Защита от кз на полевом транзисторе схема
Представлена конструкция защиты для блока питания любого типа. Данная схема защиты может совместно работать с любыми блоками питания — сетевыми, импульсными и аккумуляторами постоянного тока. Схематическая развязка такого блока защиты относительна проста и состоит из нескольких компонентов. Силовая часть — мощный полевой транзистор — в ходе работы не перегревается, следовательно в теплоотводе тоже не нуждается. Схема одновременно является защитой от переплюсовки питания , перегруза и КЗ на выходе, ток срабатывания защиты можно подобрать подбором сопротивления резистора шунта, в моем случае ток составляет 8Ампер, использовано 6 резисторов 5 ватт 0,1 Ом параллельно подключенных.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- электронные книги
- Easyelectronics.ru
- Защита от переполюсовки зарядного устройства
- :: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::
- Стабилизатор на полевом транзисторе
- :: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::
- Защита по току на полевом транзисторе
- Защита от короткого замыкания схема
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ⚡Плата защиты от переполюсовки по питанию однополярная своими руками . ..
электронные книги
Для питания собираемых конструкций радиолюбители нередко используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с конденсатором фильтра. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыкания КЗ в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора.
Применять в таких блоках питания в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое. Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ — включение последовательно с нагрузкой полевого транзистора средней мощности с встроенным каналом.
Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком. Поэтому на этом участке транзистор работает как стабилизатор ограничитель тока. Схема подключения транзистора к блоку питания приведена на рис. Работает защита так. Если сопротивление резистора равно нулю т. При появлении же в цепи нагрузки КЗ ток через выпрямитель резко возрастает и при отсутствии транзистора может достичь нескольких ампер.
Транзистор ограничивает ток короткого замыкания на уровне 0, В этом случае выходное напряжение станет равным нулю, а все напряжение упадет на полевом транзисторе. Таким образом, в случае КЗ мощность, потребляемая от источника питания, увеличится в данном примере не более чем вдвое, что в большинстве случаев вполне допустимо и не отразится на «здоровье» деталей блока питания.
Уменьшить ток короткого замыкания можно увеличением сопротивления резистора R1. Нужно выбирать такой резистор, чтобы ток короткого замыкания был примерно вдвое больше максимального тока нагрузки.
Подобный способ защиты особенно удобен для блоков питания со сглаживающим RC-фильтром — тогда полевой транзистор включают вместо резистора фильтра такой пример показан на рис. Поскольку во время КЗ на полевом транзисторе падает почти все выпрямленное напряжение, его можно использовать для световой или звуковой сигнализации.
Вот, к примеру, схема включения световой сигнализации — рис. Когда с нагрузкой все в порядке, горит светодиод HL2 зеленого цвета. При этом падения напряжения на транзисторе недостаточно для зажигания светодиода HL1. Резистор R2 выбирают в зависимости от нужного ограничения тока КЗ по высказанным выше рекомендациям. Схема подключения звукового сигнализатора приведена на рис. Его можно подключать либо между стоком и истоком транзистора, либо между стоком и затвором, как светодиод HL1.
При появлении на сигнализаторе достаточного напряжения вступает в действие генератор ЗЧ, выполненный на однопереходном транзисторе VT2, и в головном телефоне BF1 раздается звук. Однопереходный транзистор может быть КТА- КТГ, телефон — низкоомный можно заменить динамической головкой небольшой мощности. Остается добавить, что для слаботочных нагрузок в блок питания можно ввести ограничитель тока КЗ на полевом транзисторе КПВ.
При выборе транзистора для других блоков следует учитывать его допустимую мощность и напряжение сток — исток. Конечно, подобную автоматику можно ввести и в стабилизированный блок питания, не имеющий защиты от КЗ в нагрузке. Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел. Для добавления Вашей сборки необходима регистрация. Оставить комментарий. Обнаружен блокировщик рекламы.
Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Как это сделать? Главная Питание. Призовой фонд на октябрь г. Тестер компонентов LCR-T4. Квадрокоптер Syma X Нечаев И. Опубликована: г. Вознаградить Я собрал 0 0 x. Оценить Сбросить. Комментарии 0 Я собрал 0 Подписаться OK. Статью еще никто не комментировал. Вы можете стать первым.
Добавить комментарий. В чем измеряется напряжение? Для выбора нескольких файлов использйте CTRL. Я согласен с правилами публикации комментариев Оставить комментарий. DC-DC регулируемый преобразователь 1.
В блокнот. Добавить все.
Easyelectronics.ru
Схемы своими руками. Любое хорошее зарядное устройство для автомобильного аккумулятора не должно бояться коротких замыканий и случайной переполюсовки питания. Имея опыт в ремонте зарядных устройств хочу заметить, что функцией защиты от переполюсовки питания могут похвастаться далеко не все зарядные устройства. Как право в бюджетных версиях применен обычный предохранитель, который при смене полярности сгорает в отдельной статье рассмотрим и эту защиту , поэтому сегодня подробно остановимся на одной из многочисленных схем защиты от кз и переполюсовки. Сразу скажу — на авторство не претендую, схема еще давно была опубликована на сайте радиокот. В схеме нет сложных узлов и микросхем, благодаря электронной основе схема не имеет ограничения по сроку службы компонентов как например в релейной защите. Работает следующим образом.
Хочу добавить в блок питания защиту от короткого замыкания. Блок питания на я бы на компараторе и транзисторе полевом делал.
Защита от переполюсовки зарядного устройства
Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1 Схема защиты блока питания и зарядных устройств , Помогите разобраться в роботе схемы. Подписка на тему Сообщить другу Версия для печати. А точнее я не могу настроить схему на большой ток срабатывания это при том что у меня резистор шунта стоит 0,1 Ом 2Ват 5 шт. Но если немного увеличить сопротивление на переменном резисторе схема снова срабатывает при КЗ и любой нагрузке. Получается чтоб схема запустилась нужно перемененный резистор замкнуть и лампочка.
:: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::
Тема в разделе » Питание «, создана пользователем nikih32 , 19 фев Войти или зарегистрироваться. Форум Форум Быстрые ссылки. Пользователи Быстрые ссылки.
Вам надоело менять предохранители каждый раз, когда они сгорают? Используйте электронный предохранитель постоянного тока, который будет защищать ваши устройства, подключенные к блоку питания.
Стабилизатор на полевом транзисторе
Силовая часть выполнена на мощном полевом транзистор. В процессе работы он не перегревается, поэтому теплоотвод можно не использовать. Устройство одновременно является отлично защитой от переплюсовки, перегрузки и короткого замыкания в выходной цепи, ток срабатывания можно подобрать подбором резистора шунта, в нашем случае он составляет 8 Ампер, использовано 6 параллельно подключенных сопротивлений мощностью 5 ватт 0,1 Ом. Шунт можно сделать также из сопротивления мощностью ватт. Более точно защиту можно подстроить путем регулировки сопротивления подстроечного резистора.
:: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::
В интернете нашлось много разнообразных схем, но остановился я на этой:. Источником этой схемы является сайт РадиоКот. После сборки схема заработала без нареканий. Скажу сразу, что эта схема защищает от КЗ и от переполюсовки аккумулятора. При нормальном режиме, напряжение через светодиод и резистор R4 отпирает Т1 и всё напряжение с входа поступает на выход. При коротком замыкании или переполюсовке, ток импульсно резко возрастает. Падение напряжения на переходе полевика и на шунте резко увеличивается, что приводит к открытию Т2, который в свою очередь шунтирует затвор и исток. Добавочное отрицательное напряжение по отношению к истоку падение на шунте прикрывает VT1.
На схеме 1 используется элемент марки току короткого замыкания с напряжением 0,7 ключа используется полевой транзистор VT1 повышенной мощности.
Защита по току на полевом транзисторе
Для питания собираемых конструкций радиолюбители нередко используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с конденсатором фильтра. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыкания КЗ в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Применять в таких блоках питания в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое.
Защита от короткого замыкания схема
Современные мощные переключательные транзисторы имеют очень маленькие сопротивления сток-исток в открытом состоянии, это обеспечивает малое падение напряжения при прохождении через эту структуру больших токов. Это обстоятельство позволяет использовать такие транзисторы в электронных предохранителях. Например, транзистор IRL имеет сопротивление сток-исток, при напряжении исток-затвор 10В, всего 0, Ом. Это говорит о том, что при данном токе транзистор можно устанавливать без применения радиатора.
Электрон ные предохранители и ограничители постоянного и переменного тока.
Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно.
Блок питания ХХ На лицевую панель выведены: 1. В зависимости от подключаемых контактов на шнуре;
Защита на полевом транзисторе
Вам надоело менять предохранители каждый раз, когда они сгорают? Используйте электронный предохранитель постоянного тока, который будет защищать ваши устройства, подключенные к блоку питания. Этот «предохранитель» может быть восстановлен, просто отключив и снова включив его. Такой предохранитель использует N-канальный FET полевой транзистор как датчик тока. Также транзистор осуществляет отключение линии нагрузки по массе, когда ток превысит максимально допустимое значение. Ток отсечки срабатывания можно регулировать переменным резистором Р1 от 0 до 5 А.
Поиск данных по Вашему запросу:
Защита на полевом транзисторе
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Защита от КЗ на полевом транзисторе
- Защита блока питания от КЗ
- Схема защиты от короткого замыкания
электронные книги - :: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::
- Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике. Ограничитель тока на полевом транзисторе схема
- Защита схем от переполюсовки питания с помощью N-канального MOSFET
- электронные книги
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как сделать ПРОСТОЙ и НАДЕЖНЫЙ МОДУЛЬ ЗАЩИТЫ от КЗ своими руками
Защита от КЗ на полевом транзисторе
Защита от переполюсовки зарядного устройства вещь очень полезная, а иногда и необходимая. Защита от переполюсовки зарядного устройства на реле или тиристоре имеют свои недостатки. Схемы на тиристоре довольно практичные и простые, но имеют потери напряжения на самом тиристоре около 2В, а в некоторых автомобильных зарядных при использовании такой схемы уже нечем будет заряжать АКБ.
Защита от переполюсовки на реле имеет инертность, что тоже не всегда хорошо, а полностью разряженная батарея может не запустить реле. При сборке зарядного устройства из блока питания компьютера рационально применять схему на полевике.
Рассмотрим поближе схему защиты от переполюсовки на полевом транзисторе. Потери напряжения на полевом транзисторе минимальные, а время срабатывания не более 1мкСек.
