Стабилизатор напряжения тока схемы защита по току

Стабилизатор напряжения тока схемы защита по току

Предлагаемый стабилизатор имеет раздельную защиту от перегрузки по току и КЗ. При КЗ на выходе стабилизатора срабатывает узел защиты на VT3 (рис.1). При перегрузке по току срабатывает защита на VS1 и К1.

Рис.1. Схема стабилизатора напряжения

Узел электронной защиты срабатывает, когда ток нагрузки создает на резисторе R6 падение напряжения, достаточное для открывания тиристора VS1, т.е. когда разность напряжений между управляющим электродом и катодом тиристора достигает приблизительно 1 В. Возникающий при этом отрицательный импульс напряжения через диод VD3 поступает на базу транзистора VT3 и практически закрывает его, а следовательно, и регулирующий транзистор VT1. Одновременно диод VD3 защищает транзистор VT3 от попадания на его базу положительного напряжения из анодной цепи тиристора.

Однако электронная система защиты все же не предохраняет полностью транзистор VT1 от теплового пробоя остаточным током, особенно если транзистор уже был разогрет в процессе работы, или продолжительное время не нажимали кнопку SB1.

Для предотвращения теплового пробоя транзистора VT1 и служит электромагнитная система защиты, срабатывающая через несколько миллисекунд (зависит от используемого реле К1) после того, как тиристор VS1 откроется. Тогда срабатывает реле К1. Его контакты К1.1 замыкают базу VT3 на минусовый проводник источника питания, а контакты К1.2 включают светодиод HL2 — сигнализатор действия защиты. После устранения причины перегрузки достаточно кратковременно нажать кнопку SB1, чтобы восстановить прежний режим работы блока питания, не отключая устройство от сети.

На вход стабилизатора подается от выпрямителя постоянное напряжение 40 В. Выходное стабилизированное напряжение от 3 В до 30 В устанавливается резистором R2. Максимальный ток нагрузки — 2 А. Ток нагрузки контролируют головкой РА1, переключив SA1.

Детали стабилизатора смонтированы на плате из фольгированного стеклотекстолита (рис. 2 и 3) и на лицевой панели корпуса блока питания. Регулирующий транзистор VT1 установлен на теплоотводе. Транзистор КТ825А можно заменить на КТ825Б, Г; КТ818В, Г, ВМ, ГМ; КТ814Г — на КТ814В, Б; КТ816Б, В, Г; КТ315В — на КТ315Г, Д, Е.

Рис.2. Печатная плата — сторона печатных проводников

Рис.3. Печатная плата — сторона монтажа

Тиристор КУ202К заменяется на КУ201В. КУ201Л, КУ202В. КУ202Н. Вместо диода Д220А (VD2) подойдут Д219, Д220, Д223, КД102, КД103 с любыми буквенными индексами, а вместо диода КД105Б (VD3, VD4, VD5) — КД106А или любой другой кремниевый с прямым током до 300 мА и обратным напряжением не менее 50 В.

Переменный резистор R2 — любого типа с характеристикой А. Реле К1 — РЭС48А (паспорт РС4.590.206) или другое с двумя группами переключающих контактов, срабатывающее при напряжении не более 30 В.

Резистор R6 выполнен в виде нескольких витков константанового, нихромового или манганинового провода, намотанного на корпус резистора МЛТ-1. Его сопротивление определяется значением тока срабатывания, что, в свою очередь, зависит от напряжения на управляющем электроде тиристора, при котором он открывается. Так, например, если за максимальный ток срабатывания защиты принять 2 А, а тиристор открывается при напряжении на управляющем электроде около 1 В, сопротивление резистора R6 должно быть (по закону Ома) близко к 0,5 Ом. Возможно применение резисторов типа С5-16 соответствующей мощности.

Более точно сопротивление резистора подгоняют под выбранный предел срабатывания защиты в таком порядке. К выходу стабилизатора подключают соединенные последовательно амперметр и проволочный переменный резистор сопротивлением 25. 30 Ом. На вход стабилизатора подают соответствующее напряжение от выпрямителя, и резистором R2 устанавливают на выходе напряжение 10. 15 В. Затем переменным резистором, выполняющим функцию эквивалента нагрузки, устанавливают по амперметру ток, равный 2 А, и подбором сопротивления резистора R6 добиваются срабатывания системы защиты.

