Защита ИП с помощью аналогового перемножителя КР525ПС2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Во многих блоках питания регулирующий элемент защищают от превышения допустимого тока и температуры. На взгляд автора, этих мер недостаточно, и он предлагает защищать регулирующий транзистор от превышения допустимой мощности с учетом температуры корпуса. В статье рассмотрен вариант подобной защиты нестабилизированного блока питания с использованием аналогового перемножителя КР525ПС2. Таким узлом можно оснастить и стабилизированные источники.

Мощность, рассеиваемая регулирующим транзистором блока питания (БП), равна произведению тока коллектора (тока нагрузки) на падение напряжения на участке коллектор эмиттер. В лабораторных БП (с регулируемым выходным напряжением) при малом выходном напряжении и большом токе нагрузки на регулирующем транзисторе может выделиться мощность, превышающая допустимую для конкретного прибора. Подобные БП обычно снабжают лишь токовой защитой. Однако она не способна защитить регулирующий элемент, когда ток нагрузки меньше значения срабатывания защиты, а мощность, выделяемая на регулирующем транзисторе, превышает допустимую.

Возникает вопрос, как защитить регулирующий транзистор от превышения допустимой рассеиваемой мощности? Существует отечественная микросхема КР525ПС2, которая выполняет операцию умножения двух аналоговых параметров. Если на ее входы подать сигналы, пропорциональные току коллектора регулирующего транзистора и напряжению на участке коллектор-эмиттер, то выходное напряжение будет пропорционально их произведению. Таким образом, на основе этой микросхемы можно собрать узел защиты от превышения регулирующим транзистором допустимой мощности.

Схема подобного узла защиты в нестабилизированном БП показана на рисунке.

На вход X микросхемы DA1 подают напряжение с базы регулирующего транзистора VT3, а на вход Y - часть напряжения с датчика тока R5, пропорциональную току нагрузки (напряжение на базе регулирующего транзистора равно напряжению на его эмиттере минус 0,6 В).

На ОУ DA2 выполнен компаратор. На его неинвертирующии вход подано напряжение с выхода перемножителя DA1, а на инвертирующий - образцовое с резистивного делителя R15R16RK1. Когда напряжение на неинвертирующем входе больше, чем на инвертирующем, с выхода ОУ подается сигнал на тринистор VS1. Он открывается и через диод VD5 соединяет базу транзистора VT1 с общим проводом. Транзистор VT1, а за ним и транзисторы VT2 и VT3 закрываются. Одновременно включается светодиод HL1, сигнализирующий об отключении БП и обесточивании нагрузки. Терморезистор RK1 выполняет функцию датчика температуры корпуса транзистора VT3 (его закрепляют на корпусе транзистора или на теплоотводе вблизи корпуса).

Питают узел защиты от дополнительной обмотки сетевого трансформатора Т1. На диодах VD6-VD9 и конденсаторах С2, C3 собран выпрямитель, а на стабилитронах VD10, VD11 и резисторах R10, R11 - простейший двухполярный стабилизатор.

Налаживают узел защиты следующим образом. Сначала подстроечными резисторами R12-R14 корректируют нулевое напряжение на перемножителе. При нулевых напряжениях на входах X и Y (их соединяют с общим проводом) подстроечным резистором R14 устанавливают нулевое напряжение на выходе Z. Затем, подав напряжение в несколько вольт на вход X (на входе Y по-прежнему нулевое напряжение), подстроечным резистором R13 устанавливают нулевое напряжение на выходе Z. И наконец, аналогичную операцию проводят для входа Y. После этого корректировку перемножителя считают законченной.

Потом, исходя из допустимой мощности, рассеиваемой регулирующим транзистором, и допустимого тока, вычисляют напряжение коллектор-эмиттер. Для транзистора КТ819Г при допустимых мощности 60 Вт и токе 15 А это значение равно 4 В. При максимальном токе 15 А падение напряжения на датчике тока равно 3,6 В. Эти напряжения (3,4 и примерно 2,2...3,6 В - это значение зависит от положения движка подстроечного резистора R7) подают на соответствующие (X и Y) входы перемножителя, отключив их предварительно от резисторов R6 и R7, и добиваются срабатывания компаратора, включения тринистора и светодиода. При этом может потребоваться подборка резистора R15.