Работает схема вот таким образом. При правильном подключении полевой транзистор открыт, и весь ток поступает на выход схемы. При коротком замыкании, перегрузке, или переполюсовке падение напряжения на шунте и полевом транзисторе достаточно, что бы сработал маломощный биполярный транзистор. Когда транзистор сработал, он замыкает затвор полевого транзистора на землю, закрывая его полностью.
Через открытый переход маломощного транзистора поступает питание на светодиод. Параллельно светодиоду можно подключить бузер с генератором для звуковой индикации. При срабатывании защиты полевой транзистор не греется, схема в таком состоянии может находиться довольно долго, пока не устранится короткое замыкание.
От сопротивления шунта зависит ток срабатывания защиты. Маломощный транзистор BCC или другой n-p-n аналог. Диод — 1N Шунт использовался от старого китайского мультиметра, защита при таком шунте срабатывает при токе 10А. Как видим эта защита зарядного устройства спасает не только от переполюсовки, но и от короткого замыкания или перегрузки.
Кому интересен вариант печатки защиты от переполюсовки на полевике, плату в формате lay может скачать в конце статьи.
В качестве шунтов в ней используются два резистора по 0,1 Ом; 5 Вт при таких значениях защита срабатывает при токе А. При желании можно самостоятельно дополнить плату бузером с генератором или оставить, как есть. Защита от переполюсовки — печатка 6.
Защита блока питания от КЗ
Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1 Обновления Подавитель сотовой связи большой мощности. Схема защиты блока питания и зарядных устройств , Помогите разобраться в роботе схемы.
Преимуществом такого способа защиты является то, что величину тока Схема электронного предохранителя на полевом транзисторе VT1. Рис.
Схема защиты от короткого замыкания
Электрон ные предохранители и ограничители постоянного и переменного тока. Ощутимым недостатком плавких предохранителей является их одноразовость, необходимость последующей ручной замены на другой предохранитель, рассчитанный на тот же ток защиты. Зачастую, когда под рукой нет подходящего, используют предохранители на другой ток или более того, ставят самодельные суррогатные предохранители или просто массивные перемычки, что крайне негативно отражается на надежности работы аппаратуры и небезопасно в пожарном отношении. Обеспечить автоматическую многоразовую защиту устройства и одновременно повысить ее быстродействие можно за счет использования электронных предохранителей. Эти устройства можно подразделить на два основных класса: первые из них самовосстанавливают цепь питания после устранения причин аварии, вторые — только после вмешательства человека. Известны также устройства с пассивной защитой — при аварийном режиме они только индицируют световым или звуковым сигналом о наличии опасной ситуации. Для защиты радиоэлектронных устройств от перегрузок по току обычно используют резистивные или полупроводниковые датчики тока, включенные последовательно в цепь нагрузки.
электронные книги
Для питания собираемых конструкций радиолюбители нередко используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с конденсатором фильтра. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыкания КЗ в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Применять в таких блоках питания в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое. Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ — включение последовательно с нагрузкой полевого транзистора средней мощности с встроенным каналом. Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком.
Современные мощные переключательные транзисторы имеют очень маленькие сопротивления сток-исток в открытом состоянии, это обеспечивает малое падение напряжения при прохождении через эту структуру больших токов.
:: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::
Защита от переполюсовки зарядного устройства вещь очень полезная, а иногда и необходимая. Защита от переполюсовки зарядного устройства на реле или тиристоре имеют свои недостатки. Схемы на тиристоре довольно практичные и простые, но имеют потери напряжения на самом тиристоре около 2В, а в некоторых автомобильных зарядных при использовании такой схемы уже нечем будет заряжать АКБ. Защита от переполюсовки на реле имеет инертность, что тоже не всегда хорошо, а полностью разряженная батарея может не запустить реле. При сборке зарядного устройства из блока питания компьютера рационально применять схему на полевике. Рассмотрим поближе схему защиты от переполюсовки на полевом транзисторе.
Иллюстрированный самоучитель по схемотехнике. Ограничитель тока на полевом транзисторе схема
Как оставлять свои сообщения Предупреждение и вечный бан для постоянных нарушителей. Автор R2-D2 Другие полезности по питанию. Автор pitpit Теория и идеи по ламповым усилителям. Автор Лабораторные блоки питания. Автор MetalHeart Спроси совет. Клуб DiyAudio Звук в твоих руках! Добро пожаловать, Гость.
Защита от переполюсовки на полевом транзисторе схема. Схемы защиты от переполюсовки. Захотел я собрать что-нибудь связанное с зарядником.
Защита схем от переполюсовки питания с помощью N-канального MOSFET
Защита на полевом транзисторе
Пожалуйста Войти или Регистрация , чтобы присоединиться к беседе. Оглавление Последнее Поиск. Блок питания с триггерной защитой по току на полевом транзисторе.
электронные книги
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 5 СХЕМ на ОДНОМ ПОЛЕВОМ (МОП, МДП, MOSFET) ТРАНЗИСТОРЕ 2N65F
Ограничитель тока на транзисторе — для питания внешних устройств или подсистем многим изделиям требуется дополнительный выход постоянного напряжения. Если такие подсистемы рассчитаны на горячее подключение, дополнительный выход должен быть защищен от коротких замыканий. Схемы, в которых используются предохранители, медленны, а падающее на предохранителях напряжение может влиять на основную систему. Очень дешевая схема, обеспечивающая импульсное ограничение тока, показана на Рисунке 1.
Как себя будут вести выше представленные схемы при входном напряжении 3V и менее?
Задачка-то, вроде, тривиальная. Да и зачем кому-либо вообще может понадобиться защищать какие-бы то ни было электронные изделия от переполюсовки источника питания? Увы, у коварного случая найдётся тысяча и один способ подсунуть вместо плюса минус на устройство, которое ты много дней собирал и отлаживал, и оно вот только что заработало. Приведу лишь несколько примеров потенциальных убийц электронных макеток, да и готовых изделий тоже:. Всегда найдутся человеки я знаком как минимум с двумя такими перцами , которые глядя прямо в глаза заявят жёстко и безапелляционно, что уж они то никогда не совершат такой глупости, как переполюсовка источника питания!
Область техники, к которой относится изобретение Изобретение касается защиты от перенапряжений, вызванных переходными процессами, в частности способа защиты устройства на полевых транзисторах от выбросов напряжения при переходных процессах, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения. Настоящее изобретение также касается контура защиты устройства на полевых транзисторах от выбросов напряжения при переходных процессах в соответствии с ограничительной частью пункта 2 формулы изобретения. В наихудшем случае выброс напряжения при переходном процессе может длиться в течение нескольких микросекунд.
Импульсный блок питания для шуруповерта
Импульсный блок питания для шуруповерта
Шуруповерт, или аккумуляторная дрель очень удобный инструмент, но есть и существенный недостаток, – при активном использовании аккумулятор разряжается очень быстро, – за несколько десятков минут, а на зарядку требуются часы. Не спасает даже наличие запасного аккумулятора. Хорошим выходом из положения при проведении работ в помещении с рабочей электросетью 220V был бы внешний источник для питания шуруповерта от сети, который можно было бы использовать вместо аккумулятора. Но, к сожалению, промышленно не выпускаются специализированные источники для питания шуруповертов от электросети (только зарядные устройства для аккумуляторов, которые невозможно использовать как сетевой источник из-за недостаточного выходного тока, а только как зарядное устройство).
В литературе и интернете встречаются предложения в качестве источника питания для шуруповерта с номинальным напряжением 13V использовать автомобильные зарядные устройства на основе силового трансформатора, а также блоки питания от персональных компьютеров и для галогенных осветительных ламп. Все это возможно неплохие варианты, но не претендуя на оригинальность, я предлагаю сделать специальный блок питания самостоятельно. Тем более, на основе приводимой мною схемы можно сделать и блок питания другого назначения.
И так, схема источника показана на рисунке в тексте статьи.
Это классический обратноходовый AC-DC преобразователь на основе ШИМ генератора UC3842.
Напряжение от сети поступает на мост на диодах VD1-VD4. На конденсаторе С1 выделяется постоянное напряжение около 300V. Этим напряжением питается импульсный генератор с трансформатором Т1 на выходе. Первоначально запускающее напряжение поступает на вывод питания 7 ИМС А1 через резистор R1. Включается генератор импульсов микросхемы и выдает импульсы на выводе 6. Они подаются на затвор мощного полевого транзистора VT1 в стоковой цепи которого включена первичная обмотка импульсного трансформатора Т1. Начинается работа трансформатора и появляются на вторичных обмотках вторичные напряжения. Напряжение с обмотки 7-11 выпрямляется диодом VD6 и используется для питания микросхемы А1, которая перейдя на режим постоянной генерации начинает потреблять ток, который не способен поддерживать пусковой источник питания на резисторе R1. Поэтому при неисправности диода VD6 источник пульсирует, – через R1 конденсатор С4 заряжается до напряжения, необходимого для запуска генератора микросхемы, а когда генератор запускается повышенный ток С4 разряжает, и генерация прекращается. Затем процесс повторяется. При исправности VD6 схема сразу после запуска переходит на питание от обмотки 11 -7 трансформатора Т1.
Вторичное напряжение 14V (на холостом ходу 15V, под полной нагрузкой 11V) берется с обмотки 14-18. Выпрямляется диодом VD7 и сглаживается конденсатором С7.
В отличие от типовой схемы здесь не используется схема защиты выходного ключевого транзистора VT1 от повышенного тока сток-исток. А вход защиты -вывод 3 микросхемы просто соединен с общим минусом питания. Причина данного решения в отсутствии у автора в наличии необходимого низкоомного резистора (все-таки приходится делать из того что есть в наличии). Так что транзистор здесь не защищен от перегрузки по току, что конечно не очень хорошо. Впрочем, схема уже долго работает и без данной защиты. Однако, при желании можно легко сделать защиту, следуя типовой схеме включения ИМС UC3842.
Импульсный трансформатор Т1 – готовый ТПИ-8-1 от модуля питания МП-403 цветного отечественного телевизора типа 3-УСЦТ или 4-УСЦТ. Эти телевизоры сейчас частенько идут на разборку либо вообще выбрасываются. Да и трансформаторы ТПИ-8-1 в продаже присутствуют. На схеме номера выводов обмоток трансформатора показаны соответственно маркировке на нем и на принципиальной схеме модуля питания МП-403.
У трансформатора ТПИ-8-1 есть и другие вторичные обмотки, так что можно получить еще 14V используя обмотку 16-20 (либо 28V включив последовательно 16-20 и 14-18), 18V с обмотки 12-8, 29V с обмотки 12-10 и 125V с обмотки 12-6. Таким образом можно получить источник питания для питания какого-либо электронного устройства, например УНЧ с предварительным каскадом.