В радиолюбительской практике нередки обстоятельства когда от перегрузки токами меньшего значения, например, 50 или 100 мА, защищать приходится не только сам стабилизатор напряжения, но и питающееся от него устройство. При этом желательно иметь ступенчатую систему защиты, выполненную, например, по схеме, приведенной на рис.4. Здесь резистор R6.1 первой ступени, рассчитанный на минимальный ток защиты 50 мА, включен в стабилизатор постоянно, а параллельно ему переключателем SA2 подключают резисторы R6.2. R6.5 четырех других ступеней: 100 мА, 500 мА, 1 А и 2 А.

Рис.4. Ступенчатая система защиты

Указанные на схеме сопротивления резисторов — ориентировочные. Точнее их можно рассчитать, лишь зная напряжение открывания тиристора, работающего в стабилизаторе. Измерить это напряжение можно так. Движок переменного резистора R2 установите в крайнее нижнее (по схеме) положение и подключите к нему управляющий электрод тиристора, отпаяв его от правого (по схеме) вывода резистора R6.1. Затем включите питание и медленно увеличивайте резистором R2 напряжение на управляющем электроде тиристора. В момент открывания тиристора, о чем просигнализирует светодиод, измерьте вольтметром это напряжение.

Резисторы R6.2. R6.5 монтируются непосредственно на контактах переключателя SA2. Резисторы RS1 и R12 подбираются конкретно под имеющийся измерительный прибор.

Источники

1. О.Лукьянчиков. Стабилизатор напряжения с двойной защитой от КЗ в нагрузке. — Радио, 1986, N9, С.56.
2. А.Бизер. Защитные устройства блоков питания. — Радио, 1977, N2, С.47.
3. Ю.Тимлин. Сдвоенный двухполярный блок питания. — В помощь радиолюбителю, вып. 71. — М.: ДОСААФ, 1980
4. В.Борисов. Стабилизированный блок питания. — Радио, 1979, N6, С.54.

Автор: Ю.КУРБАКОВ, г.Тула

Добавил: Павел (Admin)
Автор: Ю.КУРБАКОВ, г.Тула

Стабилизатор напряжения тока схемы защита по току

Блоки, получающие энергию от трансформаторов тока и напряжен ия, принято называть комбинированными блоками питания [1, 2]

Комбинированный блок питания используется на подстанциях с переменным оперативным током для питания:

— схем и цифровых устройств релейной защиты (в нормальных режимах работы сети);

— входных цепей цифрового устройства релейной защиты (при близких КЗ с большими провалами напряжен ия длительностью до 0,5 с 1 ).

Во всех комбинированных блоках питания для получения энергии от токовых цепей предусмотрены два токовых входа для подключен ия вторичных цепей трансформаторов тока фаз А и С защищаемого присоединения.

В блоках «Орион-БПК-2», «Орион-БПМ-2» (рис. 1, а) и КБП-301 (рис. 1, б) предусмотрено два входных трансформатора «ток- напряжен ие», что не требует соблюдения полярности выводов вторичных обмоток трансформаторов тока при подключен ии их к блоку питания [4, 5].

Основы релейной защиты ›› МАКСИМАЛЬНЫЕ ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ НА ПЕРЕМЕННОМ ОПЕРАТИВНОМ ТОКЕ

Требования к ТТ, питающим оперативные цепи. Источником переменного оперативного тока в схем ах МТЗ обычно служат ТТ. Основным требованием, предъявляемым к ТТ, питающим оперативные цепи, является условие, чтобы их мощность STT была достаточна для покрытия мощности, потребляемой оперативной цепью Sо.ц, т.е. мощности, необходимой для срабатывания электромагнита отключения (ЭО) выключателя SЭО и элементов логической части РЗ Sл.ч:

Справочник реле ›› ДЗТ-21 и ДЗТ-23 — дифференциально-токовая защита

Справочник реле ›› Реле времени. Виды и принципы действия реле времени

Статьи ›› Блоки Орион

Для организации бесперебойного питания микропроцессорных блоков релейной защиты и автоматики ЗАО «Радиус-Автоматика» выпускает блоки серии «Орион» (рис. 1), например «Орион-БПК-2» и «Орион-БПМ-2».

