Если прибор рассчитан на питание от внешнего источника постоянного напряжения, всегда существует опасность подать его в неправильной полярности или превысить допустимое значение этого напряжения. В первом случае помогает диод, включенный последовательно в цепь питания. Но от повышенного напряжения он не спасет.

Предлагается простой и надежный автоматический выключатель неправильно поданного или повышенного напряжения питания с возможностью оценки напряжения по яркости свечения лампы накаливания. Его схема показана на рисунке.

Когда на вход этого узла подано напряжение 5 В (плюсом к эмиттеру транзистора VT2), которое меньше напряжения стабилизации стабилитрона VD1, транзистор VT1 закрыт, а транзистор VT2 находится в режиме насыщения и с минимальными потерями пропускает входное напряжение на выход. Достаточный для насыщения транзистора базовый ток течет через лампу накаливания HL1. Она слабо светится, как и должно быть, когда на лампу с номинальным напряжением 26 В поступает менее 5 В.

Рис. 1

Если входное напряжение превысит напряжение стабилизации стабилитрона VD1 и станет достаточным для открывания транзистора VT1, участок эмиттер-коллектор открывшегося транзистора зашунтирует эмиттерный переход транзистора VT2 и последний закроется. Лампа HL1 в результате увеличения приложенного к ней напряжения станет светить ярче. Сопротивление ее разогревшейся нити накаливания увеличится. Это ограничит ток, текущий через транзистор VT1, и избавит от необходимости отводить от него тепло. Транзистор VT2 указанного на схеме типа при токе нагрузки 1 А необходимо установить на теплоотвод площадью 20 см2.

Такой выключатель защитит питаемое устройство и от напряжения неправильной полярности. Его коммутирующий элемент (транзистор VT2) можно перенести из плюсового провода питания в минусовый, если заменить оба транзистора аналогичными по параметрам, но структуры n-p-n. Выключатель можно установить и на выходе любого блока питания, чтобы устранить опасность превышения допустимого для его нагрузки напряжения, например, в результате пробоя регулирующего транзистора.

Следует учитывать, что на открытом транзисторе VT2 выключателя неизбежно падает несколько десятых вольта входного напряжения. Поэтому этот транзистор следует выбирать с минимальным напряжением насыщения при заданном максимальном токе нагрузки. Если при этом токе транзистор выходит из режима насыщения, что сопровождается увеличением падения напряжения на нем и рассеиваемой мощности, следует установить более мощную лампу HL1.

Напряжение выключения определяется в основном стабилитроном VD1. Чтобы в аварийном режиме полностью открыть транзистор VT1. может потребоваться уменьшить номинал резистора R1.

Автор: В. Солонин