Впрочем этим дело и ограничивается, потому что перематывать трансформатор ТПИ-8-1, – довольно неблагодарная работа. Его сердечник плотно склеен и при попытке его разделить ломается совсем не там, где ожидаешь. Так что вообще любое напряжение от этого блока получить не выйдет, разве что с помощью вторичного понижающего стабилизатора.
Транзистор IRF840 можно заменить на IRFBC40 (что в принципе тоже самое), либо на BUZ90, КП707В2.
Диод КД202 можно заменить любым более современным выпрямительным диодом на прямой ток не ниже 10А.
В качестве радиатора для транзистора VT1 можно использовать имеющийся на плате модуля МП-403 радиатор ключевого транзистора, немного переделав его.
Импульсный блок питания для шуруповерта
Защита блока питания от короткого замыкания
Для питания своих конструкций радиолюбители нередко используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с конденсатором фильтра. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыкания (КЗ) в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Применять в таких блоках питания в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое. Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ — включение последовательно с нагрузкой полевого транзистора средней мощности с встроенным каналом.
Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком. Поэтому на этом участке транзистор работает как стабилизатор (ограничитель) тока. Вольт-амперные характеристики транзистора для различных сопротивлений резистора R2 приводятся на рис. 7.1. Работает защита так. Если сопротивление резистора R2 равно нулю (т.е. исток соединен с затвором), а нагрузка потребляет ток около 0,25 А, то падение напряжения на полевом транзисторе не превышает 1,5 В, и на нагрузке будет практически все выпрямленное напряжение. При появлении же в цепи нагрузки замыкания ток через выпрямитель резко возрастает и при отсутствии транзистора может достичь нескольких ампер.
Транзистор ограничивает ток короткого замыкания на уровне 0,45. 0,5 А независимо от падения напряжения на нем. В этом случае выходное напряжение станет равным нулю, а все напряжение упадет на полевом транзисторе. Таким образом, в случае КЗ мощность, потребляемая от источника питания, увеличится в данном примере не более чем вдвое, что в большинстве случаев вполне допустимо и не отразится на « здоровье » деталей блока питания.
Уменьшить ток короткого замыкания можно увеличением сопротивления резистора R2. Нужно подобрать такой резистор, чтобы ток короткого замыкания был примерно вдвое больше максимального тока нагрузки. Подобный способ защиты особенно удобен для блоков питания со сглаживающим RC- фильтром. Поскольку во время КЗ на полевом транзисторе падает почти все выпрямленное напряжение, его можно использовать для световой или звуковой сигнализации. К примеру, схема включения световой сигнализации показана на рис. 7.2. Когда с нагрузкой все в порядке, горит светодиод HL2 зеленого цвета. При этом падения напряжения на транзисторе недостаточно для зажигания светодиода HL1. Но стоит появиться КЗ в нагрузке, как светодиод HL2 гаснет, но зато вспыхивает HL1 красного свечения. Резистор R2 выбирают в зависимости от нужного ограничения тока КЗ по высказанным выше рекомендациям. Схема подключения звукового сигнализатора замыкания приведена на рис. 7.3. Его можно подключать либо между стоком и истоком транзистора, либо между стоком и затвором, как светодиод HL1.
При появлении на сигнализаторе достаточного напряжения вступает в действие генератор 34, выполненный на однопереходном транзисторе VT2, и в головном телефоне BF1 раздается звук. Однопереходный транзистор может быть КТ117А. КТ117Г, телефон — низкоомный (можно заменить динамической головкой небольшой мощности). Остается добавить, что для слаботочных нагрузок в блок питания можно ввести ограничитель тока КЗ на полевом транзисторе КП302В. При выборе транзистора для других блоков следует учитывать его допустимую мощность и напряжение сток-исток.
Подскажите схему защиты от короткого замыкания блока питания. Устройства множественной защиты источников питания
У каждого радиолюбителя, регулярно проектирующего электронные устройства, я думаю, что дома есть регулируемый источник питания. Вещь действительно удобная и полезная, без которой, попробовав в действии, обойтись становится сложно. Действительно, если нам нужно проверить, например, светодиод, то нам нужно будет точно выставить его рабочее напряжение, так как при значительном превышении напряжения, подаваемого на светодиод, последний может просто сгореть. Так же с цифровыми схемами выставляем выходное напряжение на мультиметре 5 вольт, или сколько нам нужно и вперед.
Многие начинающие радиолюбители сначала собирают простой регулируемый блок питания, без регулировки выходного тока и защиты от короткого замыкания. Так было и у меня, лет 5 назад собирал простой блок питания только с регулировкой выходного напряжение от 0,6 до 11 вольт. Его схема показана на рисунке ниже:
Но несколько месяцев назад я решил модернизировать этот блок питания и дополнить его схему небольшой схемой защиты от короткого замыкания. Эту схему я нашел в одном из номеров журнала Радио. При ближайшем рассмотрении оказалось, что схема во многом схожа с приведенной выше принципиальной схемой блока питания, собранного мною ранее. В случае короткого замыкания в питаемой цепи светодиод индикации короткого замыкания гаснет, сигнализируя об этом, а выходной ток становится равным 30 миллиампер. Было решено часть этой схемы дополнить своей, что он и сделал. Оригинал, схема из журнала Радио, включающая дополнение, дана на рисунке ниже:
На следующем рисунке показана часть этой схемы, которую необходимо собрать.
Номинал некоторых деталей, в частности резисторов R1 и R2, необходимо пересчитать в большую сторону. Если у кого-то остались вопросы, куда подключать отходящие провода от этой схемы, приведу следующую цифру:
Так же добавлю, что в собранной схеме, независимо от того, будет ли это первая схема, или схему из журнала Радио надо поставить на выходе, между плюсом и минусом резистор 1кОм. На схеме из журнала «Радио» это резистор R6. Затем осталось вытравить плату и собрать все вместе в корпусе блока питания. Зеркальные доски в программе Схема спринта не требуется. Чертеж печатной платы защиты от короткого замыкания:
Около месяца назад я наткнулся на схему приставки регулятора выходного тока, которую можно было использовать вместе с этим блоком питания. взял с этого сайта. Потом собрал эту приставку в отдельный корпус и решил подключать по мере необходимости для зарядки аккумуляторов и подобных действий, где важен контроль выходного тока. Привожу схему приставки, транзистор кт3107 в ней заменен на кт361.
Но позже пришла идея совместить для удобства все это в одном корпусе. Открыл корпус блока питания, посмотрел, места мало, переменный резистор не влезает. В схеме регулятора тока используется мощный переменный резистор, имеющий довольно большие габариты. Вот так это выглядит:
Тогда я решил просто соединить оба корпуса винтами, сделав соединение между платами проводами. Тумблер тоже поставил на два положения: выход с регулируемым током и нерегулируемый. В первом случае выход с основной платы блока питания подключался к входу регулятора тока, а выход регулятора тока шел на зажимы на корпусе блока питания, а во втором случае зажимы были подключены непосредственно к выходу с основной платы блока питания. Все это коммутировалось шестиконтактным тумблером на 2 положения. Вот чертеж печатной платы регулятора тока:
На рисунке печатной платы R3.1 и R3.3 — это контакты переменного резистора, первый и третий, считая слева. Если кто захочет повторить, даю схему подключения тумблера для коммутации:
Печатные платы блока питания, схемы защиты и схемы регулирования тока прилагаются в архиве. Подготовлено АКВ.
На этой схеме представлен простейший блок питания на транзисторах, оснащенный защитой от короткого замыкания (КЗ). Его схема показана на рисунке.
Основные параметры:
- Выходное напряжение — 0. .12В;
- Максимальный выходной ток составляет 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 напряжение регулируется переменным резистором R3 до необходимого уровня в пределах 0-12В. Далее следует усилитель тока на транзисторах VT2 и VT3, усиливающий ток до уровня 400 мА. Усилитель тока нагружен резистором R5. Конденсатор С2 дополнительно фильтрует пульсации выходного напряжения.
Защита работает так. При отсутствии короткого замыкания на выходе напряжение на выводах VT1 близко к нулю и транзистор закрыт. Цепь R1-VD5 обеспечивает смещение на своей базе на уровне 0,4-0,7 В (падение напряжения на открытом p-n переходе диода). Этого смещения достаточно, чтобы открыть транзистор при определенном напряжении коллектор-эмиттер. Как только на выходе происходит короткое замыкание, напряжение коллектор-эмиттер становится отличным от нуля и равным напряжению на выходе блока. Транзистор VT1 открывается, и сопротивление его коллекторного перехода становится близким к нулю, а, следовательно, и на стабилитроне. Таким образом, на усилитель тока подается нулевое входное напряжение, через транзисторы VT2, VT3 будет протекать очень малый ток, и они не выйдут из строя. Защита отключается сразу после устранения короткого замыкания.
Детали
Трансформатор может быть любой с площадью сечения сердечника 4 см 2 и более. Первичная обмотка содержит 2200 витков провода ПЭВ-0,18, вторичная — 150-170 витков провода ПЭВ-0,45. Подойдет и готовый трансформатор кадровой развертки из старых ламповых телевизоров серии ТВК110Л2 или подобных. 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, MP39-MP42. Можно использовать и кремниевые более современные транзисторы, например, КТ361, КТ203, КТ209, КТ503, КТ3107 и другие. В качестве ВТ3 — германиевые П213-П215 или более современные кремниевые мощные низкочастотные КТ814, КТ816, КТ818 и другие. При замене VT1 может оказаться, что не срабатывает защита от короткого замыкания. Затем последовательно с VD5 следует подключить еще один диод (или два, если необходимо). Если VT1 кремниевый, то лучше использовать кремниевые диоды, например, КД209 (АВ).
В заключение следует отметить, что вместо указанных по схеме p-n-p транзисторов можно использовать с аналогичными параметрами транзисторы n-p-n (не вместо какого-либо из VT1-VT3, а вместо всех их). Потом надо будет поменять полярность включения диодов, стабилитронов, конденсаторов, диодного моста… На выходе соответственно полярность напряжения будет другая.