Статьи ›› Вторичные источники электропитания: анатомия и опыт применения

Источник питания является важнейшей составной частью любого электронного устройства от надежности которого зависит работоспособность всего устройства.

В 60-х годах прошлого века были разработаны первые импульсные источники питания (ИИП), которые интенсивно развивались в течение десятков лет и сегодня почти полностью вытеснили линейные источники питания (ЛИП) практически во всех областях техники. В чем же разница между этими двумя типами источников питания и чем ИИП так хороши?

Статьи ›› Комбинированные блоки питания с накопителями энергии

Совместно с первыми по времени выпуска блоками питания (БПН, БПЗ и др. [1, 2]) для обеспечения электропитанием цепей управления выключателя применялись внешние конденсаторные блоки БК-400 [1, 3], состоящие из конденсатора С и разделительных диодов Д1, Д2 (рис. 1, а), позволяющих подключать к одному блоку питания несколько конденсаторных блоков (рис. 1, б). При замыкании контакта 1РЗ происходит разряд конденсатора 1С через обмотку электромагнита отключения выключателя 1ЭО, а разряд другого конденсатора 2С предотвращают диоды 2Д1, 2Д2.

Файл-архив ›› Феррорезонансные стабилизатор ы напряжен ия. Дидух Ю. И. и Кутьин А. И. Библиотека электромонтера

Рассмотрены основные типы феррорезонансиых стабилизатор ов напряжен ия, даны рекомендации по их расчету, изготовлению, настройке и эксплуатации. Авторами изготовлены и испытаны опытные образцы каждого типа стабилизатор ов, что дало возможность произвести их сравнение. Предназначена для электромонтеров, эксплуатирующих устройства автоматики и телемеханики, которым при работе необходимо стабилизировать напряжен ие питающих цепей. Библиотека электромонтера. Выпуск 228.

2. Общие сведения о стабилизатор ах напряжен ия
3. Феррорезонансные стабилизатор ы напряжен ия
4. Стабилизатор с феррорезонансом напряжен ий
5. Стабилизатор с феррорезонансом токов без магнитного шунта
6. Стабилизатор с магнитным шунтом.
7. Стабилизатор с разделенными насыщенным и ненасыщенным сердечниками
8. Изготовление магнитопроводов
9. Изготовление каркасов
10. Обмотки.
11. Сборка и настройка стабилизатор ов
12. Стабилизаторы напряжен ия, выпускаемые промышленностью

Основы релейной защиты ›› Схема подключен ия (Э5)

Схема показывает внешние подключен ия изделия. На схем е должны быть изображены изделие, его входные и выходные элементы (соединители, зажимы и т. п.) и подводимые к ним концы проводов и кабелей внешнего монтажа, около которых помещают данные о подключен ии изделия (характеристики внешних цепей, адреса). На схем е изделия и их составные части изображают в виде прямоугольников, а входные и выходные элементы (соединители) — в виде условных графических обозначений. Допускается изображать изделие, а также входные и выходные элементы в виде упрощенных внешних очертаний.

Основы релейной защиты ›› 16-5. Особенности проверки правильности подключен ия токовых цепей в схем ах дифференциальной защиты автотрансформаторов с вольтодобавочными трансформаторами

На рис. 16-11 показана схем а подключен ия токовых цепей дифференциальной защиты трехобмоточного автотрансформатора с вольтодобавочным трансформатором ВДТ. Установленный в этой схем е вольтодобавочный трансформатор обеспечивает изменение коэффициента трансформации автотрансформатора путем подачи дополнительного напряжен ия в общую обмотку автотрансформатора со стороны его нулевой точки.

