Как известно, существует несколько способов защиты радиоэлектронной аппаратуры от выходного перенапряжения источника питания (что особенно актуально при использовании бестрансформаторных источников питания или нестабилизированных ИП): различные устройства защиты, самовосстанавливающиеся предохранители, звуковые индикаторы перенапряжения, плавкие предохранители и т.п.

Можно много спорить о преимуществах того или иного способа защиты (хотя оптимальным является комплексная защита, основанная на одновременном использовании нескольких независимых узлов), но в этой статье хочу предложить свой не совсем "правильный" способ защиты от перенапряжения по выходу.

Это очень простой способ. Параллельно выходу источника питания (желательно через разъем или клеммник, чтобы было можно оперативно заменять) устанавливают в соответствии с правилами включения стабилитрон (или стабистор, если речь идет об очень малых напряжениях 1...3 В). Для стабилитронов, анод подключается к отрицательному полюсу ИП, катод - к положительному.

Выбор стабилитрона таков, что напряжения стабилизации стабилитрона должно быть на 0,5... 1 В выше, чем выходное напряжение стабилизированного источника питания, или на 1,5...2 В выше выходного нестабилизированного напряжения ИП.

Как показал эксперимент с рядом стабилитронов и стабисторов (повторяющийся не менее 3 раз с каждым типом прибора, что позволило сделать вывод о некоторой систематичности), стабилитрон переходит в состояние внутреннего короткого замыкания при приложенном напряжении на 3...5 В (в зависимости от конкретного типа) выше, чем его паспортное U_стаб. Благодаря короткозамкнутому состоянию включенного параллельно выводам источника питания стабилитрона, выходное напряжение на устройство нагрузки не поступает, а сам источник питания переходит в режим защиты от короткого замыкания и обесточивается по выходу.

Стабилитроны и стабисторы в пластмассовых корпусах выходят из строя (оказываются короткозамкнутыми) практически моментально, в то время как аналогичные приборы в металлостеклянных корпусах служат дольше (выходят из строя через 3... 10 с) после воздействия приложенного напряжения, так как сказывается теплопоглощающие функции их корпуса.

Эффективность данного метода подтверждается испытаниями стабилитронов и стабисторов типов КС21ЗЖ, КС515А- КС515Г, КС433А, КС439А, КС520А, КС527А, КС533А, КС551А, КС620А, КС107А, КС11 ЗА, КС119А. При испытаниях данных типов полупроводниковых приборов на их выводы одновременно воздействовало приложенное напряжение на 3...5 В выше, чем паспортное напряжение стабилизации конкретного прибора.

Приведенный здесь список стабилитронов и стабисторов, которые при перегрузках оказываются короткозамкнутыми, нельзя считать полным и исчерпывающим, так как у автора не было цели и возможности испытать все стабилитроны, выпускающиеся современной промышленностью.

Поэтому данные выводы следует воспринимать как идею и возможность использования в аналогичных условиях других типов приборов (после соответствующих экспериментов на "живучесть ).

Следует учитывать, что стабисторы подключаются противоположно относительно правил включения стабилитронов в электрическую цепь для стабилизации напряжения.

Конечно, данный метод не претендует на конкуренцию с высокоточными узлами защиты (прежде всего, из-за своих малых токов), но позволяет избежать проблем, связанных с внезапно возникшим большим перенапряжением, вызванным неисправностью источника питания, и защитить устройство, питающееся от этого источника. В комплексе с другими методами защиты такой способ имеет право на жизнь. Эксперимент относительно прост и неприхотлив, что важно для несложных радиолюбительских конструкций.

Автор: А.П. Кашкаров