Защита простых источников питания

Защита простых источников питания

Защита простых источников питания, каждый блок питания должен иметь предохранитель для защиты в случае короткого замыкания и перегрузки. Поскольку используемые в источнике предохранители, периодически приходится менять после каждого перегорания, и искать замену, решение применить электронный предохранитель, который можно было сбросить одним нажатием кнопки. Этот предохранитель подключается за выпрямителем с фильтрующим конденсатором. Принципиальная схема защита простых источников питания показана на рисунке.
Защита простых источников питания
Как видно, это не особо сложная схема. В качестве датчика используется резистор RS, на котором падение напряжения создается за счет прохождения электрического тока, воспринимает транзистор T1. Если падение напряжения на резисторе Rs увеличивается до напряжения открытия Ube транзистора T1, транзистор открывается. Через резистор R2 R9 и D2 сигнал поступает на управляющий электрод тиристора TY1, который закрывает N -MOSFET транзистор. Транзистор закрывается, что отключает нагрузку от источника питания напряжение, поступающий на управляющий электрод тиристора TY1, намеренно задерживается из-за того, что к выходу часто подключается устройство с конденсаторами фильтра большой емкости, что вызывает кратковременное короткое замыкание перед зарядкой конденсатора.

Без задержки предохранитель сработает немедленно. Установленная таким образом задержка позволяет подключить конденсатор емкостью до 2200мкф. Это обеспечивается RC-цепью задержки, компонентами R2 и C1, а также резистором R9 и стабилитроном D2. Без резистора R9 предохранитель не мог быть перезапущен, даже если сопротивление R9 было меньше 18 кОм. Стабилитрон сдвигает коммутируемое напряжение тиристора TY1 примерно на 5В. Резистор R3 удерживает тиристор в выключенном состоянии без этого резистора тиристор мог переключаться в любое время, даже если через силовую цепь протекал небольшой ток.

Для визуальной индикации предохранитель снабжен индикаторами состояния, которые выполнены на светодиодах LED1 и LED2. Если выход разомкнут, светодиод LED1 горит, падение напряжения увеличивается с помощью последовательного кремниевого диода D1, когда тиристор TY1 открывается при срабатывании предохранителя, ток течет через резистор R5 и тиристор TY1 через переход эмиттер-база предохранителя, а транзистор T2 открывается, при этом загорается светодиодом LED2, что сигнализирует о коротком замыкании и надежном закрытии силового транзистора Т3. В то же время LED1 гаснет, потому что падение напряжения на LED1 и D1 больше, чем падение на открытом транзисторе T2 и балласте LED2, который ограничивает ток светодиода, является R4. Индикаторы получают питание перед датчиком, поэтому они не влияют на выходной ток с их небольшим потреблением.

Исполнительным элементом в этом предохранителе является уже упомянутый транзистор T3 из-за его ничтожно низкого напряжения Uds в открытом состоянии. Диод D3 защищает предохранитель от индуктивной нагрузки. Для повторного включения предохранителя используйте кнопку S1, которая обходит и, таким образом, замыкает анод и катод тиристора TY1, чтобы предохранитель снова был готов к работе. Чтобы определить сопротивление резистора Rs, необходимо знать напряжение открытия Ube транзистора T1, которое обычно составляет около 0,55В. Я пробовал больше транзисторов, и отклонения были в пределах ± 0,03В от заданных данных. Соотношение для определения сопротивления резистора Rs очень простое и основано на законе Ома Rs = 0 55 /I[QA], где 0 55В - напряжение открытия Ube транзистора T1 и I - ток отключения в амперах, при котором предохранитель должен отключать нагрузку.

Предохранитель может быть настроен довольно точно, разница, скорее всего будет в разбросе характеристик компонентов, знать для всех случаев соотношение для определения нагрузочной способности резистора Rs в ваттах P = Rs x I2 [W. Om. A], где P - мощность, выделяемая на резисторе, Rs - сопротивление резистора и I - ток отключения. Требование к компонентам не такие критичные как говорится можно использовать что есть в наличии, однако, стоит обратить внимание на тиристор. Рекомендуются использовать тиристоры, такие как PCR406 2N5064 и аналогичные всего около 7 мА. Транзистор T3 не имеет особого значения, были использованы и другие и все предохранители работали надежно. Ну естественно транзистор должен быть MOSFET с проводимостью N. Биполярные транзисторы T1 и T2 также могут быть BC337 и т. д. Кнопка S1 можно использовать микропереключатель для печатного монтажа. Вариант печатной платы и схема расположения защита простых источников питания компонентов показаны на рисунке.
Расположение компонентов защита простых источников питания
Разводка печатной платы защита простых источников питания
Транзистор Т3 в случае использования на более высоких токах оснащается радиатором, поэтому он находится сбоку от светодиодов LED1 и LED2 вместе с кнопкой перезапуска. За исключением расчета резистора Rs, в предохранителе ничего настраивать не надо, поэтому проблем возникнуть не должно. Подача напряжения 24В на входные клеммы X1 и выход на клеммы X2. Если светодиод 2 загорается, проверьте, не закорочен ли выход или нажата кнопка S1, при нажатии которой загорается и светодиод 2. За предохранителем также можно подключать регулируемый стабилизатор напряжения.
<

Добавить комментарий

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Радиолюбительские конструкции