Новости ›› Стабилизаторы напряжен ия

Перебои в сети электропитания, как известно, могут вывести из строя бытовые электроприборы. Дорогостоящее домашнее оборудование можно уберечь от любых неполадок с электричеством, будь то перегрузки или другие явления. Достаточно просто приобрести стабилизатор напряжения.

Стабилизаторы помогают не только в быту. Они также необходимы и для производств, где используются электроприборы.

Файл-архив ›› Система дуговой защиты « ФОТОН». Инструкция по эксплуатации и схем ы подключен ия

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для изучения, эксплуатации и технического обслуживания системы дуговой защиты «ФОТОН» (НПЦМ.468243.001), в дальнейшем именуемой — система. Руководство рассчитано на инженерно-технический персонал служб РЗиА энергетических предприятий, имеющий высшее или среднее специальное образование в области электротехники, электроники и автоматики. В пульте управления на платах управления и накопителя энергии имеются высокие, опасные для жизни напряжен ия! При ремонтных работах, связанных со вскрытием пульта управления, соблюдайте правила безопасности, изложенные в соответствующем разделе.

Файл-архив ›› Схемы подключен ия в/ч поста ПВЗ к ПДЭ- 2802, ДФЗ-2, ДФЗ- 201, ДФЗ- 402, ДФЗ- 503, ДФЗ- 504, ЭПЗ- 1643

Файл-архив ›› Схемы подключен ия в/ч поста ПВЗ к ПДЭ- 2802, ДФЗ-2, ДФЗ- 201, ДФЗ- 402, ДФЗ- 503, ДФЗ- 504, ЭПЗ- 1643

Основы релейной защиты ›› Принципиальная схем а (Э3)

Принципиальная схем а является наиболее полной электрической схем ой изделия, на которой изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все связи между ними, а также элементы подключен ия (разъемы, зажимы), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На схем е могут быть изображены соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.

Электрические элементы на схем е изображают условными графическими обозначениями, начертание и размеры которых установлены в стандартах ЕСКД (см. разд. 2). Элементы, используемые в изделии частично, допускается изображать не полностью, а только используемые части.

Файл-архив ›› Схемы вторичных цепей трансформаторов напряжен ия 6-10кВ и выше. Типовые материалы для проектирования 407- 03- 484. 87.1.

Основы релейной защиты ›› СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ДИСТАНЦИОННЫХ И ПУСКОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ НА НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК СЕТИ

Требования к схем ам включения. Измерительные ДО, выполняемые с помощью PC, должны включаться на такие напряжен ия и токи сети, при которых сопротивление на зажимах реле Zp, во-первых, будет пропорционально расстоянию Zp.к до места повреждения и, во-вторых, будет иметь одинаковые значения (по модулю и углу) при всех видах КЗ в одной точке. Для соблюдения этих требований к ДО необходимо подводить напряжен ие в месте установки ДЗ, равное падению напряжен ия в сопротивлении Zp.к до точки К: Up = IкZp.к (рис.11.7). При этом для обеспечения одинакового Zp при всех видах КЗ ток Iр, подводимый к PC, должен равняться току КЗ Iк,определяющему падение напряжен ия в сопротивлении Zp.к:

Файл-архив ›› О замене разрядников в схем ах отбора напряжен ия. Информационное письмо

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПИСЬМО СЛУЖБЫ РЗиА ЦДУ ЕЭС СССР № 40 от 25 марта 1975 г.

О замене разрядников в схем ах отбора напряжен ия

В энергосистемах широко распространены устройства отбора напряжен ия от конденсаторов связи линий электропередачи для целей АПВ, синхронизации и т.п. В ряде случаев эти устройства подключаются к конденсатору связи фазы линии, используемой для высокочастотногоканала релейной защиты или противоаварийной автоматики.

Файл-архив ›› Источники питания для схем с цифровыми устройствами релейной защиты. О.Г. Захарова. Анонс книги

В марте месяце 2011 года выходит в свет новая книга О.Г. Захарова «Источники питания для схем с цифровыми устройствами релейной защиты». В книге подробно рассмотрены новый класс устройств, появление которых вызвано широким внедрением цифровых устройств релейной защиты, автоматики, сигнализации и управления.

