Защита блока питания от КЗ. 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.

Схема подключения транзистора к блоку питания приведена на рис.1, а вольт-амперные характеристики транзистора для различных сопротивлений резистора R1 - на рис.2.

Рис.1

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.

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).

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.

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.

Рис.4

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).

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.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Лазерный кинотеатр Vidda C5 Boundless Master 17.10.2025 Компания Hisense представила лазерный кинотеатр Vidda C5 Boundless Master, который сочетает передовую оптику, высокую яркость и трехцветную подсветку, создавая эффект полного погружения. Стоимость устройства составляет примерно $3510, что отражает его премиальный уровень и комплекс высокотехнологичных решений. Проектор построен на фирменной архитектуре Alpha Dual-Engine MCL и обеспечивает реальную яркость 6800 CVIA люмен при спектральной чистоте более 99,99%. Срок службы оптической системы достигает 25 000 часов, а поддержка стандартов HDR10, Dolby Vision и DTS:X гарантирует качество изображения и звука, сравнимое с профессиональными кинотеатрами. Встроенная акустика JBL 2.1 выделяется мощными басами и чистыми высокими частотами. Оптика Vidda C5 выполнена из 17 стеклянных элементов Hubble Red Label диаметром 122 мм с многослойными нанопокрытиями, обеспечивающими максимальную резкость по всему кадру. Разрешение превышает 160 линий на мм, а семиступенчатая регулируемая диафрагма (от F2.0 до F5.0) позволяет точно контролировать свет и глубину резкости. Новый чип DMD третьего поколения SST architecture развивает плотность светового потока 60 Вт/см2, что в три раза больше, чем у предыдущих моделей, а контрастность достигает 8000:1 в обычном режиме и 5 000 000:1 в динамическом с обработкой DeepBlack. Проектор поддерживает коэффициент проекции от 0,84 до 2,0:1 и оптический зум 2,38x без потери качества. Он способен формировать изображение с диагональю до 300 дюймов, при этом расстояние до экрана может варьироваться от 13,3 до 19 метров. Смещение линзы составляет +-130% по вертикали и +-46% по горизонтали, а четыре встроенные камеры, система пространственного сканирования и 3D ToF-сенсоры обеспечивают автофокус, автоматическое выравнивание кадра и коррекцию искажений в реальном времени. Процессор MediaTek MT9681S в сочетании с 8 ГБ оперативной памяти и 1 ТБ встроенной позволяет проектору работать с входными сигналами 1080p при 240 Гц и 4K при 60 Гц. Среди интерфейсов доступны два HDMI 2.1, USB 3.0, оптический аудиовыход, RS232, гигабитный Ethernet, Bluetooth 5.4 и Wi-Fi 7. Устройство также функционирует как умная колонка с голосовым управлением и интеграцией в систему умного дома. Для эффективного охлаждения используется жидкостная система с компонентами авиационного PTFE, холодной пластиной площадью 122 мм2, турбонасосом и 11-канальным радиатором. Корпус изготовлен из цельного металла с монолитной конструкцией и оформлен в элегантном цвете Royal Coffee.

Другие интересные новости:

▪ Синестезию можно внушить под гипнозом

▪ Мета-лазер, вырабатывающий сильно закрученный свет

▪ Карта расширения QM2-2P2G2T

▪ Твердотельный NVMe-накопитель WD Blue SN550 2 Тбайт

▪ Замена кремнию для уменьшения размера транзистора

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аккумуляторы, зарядные устройства. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации на пожаро- и взрывоопасных объектах. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья С каким животным, кроме медведя, часто ассоциируют Россию карикатуристы? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Amkol. Справочник

▪ статья Высокоэффективные УКВ антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карандаш-магнит. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025