Перечень радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Записка | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
ВТ1, ВТ2 | Биполярный транзистор | MP42B | 2 | MP39-MP42, КТ361, КТ203, КТ209, КТ503, КТ3107 | Искать в Fivel | В блокнот |
ВТ3 | Биполярный транзистор | P213B | 1 | P213-P215, KT814, KT816, KT818 | Искать в Fivel | В блокнот |
ВД1-ВД4 | Диод | Д242Б | 4 | D302-D305, D229ZH-D229L | Искать в Fivel | В блокнот |
ВД5 | Диод | КД226Б | 1 | Искать в Fivel | В блокноте | |
ВД6 | Стабилитрон | D814D | 1 |
Схема подключения транзистора к источнику питания показана на рис. 1, а вольтамперные характеристики транзистора при различных сопротивлениях резистора R1 — на рис. 2. Защита работает по типу это. Если сопротивление резистора равно нулю (т. е. исток подключен к затвору), а нагрузка потребляет ток около 0,25 А, то падение напряжения на полевом транзисторе не превышает 1,5 В, и практически все выпрямленное напряжение будет на нагрузке. При появлении короткого замыкания в цепи нагрузки ток через выпрямитель резко возрастает и при отсутствии транзистора может достигать нескольких ампер. Транзистор ограничивает ток короткого замыкания на уровне 0,45…0,5 А независимо от падения напряжения на нем. В этом случае выходное напряжение станет равным нулю, а на полевом транзисторе упадет все напряжение. Таким образом, в случае короткого замыкания мощность, потребляемая от блока питания, увеличится на данном примере не более чем в два раза, что в большинстве случаев вполне допустимо и не скажется на «здоровье» деталей блока питания.
Рис. 2
Уменьшить ток короткого замыкания можно, увеличив сопротивление резистора R1. Резистор необходимо подобрать такой, чтобы ток короткого замыкания был примерно в два раза больше максимального тока нагрузки.
Этот способ защиты особенно удобен для блоков питания со сглаживающим RC-фильтром — тогда вместо резистора фильтра включается полевой транзистор (такой пример показан на рис. 3).
Так как при коротком замыкании на полевом транзисторе падает практически все выпрямленное напряжение, его можно использовать для световой или звуковой сигнализации. Вот, например, схема световой сигнализации — рис. 7. Когда с нагрузкой все в порядке, горит зеленый светодиод HL2. В этом случае падения напряжения на транзисторе недостаточно для зажигания светодиода HL1. Но как только в нагрузке появляется короткое замыкание, светодиод HL2 гаснет, а вот HL1 мигает красным.
Рис. 3
Резистор R2 выбирают в зависимости от требуемого ограничения тока короткого замыкания согласно рекомендациям, приведенным выше.
Схема подключения звукового сигнализатора показана на рис. 4. Он может быть подключен либо между стоком и истоком транзистора, либо между стоком и затвором, как светодиод HL1.
При появлении достаточного напряжения на сигнализаторе срабатывает генератор ЗЧ, выполненный на однопереходном транзисторе VT2, и в наушнике БФ1 слышен звук.
Транзистор однопереходный можно КТ117А-КТ117Г, телефон низкоомный (можно заменить динамической головкой малой мощности).
Рис. 4
Осталось добавить, что для слаботочных нагрузок в блок питания можно ввести ограничитель тока короткого замыкания на полевом транзисторе КП302В. При выборе транзистора для других блоков следует учитывать его допустимую мощность и напряжение сток-исток.
Конечно, подобную автоматику можно внедрить и в стабилизированный блок питания, не имеющий защиты от КЗ в нагрузке.
Практически каждый начинающий радиолюбитель стремится в начале своего творчества сконструировать блок питания, чтобы впоследствии использовать его для питания различных экспериментальных устройств. И конечно, хотелось бы, чтобы этот блок питания «подсказывал» об опасности выхода из строя отдельных блоков в случае ошибок или неисправностей монтажа.
На сегодняшний день существует множество схем, в том числе и с индикацией короткого замыкания на выходе. В большинстве случаев подобным индикатором обычно является лампа накаливания, включенная в разрыв нагрузки. Но таким включением мы повышаем входное сопротивление источника питания или проще говоря, ограничиваем ток, что в большинстве случаев, конечно, допустимо, но совсем не желательно.
Схема, показанная на рис. 1, не только сигнализирует о коротком замыкании, абсолютно не влияя на выходное сопротивление устройства, но и автоматически отключает нагрузку при коротком замыкании на выходе. Кроме того, светодиод HL1 напоминает о том, что устройство подключено к сети, а HL2 загорается при перегорании предохранителя FU1, указывая на необходимость его замены.
Схема электрическая принципиальная самодельного блока питания с защитой от короткого замыкания
Рассмотрим работу самодельного блока питания . .. Переменное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки Т1, выпрямляется диодами VD1…VD4, собранными по мостовой схеме. Конденсаторы С1 и С2 препятствуют проникновению высокочастотных помех в сеть, а оксидный конденсатор С3 сглаживает пульсации напряжения, подаваемого на вход компенсационного стабилизатора, собранного на VD6, VT2, VT3 и обеспечивающего стабильное напряжение 9 В. В на выходе.
Напряжение стабилизации можно изменить подбором стабилитрона VD6, например, у КС156А оно будет 5 В, у Д814А — 6 В, у ДВ14Б — В В, у ДВ14Г -10 В, у ДВ14Д -12 В. Если желательно, выходное напряжение можно сделать регулируемым, для этого между анодом и катодом VD6 включается переменный резистор сопротивлением 3-5 кОм, а база VT2 подключается к движку этого резистора.
Рассмотрим работу защитного устройства источника питания … Блок защиты от короткого замыкания в нагрузке состоит из германиевого pnp-транзистора VT1, электромагнитного реле К1, резистора R3 и диода VD5. Последний в данном случае выполняет функцию стабилизатора, поддерживающего постоянное напряжение порядка 0,6 — 0,7 В относительно полного на базе VT1.
В нормальном режиме работы стабилизатора транзистор блока защиты надежно закрыт, так как напряжение на его базе относительно эмиттера отрицательное. При возникновении короткого замыкания эмиттер VT1, как и эмиттер регулирующего VT3, оказывается подключенным к общему минусовому проводу выпрямителя.
Другими словами, напряжение на его базе относительно эмиттера становится положительным, в результате чего VT1 открывается, К1 срабатывает и отключает своими контактами нагрузку, горит светодиод HL3. После устранения короткого замыкания напряжение смещения на эмиттерном переходе VT1 снова становится отрицательным и он замыкается, реле К1 обесточивается, подключая нагрузку к выходу стабилизатора.
Детали для изготовления блока питания. Любое электромагнитное реле с минимально возможным рабочим напряжением. В любом случае должно быть соблюдено одно обязательное условие: вторичная обмотка Т1 должна выдавать напряжение, равное сумме напряжений стабилизации и срабатывания реле, т. е. если напряжение стабилизации, как в данном случае, равно 9V, а U включается реле 6 В, то вторичная обмотка должна быть не менее 15 В, но и не превышать допустимого на коллектор-эмиттер используемого транзистора. В качестве Т1 на прототипе автор использовал ТВК-110Л2. Устройство печатной платы показано на рис. 2.
Плата блока питания
Прус С.В.
На создание данной статьи меня спровоцировал опыт создания блоков питания и зарядных устройств на основе простых импульсных блоков питания, которые представляют собой как иип на IR2153, так и переделанные разными способами под электронный трансформатор блока питания. Эти блоки питания представляют собой простые нерегулируемые импульсные блоки питания без какой-либо защиты. Несмотря на указанные недостатки, такие блоки питания достаточно просты в изготовлении, не требуют сложных настроек, время создания такого блока питания меньше, чем полноценного блока питания ШИМ с узлами стабилизации и защиты.
Объединив такой блок питания и простейший ШИМ-регулятор на NE555, мы получим регулируемый блок питания как для экспериментов, так и для зарядки аккумулятора. Радости нашей нет предела до того момента, пока этот прибор не испытают на искру, или по ошибке, думая о создании другого прибора, не перепутают полярность заряжаемого аккумулятора. Крича с громким треском и обрызгивая едким дымом помещение, в котором произошел этот конфуз, изобретение сообщает нам, что простой импульсный блок питания, собранный по упрощенной ознакомительной схеме, не может быть надежным.
Потом пришла идея найти не просто внедрить тот или иной узел защиты в конкретный экземпляр блока питания, а найти или создать универсальную быстродействующую схему, которую можно внедрить в любой вторичный источник питания.
Требования к узлу защиты:
Минимум деталей
Плата защиты должна занимать мало места
Работоспособна при больших токах нагрузки
Отсутствие реле
Высокая скорость срабатывания
Одним из заинтересовавших меня вариантов была следующая схема, найденная в интернете:
При замыкании выхода этой схемы емкость затвора VT1 разряжается через диод VD1, что приводит к закрытию VT1 и ток через транзистор не протекает, блок питания остается целым. Но что будет, если к выходу этой схемы подключить нагрузку 300Вт, когда наш ИИП может выдавать только 200Вт? Несмотря на то, что у нас есть схема защиты, замученный блок питания снова взрывается.
Недостатки этой схемы:
1. Необходимо точно подобрать сопротивление шунта, чтобы максимально допустимый ток источника питания создавал такое падение напряжения на выбранном шунте, при котором VT2, открываясь, полностью закрыть ВТ1.
2. В этой схеме может наступить момент, когда ток, проходящий через шунт, приоткроет VT2, в результате чего VT1 начнет закрываться и останется в таком состоянии, что не будет закрыт, а учитывая, что через VT1 протекает значительный ток, такой линейный режим вызовет его сильный перегрев, в результате чего VT1 выйдет из строя.
Когда-то использовал защиту от срабатывания в блоке питания на IR2153, остался доволен ее работой. Присоединив к схеме триггер-защелку на комплементарной паре транзисторов шунт в качестве датчика тока и n-канальный транзистор в качестве ключевого элемента получим следующую схему:
После подачи питания на схему транзистор Q3, через светодиод и R4 открывается, стабилитрон D3 ограничивает напряжение на затворе полевого транзистора. D4 защищает Q3 от выбросов высокого напряжения, при подключении индуктивной нагрузки (электродвигателя). Аналог тиристора собран на паре транзисторов Q1, Q2. Ток, протекающий через шунт R1, вызывает падение напряжения, которое с движка переменного резистора R10 и цепи R2, С2 поступает на базу транзистора Q2. Величину напряжения с шунта, пропорционального току, протекающему через этот шунт, можно регулировать размыкающим резистором R10. В момент, когда напряжение на базе Q2 станет более 0,5-0,7в, транзистор Q2 начнет открываться, тем самым открывая Q1, в свою очередь, транзистор Q1, открываясь, открывает Q2. Этот процесс происходит очень быстро, за долю секунды транзисторы откроются друг друга и останутся в таком стабильном состоянии. Через открытый аналог тиристора затвор Q3, а также резистор R4 будут подключены к общему проводнику цепи, что приведет к закрытию Q3 и свечение светодиода D1 будет свидетельствовать о том, что защита сработала. Снять защиту можно либо кратковременным отключением питания, либо кратковременным нажатием на кнопку S1.