В отличие от ранее выпускавшихся блоков питания, новые устройства объединяют в одном корпусе преобразователи «ток- напряжен ие» и « напряжен ие-ток», что совместно с использованием в них высокочастотных трансформаторов позволило существенно уменьшить габариты блоков.

По своей сути такие комбинированные блоки стали источниками бесперебойного электроснабжения оперативным питанием цифровых устройств. Впервые под одной обложкой приведены сравнительные характеристики практически всех комбинированных источников питания, выпускаемых различными отечественными предприятиями.

В книге также уделено достаточно много места ещё одному достаточно новому виду устройств – накопителям энергии. В некоторых случаях их использование позволяет отказаться от применения трансформаторов тока в качестве источников питания устройств РЗА в аварийных режимах. В связи с особым вниманием, уделяемому оперативному питанию цифровых устройств, издание дополнено приложением, где приведены современные технические требования к портам оперативного питания цифровых устройств.

Основы релейной защиты ›› ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ НА ИМС

Общие принципы выполнения. Поскольку отечественная промышленность выпускает полупроводниковые реле тока и напряжен ия на ИМС, ниже рассмотрены принципы построения ИО только на базе микро схем .

Реле тока и напряжен ия относятся к ИО с одной воздействующей и одной сравниваемой величинами. Принцип действия таких реле основан на сравнении абсолютного значения контролируемой входной величины (I или U) с эталонной величиной, соответствующей заданному значению контролируемой величины (тока или напряжен ия), при котором реле должно срабатывать. Воздействующая величина поступает с выхода измерительных ТТ или ТН. Поскольку токи и напряжен ия сети имеют синусоидальный характер, то для выполнения реле можно использовать либо мгновенные (амплитудные) значения, либо среднее за период значение измеряемой величины. Действующие значения этих величин, как правило, не используются вследствие большей сложности схем их получения. Наиболее распространенными являются ИО тока и напряжен ия, выполненные на выпрямленном токе ( напряжен ии).

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

• Вычислительная техника
  • Микроконтроллеры микропроцессоры
  • ПЛИС
  • Мини-ПК
• Силовая электроника
• Датчики
• Интерфейсы
• Теория
  • Программирование
  • ТАУ и ЦОС
• Перспективные технологии
  • 3D печать
  • Робототехника
  • Искусственный интеллект
  • Криптовалюты

Чтение RSS

Простая схема защиты от превышения тока на основе операционного усилителя

Схемы защиты жизненно важны для любого электронного прибора. Защита от перенапряжения, защита от короткого замыкания, защита от обратной полярности и т.д. – все это очень важно в электронике. В этой статье вы узнаете, как спроектировать и собрать простую схему защиты от перегрузки по току с использованием операционного усилителя.

Защита от превышения тока или перегрузки по току часто используется в цепях электропитания для ограничения выходного тока блока питания. Термин «Перегрузка по току» – это состояние, когда нагрузка потребляет большой ток, чем указанные возможности блока питания. Это может быть опасной ситуацией, поскольку состояние перегрузки по току может повредить источник питания. Поэтому инженеры обычно используют схему защиты от превышения тока для отключения нагрузки от источника питания во время таких случаев неисправности, таким образом защищая нагрузку и источник питания.

Существует много типов цепей защиты от перегрузки по току. Сложность схемы зависит от того, как быстро защитная цепь должна реагировать в ситуации перегрузки по току. В этом проекте мы создадим простую схему защиты от перегрузки по току с использованием операционного усилителя, который очень часто используется и может быть легко адаптирован для ваших проектов.

Схема, которую мы собираемся спроектировать, будет иметь настраиваемое пороговое значение максимального тока, а также функцию автоматического перезапуска при сбое. Поскольку это схема защиты от перегрузки по току на основе операционного усилителя, в качестве приводного устройства будет использоваться операционный усилитель. Для этого проекта используется ОУ общего назначения LM358. На рисунке ниже показана схема контактов LM358.