Наличие терморезистора RK1 с отрицательным ТКС приводит к тому, что с увеличением температуры корпуса транзистора сопротивление терморезистора уменьшается, следовательно, уменьшится напряжение на инвертирующем входе ОУ. А поскольку с увеличением температуры корпуса допустимая рассеиваемая транзистором мощность снижается, в этом случае узел защиты должен сработать при меньшей мощности.

Подобную защиту можно применить практически в любом БП с регулирующим транзистором. Однако следует помнить, что напряжение на входах перемножителя не должно превышать 10 В. Поэтому в случаях, когда напряжение на регулирующем транзисторе может превысить это значение, его необходимо подавать на вход X перемножителя через резистивный делитель.

Автор: А.Партин, г.Екатеринбур

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Портативный принтер для моментального изготовления печатных плат 15.11.2015 Современную жизнь невозможно представить без печатных плат, поскольку они составляют основу любого электронного изделия - их можно найти как в смартфонах, так и в биомедицинских устройствах. Для создания новых электронных приборов многим инженерам, изобретателям и студентам крайне важен быстрый и низкозатратный процесс создания печатных плат. Но обычно на практике все обстоит иначе. Зачастую чертежи печатных плат приходится отправлять на реализацию в специализированные компании, которые находятся заграницей. А в случае, если потребуется внести в плату даже малейшее изменение, этот долгий и затратный процесс нужно начинать сначала. 3D-печать, в свое время, кардинально изменила представление о скорости производства различных устройств и их составных элементов, и теперь длительный процесс создания печатных плат выбивается из общей картины современного прогресса. Более того, неизбежно высокие расходы на изготовление прототипов новых электронных приборов, могут только усугубить ситуацию с уже существующей нехваткой инженеров в России. Подобные финансовые вложения в производство печатных плат могут негативно сказываться на производительности предприятий, которые относятся к малому и среднему бизнесу, и в особенности на работе стартапов. Вместе с тем, долгий процесс создания плат неизбежно приводит к задержке выпуска на рынок новых технологий. Четыре недавних выпускника Университета Ватерлоо (the University of Waterloo) в Канаде поставили перед собой задачу найти решение этой проблемы. Пройдя долгий путь к своей цели, начинающие инженеры представили миру изобретение VolteraV-One. Устройство представляет собой принтер для печатных плат величиной с ноутбук, который за считанные минуты может преобразовать чертежи в конечный продукт. Больше никаких задержек и дополнительных расходов на отправку заказов заграницу. Это изобретение позволило команде юных инженеров получить почетное звание международного победителя конкурса James Dyson Award 2015. В Voltera V-One применяются те же принципы быстрого прототипирования, которые лежат в основе 3D-печати. Устройство использует для печати токопроводящие и изолирующие чернила, которые образуют двухслойную печатную плату. Кроме того, в устройстве используется диспенсер с паяльной пастой для нанесения на плату дополнительных компонентов, которые припаиваются к ней при помощи модуля нагрева мощностью 550 Вт. Алрой Алмеида (AlroyAlmeida), соучредитель Voltera, рассказывает о становлении компании: "Когда мы только открыли свою компанию, мы советовались со многими экспертами, которые считали нас чересчур амбициозными и доказывали, что просто невозможно разработать инструмент для быстрого и дешевого создания печатных плат. Мы решили принять этот вызов и доказать, что у нас это получится!" Детали для устройства сейчас изготавливаются в Китае, а разработчики проводят дополнительное тестирование в офисе и на сборочной линии в Канаде. Аддитивные технологии, которые предполагают формирование детали путем последовательного "наращивания" материала слой за слоем, открыли новые возможности в создании устройств даже для тех, кто раньше ими не обладал. Voltera V-One обладает потенциалом для проведения такой же революции в сфере электроники. Став международным победителем конкурса James Dyson Award, команда получит премию в размере 30 000 USD на дальнейшее совершенствование изобретения.

Другие интересные новости:

▪ Производство курятины говядины снижает выбросы СО2

▪ Ожидается штиль

▪ Кофеманы имеют меньший риск ранней смерти

▪ Звонок через стратосферу

▪ MAX30102 - датчик пульса и содержания кислорода в крови

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Положа руку на сердце. Крылатое выражение

▪ статья В какой стране находится дуб, который имеет свой почтовый адрес? Подробный ответ

▪ статья Обойщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Переход от атомной энергетики к альтернативной возможен и перспективен. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Легко ли задуть свечу? Физический эксперимент. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026