Создана и испытана в работе универсальная схема защиты, шунт R1 составлен из двух резисторов 0,22 Ом 5Вт. Остался последний шаг- вводим в схему нвшу защиту от переполюсовки клемм аккумулятора.
Схема защиты от переполюсовки:
Наша схема была дополнена диодом D2, резисторами R6, R5. Кнопку S1 убрали из схемы по причине того, что при срабатывании защиты не сняли схему с защиты, после доработки.
Защита от перегрузки по току осталась без изменений, защиту можно снять, отключив питание на 2-3 секунды. При подключении к выходу схемы аккумулятора, поменяв полярность, напряжение от аккумулятора через диод D2, резистор R6 поступает на базу Q2, срабатывает защита Q3, замыкается, светодиод D1 сигнализирует о срабатывании защиты активирован.
На этой волне заканчиваю поиск защиты для своего простого айпи. Я доволен работой своих схем, надеюсь они будут вам полезны.
Приятных экспериментов!
ID: 2237
Как вам эта статья? |
Защита БП от КЗ на реле.
Самодельный блок питания с системой защиты от короткого замыкания. Устройства защиты от аварийных режимов в сетиПрактически каждый начинающий радиолюбитель стремится в начале своего творчества сконструировать блок питания, чтобы впоследствии использовать его для питания различных экспериментальных устройств. И конечно, хотелось бы, чтобы этот блок питания «подсказывал» об опасности выхода из строя отдельных блоков в случае ошибок или неисправностей монтажа.
На сегодняшний день существует множество схем, в том числе и с индикацией короткого замыкания на выходе. В большинстве случаев подобным индикатором обычно является лампа накаливания, включенная в разрыв нагрузки. Но при таком включении мы увеличиваем входное сопротивление источника питания или, проще говоря, ограничиваем ток, что в большинстве случаев, конечно, допустимо, но совсем не желательно.
Схема, показанная на рис. 1, не только сигнализирует о коротком замыкании, абсолютно не влияя на выходное сопротивление устройства, но и автоматически отключает нагрузку при коротком замыкании на выходе. Кроме того, светодиод HL1 напоминает о том, что устройство подключено к сети, а HL2 загорается при перегорании предохранителя FU1, указывая на необходимость его замены.
Схема электрическая принципиальная самодельного блока питания с защитой от коротких замыканий
Рассмотрим работу самодельного блока питания … Переменное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки Т1, выпрямляется диодами VD1…VD4, собраны по мостовой схеме. Конденсаторы С1 и С2 препятствуют проникновению высокочастотных помех в сеть, а оксидный конденсатор С3 сглаживает пульсации напряжения, подаваемого на вход компенсационного стабилизатора, собранного на VD6, VT2, VT3 и обеспечивающего стабильное напряжение 9 В.В на выходе.
Напряжение стабилизации можно изменить подбором стабилитрона VD6, например, у КС156А оно будет 5 В, у Д814А — 6 В, у ДВ14Б — В В, у ДВ14Г -10 В, у ДВ14Д -12 В. Если желательно, выходное напряжение можно сделать регулируемым, для этого между анодом и катодом VD6 включается переменный резистор сопротивлением 3-5 кОм, а база VT2 подключается к движку этого резистора.
Учитывать работу защитного устройства блока питания … Блок защиты от короткого замыкания в нагрузке состоит из германиевого pnp-транзистора VT1, электромагнитного реле К1, резистора R3 и диода VD5. Последний в данном случае выполняет функцию стабилизатора, поддерживающего постоянное напряжение порядка 0,6 — 0,7 В относительно полного на базе VT1.
В нормальный режим работы стабилизатора, транзистор блока защиты надежно закрыт, так как напряжение на его базе относительно эмиттера отрицательное. При возникновении короткого замыкания эмиттер VT1, как и эмиттер регулирующего VT3, оказывается подключенным к общему минусовому проводу выпрямителя.
Другими словами, напряжение на его базе относительно эмиттера становится положительным, в результате чего VT1 открывается, К1 срабатывает и отключает своими контактами нагрузку, горит светодиод HL3. После устранения короткого замыкания напряжение смещения на эмиттерном переходе VT1 снова становится отрицательным и он замыкается, реле К1 обесточивается, подключая нагрузку к выходу стабилизатора.
Детали для изготовления блока питания. Любое электромагнитное реле с минимально возможным рабочим напряжением. В любом случае должно быть соблюдено одно обязательное условие: вторичная обмотка Т1 должна выдавать напряжение, равное сумме напряжений стабилизации и срабатывания реле, т.е. если напряжение стабилизации, как в данном случае, равно 9V, а U включается реле 6 В, то вторичная обмотка должна быть не менее 15 В, но и не превышать допустимого на коллектор-эмиттер используемого транзистора. В качестве Т1 на прототипе автор использовал ТВК-110Л2. Печатная плата прибора представлена на рис. 2.
Плата блока питания
У каждого радиолюбителя, регулярно занимающегося конструированием электронных устройств, думаю, есть дома регулируемый блок питания. Вещь действительно удобная и полезная, без которой, попробовав в действии, обойтись становится сложно. Действительно, нужно ли нам проверять, например, светодиод, то нам нужно будет точно выставить его рабочее напряжение, так как при значительном превышении напряжения, подаваемого на светодиод, последний может просто сгореть. Так же с цифровыми схемами выставляем выходное напряжение на мультиметре 5 вольт, или сколько нам нужно и вперед.
Многие начинающие радиолюбители сначала собирают простой регулируемый блок питания, без регулировки выходного тока и защиты от короткого замыкания. Так было и у меня, лет 5 назад собрал простенький блок питания только с регулировкой выходного напряжения от 0,6 до 11 вольт. Его схема показана на рисунке ниже:
Но несколько месяцев назад я решил модернизировать этот блок питания и дополнить его схему небольшой схемой защиты от короткого замыкания. Эту схему я нашел в одном из номеров журнала Радио. При ближайшем рассмотрении оказалось, что схема во многом похожа на приведенную выше. принципиальная схема, собранного мною ранее блока питания. В случае короткого замыкания в питаемой цепи светодиод индикации короткого замыкания гаснет, сигнализируя об этом, а выходной ток становится равным 30 миллиампер. Было решено часть этой схемы дополнить своей, что он и сделал. Оригинал, схема из журнала Радио, включающая дополнение, дана на рисунке ниже:
На следующем рисунке показана часть этой схемы, которую необходимо собрать.
Номинал некоторых деталей, в частности резисторов R1 и R2, необходимо пересчитать в большую сторону. Если у кого-то остались вопросы, куда подключать отходящие провода от этой схемы, приведу следующую цифру:
Так же добавлю, что в собранной схеме, независимо от того, будет ли это первая схема, или схема из журнала Радио надо поставить на выходе, между плюсом и минусом резистор 1кОм. На схеме из журнала «Радио» это резистор R6. Затем осталось вытравить плату и собрать все вместе в корпусе блока питания. Зеркальные доски в программе Макет спринта нет необходимости. Чертеж защиты печатной платы от короткого замыкания:
Около месяца назад я наткнулся на схему приставки регулятора выходного тока, которую можно было бы использовать совместно с этим блоком питания. Схему взял с этого сайта. Потом собрал эту приставку в отдельный корпус и решил подключать по мере необходимости для зарядки аккумуляторов и подобных действий, где важен контроль выходного тока. Привожу схему приставки, транзистор кт3107 в ней заменен на кт361.
Но позже пришла идея совместить для удобства все это в одном корпусе. Открыл корпус блока питания, посмотрел, места мало, переменный резистор не влезает. В схеме регулятора тока используется мощный переменный резистор, имеющий довольно большие габариты. Вот как это выглядит:
Тогда я решил просто соединить оба корпуса винтами, сделав соединение между платами проводами. Тумблер тоже поставил на два положения: выход с регулируемым током и нерегулируемый. В первом случае выход с основной платы блока питания подключался к входу регулятора тока, а выход регулятора тока шел на зажимы на корпусе блока питания, а во втором случае зажимы были подключены непосредственно к выходу с основной платы блока питания. Все это коммутировалось шестиконтактным тумблером на 2 положения. Вот чертеж печатной платы регулятора тока:
На рисунке печатной платы R3.1 и R3.3 обозначают выводы переменного резистора первым и третьим, считая слева. Если кто захочет повторить, даю схему подключения тумблера для коммутации:
Печатные платы блока питания, схемы защиты и схемы регулирования тока прилагаются в архиве. Подготовлено АКВ.
Короткие замыкания случаются в любых электроустановках, независимо от их сложности. Даже если электропроводка новая, лампы и розетки исправны, а электрооборудование произведено всемирно известными производителями, никто не застрахован от короткого замыкания. И вам нужно защитить себя от них.
Устройства защиты от аварийных режимов в сети
Предохранители являются наиболее простыми устройствами защиты. Раньше только они применялись для устранения аварийных режимов в бытовой электропроводке. В некоторых устройствах до сих пор используются предохранители. Причина в том, что они обладают высокими эксплуатационными характеристиками и незаменимы для защиты полупроводниковых приборов.
После перегорания предохранитель либо заменяют новым, либо заменяют предохранитель внутри него. Вставки для одного и того же корпуса предохранителя доступны для разных номинальных токов. Но недостатком предохранителей является необходимость иметь запас предохранителей для быстрой замены на объекте или в квартире.
Самым распространенным предохранителем в советское время был «штекер».
Предохранитель — «вилка»
Их заменили на автоматические вилки типа ПАР , выпускаемые на токи 10, 16 и 25 А. Они ввинчивались вместо вилок, были многоразовыми и имели два защитных элемента, называемых расцепителями единицы. Один защищал от коротких замыканий и срабатывал мгновенно, второй — от перегрузок и срабатывал с выдержкой времени.
Одинаковые выпуски доступны для всех автоматические выключатели заменили предохранители. Расцепитель мгновенного действия называется электромагнитным , потому что его действие основано на принципе втягивания стержня катушки при превышении номинального тока. Стержень ударяется о защелку, и пружина размыкает контактную систему выключателя.
Расцепитель с выдержкой времени называется тепловым расцепителем. Работает по принципу термостата в утюге или электронагревателе. При прохождении через него тока биметаллическая пластина нагревается и медленно изгибается в сторону. Чем больше ток через него, тем быстрее происходит изгиб. Затем он воздействует на ту же защелку, и машина выключается. Если действие тока прекратилось, пластина остывает, возвращается в исходное положение и отключения не происходит.
