идеальный БП должен быть не только стабильным и производительным, но и максимально тихим.

Сколько бы ни было каналов, общая мощность БП остается неизменной.

В данном материале мы поговорим об аспектах, на которые важно обратить внимание при выборе качественного блока питания для компьютера.

Мощность

Ни для кого не секрет, что мощность, указанная на блоке питания, может отличаться от реальной мощности продукта. Хороший блок питания выдает непрерывную номинальную мощность, плохой — только пиковую выходную мощность.

Наклейка с техническими характеристиками БП поможет в оценке реального потенциала устройства.

Непрерывная номинальная мощность

Это максимальное значение мощности в пределах диапазона блока питания, которое он может непрерывно обеспечивать при любом входном напряжении и температуре.

Непрерывная номинальная мощность

Зачастую информация, размещенная на наклейке с характеристиками БП, связана с правилами техники безопасности, поэтому на ней должна быть указана общая номинальная выходная мощность, которую может обеспечить блок питания.

Пиковая выходная мощность

Это пиковое значение выходной мощности, которое БП обеспечивает за короткое время (T < 10 мс) до срабатывания механизма защиты.

Как правило, пиковая выходная мощность источника питания рассчитана на 1,1-кратное превышение номинальной мощности. Производители редко указывают пиковое значение в спецификациях.

Скажем, для блока питания мощностью 850 Вт мгновенная максимальная выходная мощность составляет около 935 Вт (850×1,1=935 Вт).

У дешевых БП общая номинальная выходная мощность, указанная на наклейке с техническими характеристиками, не совпадает с мощностью, заявленной в названии продукта. Поэтому при покупке БП посмотрите на общую номинальную выходную мощность и убедитесь, что вы получаете то, на что рассчитываете.

Функции защиты

Список основных технологий безопасности, используемых в БП:

• OVP (защита от перенапряжения)
• OCP (защита от перегрузки по току)
• OPP (защита от перегрузки по мощности)
• OTP (защита от перегрева)
• SCP (защита от короткого замыкания)

OVP (защита от перенапряжения)

Если вольтаж превышает показатель, определенный спецификацией, выходное напряжение источника питания будет отключено вовремя.

Электропитание может быть перезапущено после устранения неисправности. Таким образом предотвращается повреждение компонентов не только БП, но и материнской платы.

OCP (защита от перегрузки по току)

Когда ток, обеспечиваемый каждой шиной БП, превышает максимальный выходной ток, допускаемый источником питания, блок отключается. После устранения неисправности устройство может быть перезапущено.

OPP (защита от перегрузки по мощности)

Если потребляемая мощность системы превышает номинальную мощность источника питания, БП отключается.

OTP (защита от перегрева)

Когда внутренняя температура БП превышает расчетный показатель (из-за плохого отвода тепла или неисправного вентилятора), блок питания отключается. Когда внутренняя температура вернется к норме, его можно перезапустить.

SCP (защита от короткого замыкания)

При коротком замыкании выходных цепей подача питания прекращается. После устранения неисправности источник питания может быть перезапущен.

Шины питания и требования к мощности

Блоки питания для ПК могут иметь одну или несколько +12В линий. Это основной источник питания системы, который кормит процессор, видеокарту и материнскую плату.

Преимущество блоков питания с одной +12В линией заключается в том, что весь доступный ток сосредоточен в одной цепи, поэтому сила тока в ней относительно велика.

Блок питания с одной +12В линией

Конструкция БП с несколькими +12В линиями разделяет шину на несколько каналов. Это ограничивает силу тока каждого канала посредством упомянутой технологии OCP, дабы каждый канал не был поврежден из-за чрезмерной нагрузки по току.

Блок питания с несколькими +12В линиями

Важно знать о том, что сколько бы ни было каналов, общая мощность БП остается неизменной.

Кабели блока питания

Современные блоки питания бывают трех типов:

• полностью модульные
• полумодульные
• немодульные

Преимущество 100% модульной конструкции БП заключается в том, что провода могут быть использованы в соответствии с требованиями сборки. Это позволяет сэкономить место и улучшить циркуляцию воздуха внутри ПК.

Рейтинг энергоэффективности 80 Plus

Чем выше рейтинг, тем выше коэффициент преобразования энергии (а это значит, что БП изготовлен из качественных материалов). Как правило, топовые и максимально надежные блоки питания награждаются сертификатами Gold, Platinum и Titanium.

Предохранители

— Как защитить источник питания от короткого замыкания внутри устройства?

спросил 1 год, 6 месяцев назад

Изменено 1 год, 6 месяцев назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Я работаю над проектом электроники, который будет питаться от адаптера питания на 12 В.

Боюсь, что в случае короткого замыкания внутри изготавливаемого мною устройства адаптер может загореться. На каждом адаптере, который есть у меня дома, нет индикаторов какой-либо защиты от короткого замыкания (даже регулируемые они или нет), а также названия компании или идентификатора, которые позволили бы проверить его характеристики.

Пример широко используемого безымянного адаптера:

Предположим, что адаптер представляет собой адаптер на 12 В, 1 А (и устройство потребляет максимум 350 мА). Достаточно ли между адаптером и устройством поставить предохранитель 12-32В, 1А, чтобы быть уверенным, что что бы ни случилось внутри адаптер не загорится?

