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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Перовскитная пленка увеличивает яркость светодиодов 18.06.2025 Одним из главных претендентов на звание материала будущего остается перовскит. Этот уникальный кристаллический материал за последние годы привлек внимание ученых благодаря своей высокой эффективности в преобразовании энергии. Однако до недавнего времени его применение в светодиодах ограничивалось нестабильной работой и коротким сроком службы. Группа китайских ученых смогла изменить это представление, предложив новый подход к созданию перовскитной пленки, который открывает путь к ярким и долговечным светодиодам. Исследование было проведено командой из Китайского университета науки и технологий в Хэфэе под руководством профессора Сяо Чжэнго. Ученые сосредоточились на создании неорганической перовскитной пленки, которая отличается крупнозернистой кристаллической структурой и высокой термостойкостью. Это позволило значительно повысить не только яркость, но и стабильность работы светодиодов. Согласно данным команды, новая пленка увеличивает яркость до впечатляющих 1,16 миллиона нит и позволяет устройствам работать до 180 тысяч часов. Изначально исследователи пытались повысить характеристики светодиодов за счет уменьшения размера наночастиц и создания сверхтонких слоев. Однако такой метод не оправдал ожиданий: яркость оставалась низкой, а срок службы - коротким. Разочаровавшись в прежнем подходе, ученые пересмотрели стратегию. Они добавили в перовскит определенные химические соединения, а затем подвергли материал специальному высокотемпературному отжигу. В результате получилась пленка с улучшенной внутренней структурой, способной более эффективно передавать электрический заряд и сокращать количество дефектов. Профессор Сяо Чжэнго пояснил, что ключевым фактором успеха стало создание стабильной и упорядоченной кристаллической решетки. Именно это дало возможность добиться высокой яркости и длительной работы, которые ранее казались недостижимыми для перовскитных светодиодов. Новый материал продемонстрировал светоотдачу более 22%, что ставит его в один ряд с современными коммерческими дисплеями. Особое внимание заслуживает уровень яркости, которого удалось достичь - свыше одного миллиона нит. Это существенно превосходит параметры OLED и обычных светодиодов, применяемых в современных экранах. Такая высокая яркость делает разработку особенно ценной для применения в наружной рекламе, уличных информационных панелях и освещении специальных объектов, где необходим мощный световой поток. Более того, даже при стандартной яркости в 100 нит перовскитный светодиод способен теоретически проработать до 200 тысяч часов. Это в разы превышает срок службы большинства современных источников света. Такая долговечность, по мнению разработчиков, делает технологию перспективной не только для специализированных задач, но и для повседневного использования в быту и индустрии. Новая перовскитная пленка открывает перед светодиодными технологиями совершенно иные горизонты. Объединяя высокую эффективность, экстремальную яркость и надежность, она может сыграть ключевую роль в следующем поколении систем освещения - от телевизоров до уличных экранов. Исследование китайских ученых демонстрирует, как научные инновации способны преобразить даже, казалось бы, уже хорошо изученную область.

Другие интересные новости:

▪ Transcend представила карты памяти с защитой от копирования

▪ Жесткие диски HGST Ultrastar C10K1800

▪ Умный антибактериальный водонагреватель Xiaomi Mijia Smart Kitchen Treasure 7L S1

▪ Размышления на отвлеченные темы ведут к вдохновению

▪ Музыка тела

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Не ведают, что творят. Крылатое выражение

▪ статья Какие птицы могут спать на лету? Подробный ответ

▪ статья Кизил сибирский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенна для полевого дня. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Опыт с железными опилками. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026