В старых электрощитах еще сохранились автоматические выключатели в карболитовом корпусе типов А-63, А3161 или более современные АЕ1030. Но все они уже не отвечают современным требованиям.
Они изношены, а их механическая часть либо заржавела, либо потеряла ход. И не все из них имеют мгновенную защиту от короткого замыкания. В некоторых устройствах устанавливался только тепловой расцепитель. Да и скорость срабатывания электромагнитного расцепителя у автоматов этих серий ниже, чем у модульных.
Поэтому такие защитные устройства надо заменять на современные, пока они своим бездействием не натворили дел.
Принципы оборонного строительства
В многоквартирных домах автоматы устанавливаются в щитке на лестничной площадке. Этого достаточно для защиты квартир. Но если вы установили персональный щиток при замене электропроводки, то в нем лучше установить персональный автомат для каждой группы потребителей. На это есть несколько причин.
- При замене розетки не нужно выключать свет в квартире и пользоваться фонариком.
- Для защиты некоторых потребителей вы уменьшите номинальный ток автомата, что сделает их защиту более чувствительной.
- В случае повреждения электропроводки можно быстро отключить аварийный участок, а остальные оставить в работе.
В частных домах в качестве вводных используются двухполюсные выключатели. Это необходимо в случае ошибочного переключения на подстанции или линии, в результате чего фаза окажется в нулевой точке. Использование для этой цели двух однополюсных выключателей недопустимо, так как тот, что на нуле, может отключиться, а фаза останется.
Нецелесообразно использовать трехполюсный выключатель в качестве эквивалента трех однополюсных. Снятие перекладины, соединяющей три полюса, не поможет. Внутри автоматического выключателя есть стержни, которые отключают остальные полюса при срабатывании одного из них.
При использовании УЗО необходимо обязательно защитить ту же линию автоматическим выключателем. УЗО защищает от токов утечки, но не защищает от коротких замыканий и перегрузок. В дифференциальном автомате совмещены функции защиты от протечек и аварийных режимов работы.
Выбор автоматических выключателей
При замене старого автоматического выключателя установите новый на такой же номинальный ток. Согласно требованиям Энергосбыта номинальный ток автоматического выключателя принимается исходя из максимально допустимой нагрузки.
Распределительная сеть спроектирована таким образом, что номинальные токи устройств защиты увеличиваются по мере приближения к источнику питания. Если ваша квартира включается через однофазный выключатель на 16 А, то все квартиры в подъезде могут быть подключены к трехфазному автомату на 40 А и равномерно распределены по фазам. Если ваша машинка не выключится при коротком замыкании, через некоторое время на проезде сработает защита от перегрузки. Каждое последующее защитное устройство дублирует предыдущее. Поэтому не завышайте номинальный ток автоматического выключателя. Может не сработать (не будет хватать тока) или отключится вместе с группой потребителей.
Современные модульные автоматические выключатели выпускаются с характеристиками «В», «С» и «Д» … Они отличаются кратностью токов срабатывания отсечки.
Будьте осторожны при использовании машин с характеристиками «D» и «B».
И помните: если короткое замыкание не отключить, это вызовет пожар. Берегите здоровье охраны, и живите спокойно.
Для устройств необходим блок питания (БП), имеющий регулировку выходного напряжения и возможность регулирования уровня срабатывания защиты от перегрузки по току в широких пределах. При срабатывании защиты нагрузка (подключенное устройство) должна автоматически отключаться.
Поиск в интернете дал несколько подходящих схем питания. Остановился на одном из них. Схема проста в изготовлении и настройке, состоит из доступных деталей и удовлетворяет заявленным требованиям.
Предлагаемый блок питания выполнен на базе операционного усилителя LM358 и имеет следующие характеристики :
Входное напряжение, В — 24…29
Выходное стабилизированное напряжение, В — 1…20 (27)
Срабатывание защиты ток, А — 0,03…2,0
Фото 2. Схема блока питания
Описание работы БП
Регулируемый стабилизатор напряжения собран на операционном усилителе DA1. 1. На вход усилителя (вывод 3) поступает образцовое напряжение от движка переменного резистора R2, за стабильность которого отвечает стабилитрон VD1, а на инвертирующий вход (вывод 2) напряжение подается с эмиттера транзистора VT1 через делитель напряжения R10R7. С помощью переменного резистора R2 можно изменить выходное напряжение БП.
Блок токовой защиты выполнен на базе операционного усилителя DA1.2, он сравнивает напряжения на входах ОУ. На вход 5 через резистор R14 поступает напряжение с датчика тока нагрузки — резистора R13. На инвертирующий вход (вывод 6) подается образцовое напряжение, за стабильность которого отвечает диод VD2 с напряжением стабилизации около 0,6 В.
При этом падение напряжения, создаваемое током нагрузки на резисторе R13, меньше чем у образцового, напряжение на выходе (вывод 7) ОУ DA1.2 близко к нулю. В том случае, если ток нагрузки превысит допустимый установленный уровень, возрастет напряжение на датчике тока и возрастет напряжение на выходе ОУ DA1. 2 почти до напряжения питания. При этом включается светодиод HL1, сигнализируя о превышении, транзистор VT2 открывается, шунтируя резистором R12 стабилитрон VD1. В результате транзистор VT1 закроется, выходное напряжение БП снизится практически до нуля и нагрузка отключится. Для включения нагрузки нажмите кнопку SA1. Уровень защиты настраивается с помощью переменного резистора R5.
БП производственный
1. Основа блока питания, его выходные характеристики определяются источником тока — применяемым трансформатором. В моем случае тороидальный трансформатор от стиральной машины. Трансформатор имеет две выходные обмотки на 8в и 15в. Соединив обе обмотки последовательно и добавив выпрямительный мост на имеющихся под рукой диодах средней мощности КД202М, я получил источник постоянного напряжения 23в, 2а для блока питания.
Фото 3. Трансформаторно-выпрямительный мост.
2. Еще одной определяющей частью блока питания является корпус устройства. В данном случае нашел применение детский диапроектор, мешающий в гараже. Удалив лишнее и обработав отверстия в передней части для установки показывающего микроамперметра, получили чистый корпус БП.
Фото 4. Заготовка корпуса БП
3. Монтажная электронная схема выполнена на универсальной монтажной пластине 45 х 65 мм. Расположение деталей на плате зависит от размеров найденных на ферме компонентов. Вместо резисторов R6 (задающий рабочий ток) и R10 (ограничивающий максимальное выходное напряжение) на плате установлены подстроечные резисторы с увеличенным в 1,5 раза номиналом. После завершения настройки блока питания их можно заменить на постоянные.
Фото 5. Печатная плата
4. Сборка платы и выносных элементов электронной схемы в полном объеме для проверки, установки и регулировки выходных параметров.
Фото 6. Блок управления блоком питания
5. Изготовление и наладка шунта и добавочного сопротивления для использования микроамперметра в качестве амперметра или вольтметра блока питания. Дополнительное сопротивление состоит из последовательно соединенных постоянного и подстроечного резисторов (на фото выше). Шунт (на фото ниже) включен в цепь основного тока и состоит из провода с малым сопротивлением. Размер провода определяется максимальным выходным током. При измерении тока прибор подключают параллельно шунту.
Фото 7. Микроамперметр, шунт и добавочное сопротивление
Регулировка длины шунта и величины добавочного сопротивления осуществляется при соответствующем подключении к прибору с контролем на соответствие мультиметру. Переключение прибора в режим Амперметр/Вольтметр производится тумблером в соответствии со схемой:
Фото 8. Схема переключения режима управления
6. Маркировка и обработка лицевой панели блока питания , установка внешних деталей. В этом варианте микроамперметр (тумблер режима управления А/В справа от прибора), выходные клеммы, регуляторы напряжения и тока, индикаторы режима работы вынесены на переднюю панель. Для уменьшения потерь и в связи с частым использованием дополнительно выведен отдельный стабилизированный выход 5В. Для этого напряжение с обмотки трансформатора 8в подается на второй выпрямительный мост и типовую схему для 7805 со встроенной защитой.
Фото 9. Передняя панель
7. Сборка блока питания. Все элементы БП установлены в корпусе. В этом варианте радиатор управляющего транзистора VT1 представляет собой алюминиевую пластину толщиной 5 мм, закрепленную в верхней части крышки корпуса, которая служит дополнительным радиатором. Транзистор крепится к радиатору через электроизоляционную прокладку.
Следующие радиолюбительские схемы защиты блоков питания или зарядных устройств могут работать в связке практически с любым источником — сетевым, импульсным и аккумуляторными батареями. Схемная реализация этих конструкций относительно проста и может быть повторена даже начинающим радиолюбителем.
Силовая часть выполнена на мощном полевом транзисторе. Во время работы не перегревается, поэтому радиатор можно не ставить. Устройство одновременно является отличной защитой от переполюсовки, перегрузки и короткого замыкания в выходной цепи, рабочий ток можно выбрать подбором шунтирующего резистора, в нашем случае это 8 Ампер, 6 параллельно включенных резисторов мощностью на 5 Вт используется 0,1 Ом. Шунт можно сделать и из сопротивления мощностью 1-3 Вт.
Точнее защиту можно отрегулировать регулировкой сопротивления триммера. В случае короткого замыкания и перегрузки на выходе защита сработает практически сразу, отключив питание. Сработавшая защита будет индицироваться светодиодом. Даже если выход закрыть на 30-40 секунд, полевик остается почти холодным. Его тип не критичен, подходят практически любые силовые выключатели с током 15-20 Ампер на рабочее напряжение 20-60 Вольт. Отлично подойдут транзисторы серий IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 и выше.
Этот вариант схемы пригодится автомобилистам в роли защитного зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, если вы вдруг перепутаете полярность подключения, то ничего страшного с зарядным устройством не произойдет.
Благодаря быстрому срабатыванию защиты прекрасно подходит для импульсных цепей; в случае короткого замыкания защита сработает намного быстрее, чем сгорят силовые ключи импульсного блока питания. Конструкция также подходит для импульсных инверторов в роли защиты от перегрузки по току.
Защита МОП-транзистора от короткого замыкания |
Если в ваших блоках питания и устройствах памяти для переключения нагрузки используется полевой транзистор (MOSFET), то вы легко можете добавить в такую схему защиту от короткого замыкания или перегрузки. В этом примере мы будем использовать внутреннее сопротивление RSD, которое создает падение напряжения, пропорциональное току, протекающему через MOSFET.
