Защита блока питания от короткого замыкания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

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.

Рис. 1

Схема подключения транзистора к блоку питания приведена на рис. 1, а вольт-амперные характеристики транзистора для различных сопротивлений резистора R1 - на рис. 2. Работает защита так. Если сопротивление резистора 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 практически на нагрузке будет все выпрямленное напряжение. 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 0,45...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.

Рис. 2

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. 3).

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. 7. 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.

Рис. 3

Резистор R2 выбирают в зависимости от нужного ограничения тока КЗ по высказанным выше рекомендациям.

Схема подключения звукового сигнализатора приведена на рис. 4. 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 КТ117А- КТ117Г, телефон - низкоомный (можно заменить динамической головкой небольшой мощности).

Рис. 4

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.

Конечно, подобную автоматику можно ввести и в стабилизированный блок питания, не имеющий защиты от КЗ в нагрузке.

Автор: И. Нечаев, г. Курск; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Улучшенный самолет Solar Impulse на солнечных батареях 20.04.2014 В Швейцарии разработчики представили улучшенную модель самолета Solar Impulse, работающего на солнечных батареях. Теперь воздушное судно может совершать полеты продолжительностью до 6 суток. Цель проекта - непрерывное 120-часовое путешествие вокруг Земли. Изобретатели самолета на солнечной энергии Solar Impulse представили его вторую модификацию, первый кругосветный полет аппарата состоится через год, сообщает в четверг агентство Франс Пресс. Презентация модели прошла на швейцарской авиабазе Пайерн перед аудиторией в 500 человек, среди которых присутствовали чиновники, спонсоры и дипломаты. В новой модификации у самолета увеличена грузоподъемность. Также теперь он сможет совершать полеты длительностью до 6 суток. Благодаря изолированной электросхеме аппарат может летать в условиях сильных осадков. Кроме того, были увеличены размеры: размах крыльев составляет 72 м, что сопоставимо с Airbus A-380. При этом весит новая модель 2,3 т, что составляет меньше 1% от веса A-380. На крыльях и фюзеляже модели установлены 17248 солнечных панелей. "Эти два самолета - энергетически самые эффективные из когда-либо созданных. Первая модель была прототипом, летающей лабораторией. Нам понадобится минимум 5 дней и ночей для полета из Китая в США и оттуда в Европу", - сказал пилот Solar Impulse Андре Боршберг Тестовые полеты начнутся в Швейцарии в следующем месяце, а после марта 2015 г. самолет должен отправиться на восток из одного из городов Персидского залива. В ходе кругосветного путешествия будет сделано 4-5 остановок. Созданный швейцарскими конструкторами Андре Боршбергом и Бертраном Пиккаром самолет был впервые представлен публике в конце июня 2009 г. Первый длительный полет летательного аппарата на солнечной энергии состоялся 7 апреля 2010 г. Тогда Solar Impulse удалось провести в воздухе приблизительно 75 минут. В июне 2012 г. аппарат совершил первый межконтинентальный перелет из Швейцарии в Марокко, в два этапа преодолев расстояние около 2,5 тыс. км. В мае 2013 г. Solar Impulse совершил перелет, преодолев за 26 ч рекордные для него 1,5 тыс. км.

Другие интересные новости:

▪ Двухсимочные смартфоны Panasonic P50 Idol и P65 Flash.

▪ Объектив Leica Vario-Elmarit-SL 24-70 f/2.8 ASPH

▪ Омолаживающие таблетки

▪ Ложные надписи на дорожных знаках обескуражат дронов

▪ Новые светодиоды CREE

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта И тут появился изобретатель (ТРИЗ). Подборка статей

▪ статья Радищев Александр Николаевич. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему при встрече Нового 1992 года бой курантов по телевидению был задержан на минуту? Подробный ответ

▪ статья Старший бармен. Должностная инструкция

▪ статья Автомат управления стиральной машиной. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема управления двигателем инкубатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026