• предохранители
• адаптер
• безопасность

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Простой способ решить эту проблему — использовать polyfuse внутри вашего устройства. Они работают, обнаруживая состояние перегрузки по току, а затем «отключаясь» для ограничения тока до более низкого значения до отключения питания, после чего он самостоятельно сбрасывается. Их иногда называют «PTC» или предохранителями с положительным температурным коэффициентом.

Подробнее здесь: https://www.littelfuse.com/products/polyswitch-resettable-pptcs.aspx

Если вас беспокоят другие неисправности, такие как перенапряжение или обратное напряжение, доступны более продвинутые решения. Вы можете даже рассмотреть возможность теплового зондирования с отключением, если есть вероятность, что ваше устройство может не получить достаточную вентиляцию.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Поместите предохранитель внутрь устройства, которое вы проектируете.

Вы знаете мощность, напряжение и ток, поэтому выберите подходящий предохранитель с достаточным запасом мощности и быстрым или медленным срабатыванием в зависимости от ситуации.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Характеристика адаптеров переменного тока заключается в том, что когда вы пытаетесь получить от них больше мощности, чем они рассчитаны, напряжение падает по мере увеличения тока, а общее количество ватт не увеличивается, и больше не выделяется тепло. сгенерировано. Это происходит потому, что трансформатор насыщается. Вот почему вы не видите плавких предохранителей на адаптерах питания.

Если адаптер не имеет рейтинга UL, вы можете замкнуть плюс и минус, чтобы убедиться, что ничего не загорается. Если он плавит проводку (а не должен), вам следует рассмотреть плавкий предохранитель на 1 А. Имейте в виду, что предохранители могут в конечном итоге выйти из строя, если вы работаете на пределе их возможностей.

Также нередко устройство на 350 мА потребляет несколько ампер при загрузке из-за пускового тока.

\$\конечная группа\$

3

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Схема простой защиты от короткого замыкания

Содержание

Защита от короткого замыкания Цепь часто является желательной функцией для добавления к усилителям мощности или источникам питания как из соображений безопасности, так и из соображений защиты схем.

Типичным примером короткого замыкания является соединение положительной и отрицательной клеммы аккумулятора или источника питания проводником с низким сопротивлением, например проводом. В этом случае батарея или блок питания могут загореться и даже взорваться.

Чтобы избежать короткого замыкания, используется схема защиты от короткого замыкания. Схема защиты от короткого замыкания отклонит поток тока или разорвет контакт между цепью и источником питания.

Итак, здесь мы собираемся изучить и разработать схему, чтобы избежать повреждения из-за короткого замыкания в ней.

Простая схема защиты от короткого замыкания с реле

Это очень простая схема защиты от короткого замыкания, которую мы сделали с помощью реле и некоторых других компонентов. Вы можете использовать эту схему с любым блоком питания или батареей с фиксированным напряжением.

Используйте реле в соответствии с входным напряжением и нагрузкой, а также замените резистор R1 в соответствии с входным напряжением

Нажмите здесь, чтобы купить

Список деталей для схемы защиты от короткого замыкания с реле

1. Реле 5 В/6 В/9 В/12 В/24 В согласно вашим требованиям
2. Светодиод: красный, зеленый
3. Кнопочный переключатель
4. Разъем: 2 шт.
5. и несколько проводов

Каждая лаборатория должна быть оснащена необходимым оборудованием. Из всего, что я бы сказал, электропитание является наиболее важным, поскольку оно питает проекты. Батареи, адаптеры постоянного тока могут сделать Продолжить чтение….

Цепь защиты от короткого замыкания для переменного источника питания

Мы можем использовать ту же схему с некоторыми изменениями с нашей схемой переменного источника питания. Эта схема будет работать при входном напряжении от 7 до 35 вольт без каких-либо изменений.

Мы используем регулятор напряжения 7805 и реле 5 вольт в этой цепи

Список деталей

1. Реле 3 В для регулятора напряжения 7803
2. Реле 5 В для регулятора напряжения 7805
3. Светодиод: красный, зеленый
4. Кнопочный переключатель 
5. Разъем: 2 шт.
6. Резистор R1 22–33 Ом с 7803, 100 Ом с 7805
7. И несколько проводов

Схема печатной платы для схемы защиты от короткого замыкания

Вы можете распечатать эту бумагу на бумаге формата A4 

Подробности смотрите в видео

Короткое замыкание | Перегрузка | Схема цепи защиты от перегрузки по току

Эта схема представляет собой модифицированную версию вышеуказанной схемы, которая не только защищает ваше устройство от короткого замыкания, но также защищает от перегрузки и перегрузки по току

Что такое перегрузка

Термин «перегрузка» описывает небольшое и постепенное увеличение значения тока в течение относительно длительного периода времени. Например:-  Это происходит из-за чрезмерного тока, потребляемого двигателем, который может во много раз превышать номинальный ток. Это вызвано слишком большой нагрузкой на двигатель. Системы защищены С помощью этой схемы защиты от перегрузки  вы можете защитить свою цепь от перегрузки.

Что такое сверхток

Термин «перегрузка по току» (иногда называемый коротким замыканием или замыканием на землю) описывает внезапное и быстрое увеличение тока за короткий период времени (доли секунды). Цепи и устройства защищены от перегрузки по току с помощью этой схемы защиты от перегрузки по току.

Схема цепи защиты от перегрузки и перегрузки по току

Схема простой защиты от перегрузки по току

Список деталей

1. Реле 1 шт., используйте реле в соответствии с вашей схемой или устройством (вы можете использовать реле 5 В до 24 В в соответствии с вашими потребностями)
2. Транзистор Q1 BC547 1 шт.