Напряжение, проходящее через внутренний резистор, можно регистрировать с помощью компаратора или даже транзистора, переключающегося при уровне напряжения 0,5 В, то есть можно отказаться от использования токоизмерительного сопротивления (шунта), на котором превышение обычно возникает напряжение. Компаратор можно контролировать с помощью микроконтроллера. В случае короткого замыкания или перегрузки можно программно запустить ШИМ-управление, сигнализацию, аварийную остановку). Также возможно подключение выхода компаратора к затвору полевого транзистора, если в случае короткого замыкания необходимо немедленно отключить полевой регулятор.
Источник питания с системой защиты от короткого замыкания |
Цепи питания с защитой. Схема защиты блока питания и зарядных устройств. Принцип действия максимальной токовой защиты
Предлагаемый электронный предохранитель между источниками и нагрузкой может быть использован в качестве электронного устройства защиты источников питания. Схема работает следующим образом. Когда ток нагрузки не превышает заданного рабочего тока, транзистор VT2 открыт, и падение напряжения на нем минимально. При увеличении тока нагрузки выше заданного увеличивается падение напряжения на транзисторе VT2, а следовательно, возрастает и напряжение, подаваемое через R4 на базу VT1. Транзистор VT1 начинает открываться.
Процесс происходит лавинообразно из-за наличия положительной обратной связи через резистор R4. В результате VT2 закрывается и ток через нагрузку не протекает. При этом загорается сигнал перегрузки. Номиналы резисторов, приведенные на схеме, соответствуют напряжению 9 В и рабочему току 1 А. При необходимости изменения параметров предохранителя необходимо пересчитать значения сопротивлений R3 и R4.
Для питания собранных конструкций радиолюбители часто используют простейшие блоки, состоящие из понижающего трансформатора и выпрямителя с фильтрующим конденсатором. И, конечно же, в таких блоках отсутствует защита от короткого замыкания (КЗ) в нагрузке, хотя оно иногда приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Использование предохранителя в качестве элемента защиты в таких блоках питания не всегда удобно, к тому же его работоспособность невысока. Одним из вариантов решения задачи защиты от короткого замыкания является последовательное подключение нагрузки полевого транзистора средней мощности со встроенным каналом. Дело в том, что на ВАХ такого транзистора есть участок, на котором ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком. Поэтому на этом участке транзистор работает как стабилизатор тока (ограничитель).
Рис. 1
Схема подключения транзистора к источнику питания показана на рис. 1, а ВАХ транзистора при различных сопротивлениях резистора R1 — на рис. 2. Защита работает так. Если сопротивление резистора равно нулю (т. е. исток подключен к затвору), а нагрузка потребляет ток около 0,25 А, то падение напряжения на полевом транзисторе не превышает 1,5 В, и практически все выпрямленное напряжение будет на нагрузке. При появлении короткого замыкания в цепи нагрузки ток через выпрямитель резко возрастает и при отсутствии транзистора может достигать нескольких ампер. Транзистор ограничивает ток короткого замыкания на уровне 0,45…0,5 А независимо от падения напряжения на нем. В этом случае выходное напряжение станет равным нулю, а на полевом транзисторе упадет все напряжение. Таким образом, в случае короткого замыкания мощность, потребляемая от блока питания, в данном примере будет не более чем в два раза, что в большинстве случаев вполне допустимо и не скажется на «здоровье» деталей блока питания.
О. СИДОРОВИЧ, г. Львов, Украина
Отличительной особенностью предлагаемого устройства является малое падение напряжения в номинальном режиме. Кроме того, после ликвидации аварийной ситуации он автоматически восстанавливает свою работоспособность.
Устройство предназначено для защиты от замыканий под нагрузкой и перегрузок по току. Он подключается между источником питания и нагрузкой. Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с описываемым, например, является малое падение напряжения в номинальном режиме, а также автоматический возврат в рабочее состояние после устранения причины аварии. Последнее особенно важно при кратковременных перегрузках.
Основные технические параметры
Напряжение питания, В ………. 12
Номинальный ток, А ………….. 1
Ток срабатывания защиты, А …… 1,2
Падение напряжения при номинальном токе, не более, В …………………. 0,6
Устройство содержит транзисторный ключ , защита и триггерные узлы. Основным элементом является ключ, выполненный на транзисторе VT5 (рис. 1).
Л. МОРОХИН, с. Макаров Московской области
Предлагаемое устройство целесообразно использовать совместно с регулируемым стабилизатором напряжения, не имеющим специальных блоков защиты.
Устройство предназначено для защиты регулирующего элемента стабилизатора напряжения от токовых и температурных перегрузок. Защита срабатывает при:
Превышении током нагрузки допустимого (заданного) значения;
Короткое замыкание на выходе стабилизатора;
Превышение допустимой рассеиваемой мощности регулирующим элементом (нагрев его корпуса выше 50. ..70 «С).
Датчик температуры — термистор РК1 (рис. 1), установленный непосредственно на регулирующем элементе стабилизатора. напряжение увеличивается, он открывает транзистор, который, в свою очередь, включает тринистор VS1.
Кнопки SB1 и SB2 позволяют отключать и подключать нагрузку к источнику питания, что необходимо в процессе настройки питаемого устройства. Если защита сработала в результате перегрева регулирующего элемента, то нагрузка не будет подключена до тех пор, пока ее температура не уменьшится, о чем судят по выключению светодиода HL1.
И. АЛЕКСАНДРОВ, г. Курск
При наладке различного электронного оборудования целесообразно использовать блок питания со встроенной и регулируемой электронной защитой по току нагрузки. Если имеющийся в вашем распоряжении блок не имеет такой защиты, ее можно выполнить в виде приставки, подключаемой между выходными разъемами блока и нагрузкой. Таким образом, предохранительная насадка моментально отключит его от источника питания при превышении заданного максимального тока нагрузки.
Электронный предохранитель (см. рисунок) содержит мощный транзистор VT2, включенный в минусовой провод питания, два стабилизатора тока на полевых транзисторах — один регулируемый (на VT1), в другом — нерегулируемый (на VT3), а чувствительный элемент — тринистор ВС1. Управляющее напряжение на тринистор поступает с датчика тока, который играет резистор R1 очень малого сопротивления (0,1 Ом), и с резистора R2. Этот тип тиристора включается при напряжении на управляющем электроде (относительно катода) 0,5…0,6 В.
Ток нагрузки создает падение напряжения на резисторе R1, который открывается для тиристора. Кроме того, ток, протекающий через транзистор VT1 (его можно изменить переменным резистором R3), создает падение напряжения на резисторе R2, который также будет открывающим тринистор. Когда сумма этих напряжений достигнет определенного значения, тринистор разомкнется, напряжение на нем уменьшится до 0,7…0,8 В. Загорится светодиод HL1 и подаст сигнал тревоги. При этом напряжение на светодиоде HL2 снизится настолько, что он погаснет. Транзистор VT2 закроется и нагрузка будет отключена от источника питания.
Следующие радиолюбительские схемы защиты блоков питания или зарядных устройств могут работать в связке практически с любым источником — сетевым, импульсным и аккумуляторным аккумулятором. Схемная реализация этих конструкций относительно проста и может быть повторена даже начинающим радиолюбителем.
Силовая часть выполнена на мощном полевом транзисторе. Во время работы не перегревается, поэтому радиатор можно не ставить. Устройство одновременно является отличной защитой от переполюсовки, перегрузки и короткого замыкания в выходной цепи, рабочий ток можно выбрать подбором шунтирующего резистора, в нашем случае это 8 Ампер, 6 параллельно включенных резисторов мощностью на 5 Вт используется 0,1 Ом. Шунт можно сделать и из сопротивления мощностью 1-3 Вт.
Точнее защиту можно отрегулировать регулировкой сопротивления триммера. В случае короткого замыкания и перегрузки на выходе защита сработает практически сразу, отключив питание. Сработавшая защита будет индицироваться светодиодом. Даже если выход закрыть на 30-40 секунд, полевик остается почти холодным. Его тип не критичен, подходят практически любые силовые выключатели с током 15-20 Ампер на рабочее напряжение 20-60 Вольт. Отлично подойдут транзисторы серий IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 и выше.
Этот вариант схемы пригодится автолюбителям в роли защиты зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, если вы вдруг перепутаете полярность подключения, то ничего страшного с зарядным устройством не произойдет.
Благодаря быстрому срабатыванию защиты прекрасно подходит для импульсных цепей; в случае короткого замыкания защита сработает намного быстрее, чем сгорят силовые ключи импульсного блока питания. Конструкция также подходит для импульсных инверторов в роли защиты от перегрузки по току.
Защита МОП-транзистора от короткого замыкания |
Если в ваших блоках питания и устройствах памяти для переключения нагрузки используется полевой транзистор (MOSFET), то вы легко можете добавить в такую схему защиту от короткого замыкания или перегрузки. В этом примере мы будем использовать внутреннее сопротивление RSD, которое создает падение напряжения, пропорциональное току, протекающему через MOSFET.
Напряжение, протекающее через внутренний резистор, можно регистрировать с помощью компаратора или даже транзистора, переключающегося при уровне напряжения 0,5 В, т. е. можно отказаться от использования токоизмерительного сопротивления (шунта), на котором избыточное напряжение обычно происходит. Компаратор можно контролировать с помощью микроконтроллера. В случае короткого замыкания или перегрузки можно программно запустить ШИМ-управление, сигнализацию, аварийную остановку). Также возможно подключение выхода компаратора к затвору полевого транзистора, если в случае короткого замыкания необходимо немедленно отключить полевой регулятор.
Источник питания с системой защиты от короткого замыкания |
Интегральная микросхема (ИС) КР142ЕН12А — регулируемый стабилизатор напряжения компенсационного типа в корпусе КТ-28-2, позволяющий питать приборы током до 1,5 А в диапазоне напряжений 1,2. ..37 В. V. ток и защита от короткого замыкания на выходе.
На базе ИМС КР142ЕН12А можно построить регулируемый источник питания, схема которого (без трансформатора и диодного моста) показана на рис. 2 … Выпрямленное входное напряжение подается с диодного моста на конденсатор С1. Транзистор VT2 и микросхема DA1 должны располагаться на радиаторе.
Фланец теплоотводящий DA1 электрически соединен с выводом 2, поэтому если DAT и VD2 расположены на одном радиаторе, то их необходимо изолировать друг от друга.
В авторском варианте DA1 установлен на отдельном небольшом радиаторе, не связанном гальванически с радиатором и транзистором VT2. Мощность, рассеиваемая микросхемой с радиатором, не должна превышать 10 Вт. Резисторы R3 и R5 образуют делитель напряжения, входящий в состав измерительного элемента стабилизатора. На конденсатор С2 и резистор R2 (используется для выбора термостабильной точки VD1) подается стабилизированное отрицательное напряжение -5 В. В авторском варианте питание подается с диодного моста КЦ407А и 79Стабилизатор Л05, питающийся от отдельной обмотки силового трансформатора.
Для предохранителя от замыкания выходной цепи стабилизатора достаточно подключить электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ параллельно резистору R3, а шунтирующий резистор R5 с диодом КД521А. Расположение деталей не критично, но для хорошей температурной стабильности необходимо использовать резисторы соответствующих типов. Они должны располагаться как можно дальше от источников тепла. Общая стабильность выходного напряжения является совокупностью многих факторов и после прогрева обычно не превышает 0,25%.
После включения и прогрева устройства резистором Rao6 устанавливается минимальное выходное напряжение 0 В. Резисторы R2 ( рис. 2 ) и резистор Rno6 ( рис. 3 ) должны быть многооборотными подстроечными из серии СП5.
Возможности ток микросхемы КР142ЕН12А ограничен 1,5 А. В настоящее время в продаже имеются микросхемы с аналогичными параметрами, но рассчитанные на больший ток нагрузки, например, LM350 — на ток 3 А, LM338 — на ток 5 А. Недавно в продаже появились импортные микросхемы из серии LOW DROP (SD, DV, LT1083/1084/1085). Эти микросхемы могут работать при пониженном напряжении между входом и выходом (до 1…1,3 В) и обеспечивать стабилизированное напряжение на выходе в диапазоне 1,25…30 В при токе нагрузки 7,5/5/. 3 А соответственно… Ближайший по параметрам отечественный аналог типа КР142ЕН22 имеет максимальный ток стабилизации 7,5 А. При максимальном выходном токе режим стабилизации гарантируется изготовителем при входном-выходном напряжении при не менее 1,5 В. Термозащита от перегрева корпуса. Эти стабилизаторы обеспечивают нестабильное выходное напряжение 0,05%/В, нестабильное выходное напряжение при изменении выходного тока от 10 мА до максимального значения не хуже 0,1%/В.0025 рис. 4 показана схема блока питания домашней лаборатории, позволяющая обойтись без транзисторов VT1 и VT2, показанных на рис. 2.
Вместо микросхемы DA1 КР142ЕН12А используется микросхема КР142ЕН22А. Это регулируемый стабилизатор с малым падением напряжения, позволяющий получить ток в нагрузке до 7,5 А. Например, входное напряжение, подаваемое на микросхему, равно Uвх = 39 В, выходное напряжение на нагрузке Uвых = 30 В, ток на нагрузке лоуф = 5 А, то максимальная мощность, рассеиваемая микросхемой на нагрузке, составляет 45 Вт. Электролитический конденсатор С7 используется для уменьшения выходного сопротивления на высоких частотах, а также снижения уровня шумового напряжения и улучшения сглаживания пульсаций. Если этот конденсатор танталовый, то его номинальная емкость должна быть не менее 22 мкФ, если алюминиевый — не менее 150 мкФ. При необходимости емкость конденсатора С7 можно увеличить. Если электролитический конденсатор С7 расположен на расстоянии более 155 мм и соединен с блоком питания проводом сечением менее 1 мм, то необходим дополнительный электролитический конденсатор емкостью не менее 10 мкФ. установлен на плате параллельно конденсатору С7, вплотную к самой микросхеме. Емкость фильтрующего конденсатора С1 можно определить ориентировочно, из расчета 2000 мкФ на 1 А выходного тока (при напряжении не менее 50 В). Для уменьшения температурного дрейфа выходного напряжения резистор R8 должен быть либо проволочным, либо фольгированным с погрешностью не менее 1%. Резистор R7 того же типа, что и R8. При отсутствии стабилитрона КС113А можно использовать сборку, показанную на рис. 3. Приведенное у автора решение защиты схемы вполне устраивает, так как работает без нареканий и проверено на практике. Можно использовать любую схему защиты блока питания, например, предложенную в . В авторском варианте при срабатывании реле К1 замыкаются контакты К 1.1, закорачивая резистор R7, и напряжение на выходе блока питания становится 0 В. Печатная плата блока питания и расположение элементов показаны на рис. 5, рис. 6.
Короткие замыкания случаются в любых электроустановках, независимо от их сложности. Даже если электропроводка новая, лампы и розетки исправны, а электрооборудование произведено всемирно известными производителями, никто не застрахован от короткого замыкания. И вам нужно защитить себя от них.
Устройства для защиты от аварийных режимов в сети
Предохранители являются простейшими устройствами защиты. Раньше только они применялись для устранения аварийных режимов в бытовой электропроводке. В некоторых устройствах до сих пор используются предохранители. Причина в том, что они обладают высокими эксплуатационными характеристиками и незаменимы для защиты полупроводниковых приборов.
После перегорания предохранитель либо заменяют новым, либо заменяют предохранитель внутри него. Вставки для одного и того же корпуса предохранителя доступны для разных номинальных токов. Но недостатком предохранителей является необходимость иметь запас предохранителей для быстрой замены на объекте или в квартире.
Самым распространенным предохранителем в советское время был «штекер».
Предохранитель — «вилка»
Их заменили на автоматические вилки типа ПАР , выпускаемые на токи 10, 16 и 25 А. Они ввинчивались вместо вилок, были многоразовыми и имели два защитных элемента, называемых расцепителями единицы. Один защищен от замыкал и срабатывал мгновенно, второй — от перегрузок и срабатывал с задержкой.
Такие же расцепители доступны для всех автоматических выключателей , заменяющих предохранители. Расцепитель мгновенного действия называется электромагнитным , потому что его действие основано на принципе втягивания стержня катушки при превышении номинального тока. Стержень ударяется о защелку, и пружина размыкает контактную систему выключателя.
Расцепитель с задержкой по времени называется тепловым расцепителем. Работает по принципу термостата в утюге или электронагревателе. При прохождении через него тока биметаллическая пластина нагревается и медленно изгибается в сторону. Чем больше ток через него, тем быстрее происходит изгиб. Затем он воздействует на ту же защелку, и машина выключается. Если действие тока прекратилось, пластина остывает, возвращается в исходное положение и отключения не происходит.
В старых электрощитах еще сохранились автоматические выключатели в карболитовом корпусе типов А-63, А3161 или более современные АЕ1030. Но все они уже не отвечают современным требованиям.
Они изношены, а их механическая часть либо заржавела, либо потеряла ход. И не все из них имеют мгновенную защиту от короткого замыкания. В некоторых устройствах устанавливался только тепловой расцепитель. Да и скорость срабатывания электромагнитного расцепителя у автоматов этих серий ниже, чем у модульных.
Поэтому такие защитные устройства надо заменять на современные, пока они своим бездействием не натворили дел.
Принципы оборонного строительства
В многоквартирных домах автоматы устанавливаются в щитке на лестничной площадке. Этого достаточно для защиты квартир. Но если вы установили персональный щиток при замене электропроводки, то в нем лучше установить персональный автомат для каждой группы потребителей. На это есть несколько причин.
- При замене розетки не нужно выключать свет в квартире и пользоваться фонариком.
- Для защиты некоторых потребителей вы уменьшите номинальный ток автомата, что сделает их защиту более чувствительной.
- В случае повреждения электропроводки можно быстро отключить аварийный участок, а остальные оставить в работе.
В частных домах в качестве вводных используются двухполюсные выключатели. Это необходимо в случае ошибочного переключения на подстанции или линии, в результате чего фаза окажется в нулевой точке. Использование для этой цели двух однополюсных выключателей недопустимо, так как тот, что на нуле, может отключиться, а фаза останется.
Нецелесообразно использовать трехполюсный выключатель в качестве эквивалента трех однополюсных. Снятие перекладины, соединяющей три полюса, не поможет. Внутри автоматического выключателя есть стержни, которые отключают остальные полюса при срабатывании одного из них.
При использовании УЗО необходимо обязательно защитить ту же линию автоматическим выключателем. УЗО защищает от токов утечки, но не защищает от коротких замыканий и перегрузок. В дифференциальном автомате совмещены функции защиты от протечек и аварийных режимов работы.
Выбор автоматических выключателей
При замене старого автоматического выключателя установите новый на такой же номинальный ток. Согласно требованиям Энергосбыта номинальный ток автоматического выключателя принимается исходя из максимально допустимой нагрузки.
Распределительная сеть спроектирована таким образом, что номинальные токи устройств защиты увеличиваются по мере приближения к источнику питания. Если ваша квартира включается через однофазный выключатель на 16 А, то все квартиры в подъезде могут быть подключены к трехфазному автомату на 40 А и равномерно распределены по фазам. Если ваша машинка не выключится при коротком замыкании, через некоторое время на проезде сработает защита от перегрузки. Каждое последующее защитное устройство дублирует предыдущее. Поэтому не завышайте номинальный ток автоматического выключателя. Может не сработать (не будет хватать тока) или отключится вместе с группой потребителей.
Современные модульные автоматические выключатели выпускаются с характеристиками «В», «С» и «Д» … Они отличаются кратностью токов срабатывания отсечки.
Будьте осторожны при использовании машин с характеристиками «D» и «B».
И помните: если короткое замыкание не отключить, это вызовет пожар. Берегите здоровье охраны, и живите спокойно.
Добрый день. В этой заметке хочу предложить вашему вниманию блок питания дополнительного усилителя мощности для портативной радиостанции «Веда-ЧМ». Выходное напряжение блока питания 24В, номинальный ток нагрузки 3,5А, порог срабатывания защиты от короткого замыкания 5,5А, ток короткого замыкания 0,06А.
Общий вид комплекта представлен на фото 1.
Схема блока питания представлена на рисунке 1.
Силовой трансформатор блока — перемотанный сетевой трансформатор от старого телевизора ТС-90- 1, в качестве первичной обмотки используются все витки сетевой обмотки трансформатора. Новая вторичная обмотка содержит 2×65 витков провода ПЭТВ-2 диаметром 1,25 мм. При отсутствии провода такого диаметра можно намотать 130 витков проводом диаметром 0,9мм на каждой из катушек. В этом случае катушки затем соединяются синфазно параллельно, сохраняя схему мостового выпрямителя. Если эти катушки соединить последовательно, то два диода можно исключить (рис. 2).
Схема стабилизатора собрана шарнирным креплением (1 на фото 2). У меня стоят конденсаторы С3 и С4 в корпусе усилителя мощности. Цифра два обозначает дополнительный регулируемый стабилизатор напряжения для блока питания Веда-ЧМ, собранный на микросхеме КРЕН12А. Изменяя напряжение питания самой радиостанции, можно в определенных пределах изменять мощность выходного излучения усилителя.