Как видно на изображении выше, внутри одного корпуса у нас будет два канала операционного усилителя. Однако для этого проекта используется только один канал. Операционный усилитель будет переключать (отключать) выходную нагрузку с помощью полевого транзистора (MOSFET). Для этого проекта используется N-канальный MOSFET IRF540N. Рекомендуется использовать надлежащий радиатор для MOSFET, если ток нагрузки превышает 500 мА. Однако для этого проекта MOSFET используется без радиатора. На изображении ниже представлена схема распиновки IRF540N.

Для питания операционного усилителя и схемы используется линейный стабилизатор напряжения LM7809. Это линейный стабилизатор напряжения на 9 В 1 А с широким номинальным входным напряжением. Распиновку можно увидеть на следующем изображении.

Простая схема защиты от превышения тока может быть разработана с использованием операционного усилителя для определения перегрузки по току, и на основании полученного результата мы можем управлять полевым транзистором для отключения / подключения нагрузки к источнику питания. Принципиальная схема этого проекта проста, и ее можно увидеть на следующем рисунке.

Как видно из принципиальной схемы, MOSFET IRF540N используется для управления нагрузкой как ВКЛ или ВЫКЛ во время нормального состояния и состояния перегрузки. Но прежде чем отключить нагрузку, важно определить ток нагрузки. Это делается с помощью резистора R1, который представляет собой шунтирующий резистор 1 Ом с номинальной мощностью 2 Вт. Этот метод измерения тока называется измерением тока с помощью шунтирующего резистора.

Во время включенного состояния MOSFET ток нагрузки протекает через сток MOSFET к истоку и, наконец, к GND через шунтирующий резистор. В зависимости от тока нагрузки шунтирующий резистор создает падение напряжения, которое можно рассчитать по закону Ома. Поэтому предположим, что для 1 А тока (тока нагрузки) падение напряжения на шунтирующем резисторе составляет 1 В при V = I x R (V = 1 A x 1 Ом). Таким образом, если это падение напряжения сравнивать с предварительно определенным напряжением с помощью операционного усилителя, мы можем обнаружить ток перегрузки и изменить состояние полевого транзистора, чтобы отключить нагрузку.

Операционный усилитель обычно используется для выполнения математических операций с напряжением, таких как сложение, вычитание, умножение и т. д. Поэтому в этой схеме операционный усилитель LM358 сконфигурирован как компаратор. Согласно схеме, компаратор сравнивает два значения. Первый из них является падение напряжения через шунт, а другой представляет собой предопределенное напряжение (опорное напряжение), используя переменный резистор или потенциометр RV1. RV1 действует как делитель напряжения. Падение напряжения на шунтирующем резисторе определяется инвертирующим выводом компаратора и сравнивается с опорным напряжением, которое подключено к неинвертирующему выводу операционного усилителя.

В связи с этим, если считанное напряжение меньше, чем опорное напряжение, компаратор будет производить положительное напряжение на выходе, которое близко к напряжению питания VCC компаратора. Но, если считанное напряжение больше, чем опорное напряжение, компаратор будет выдавать отрицательное напряжение питания на выходе (отрицательное питание подключено через GND, поэтому 0 В в данном случае). Это напряжение достаточно для включения или выключения MOSFET.

Но когда высокая нагрузка будет отключена от источника питания, переходные изменения создадут линейную область характеристики компаратора, и это создаст петлю (гистерезис), в которой компаратор не сможет правильно включить или выключить нагрузку, и операционный усилитель станет нестабильным. Например, предположим, 1 А устанавливается с помощью потенциометра для перевода полевого транзистора в состояние ВЫКЛ. Поэтому переменный резистор настроен на выход 1 В. В ситуации, когда компаратор обнаруживает, что падение напряжения на шунтирующем резисторе составляет 1,01 В (это напряжение зависит от точности операционного усилителя или компаратора и других факторов), компаратор отключит нагрузку. Переходные изменения происходят, когда высокая нагрузка внезапно отключена от блока питания, и это кратковременное повышение опорного напряжения, которое заставляет его работать в линейной области.

Лучший способ для решения этой проблемы заключается в использовании стабильного питания через компаратор, где переходные изменения не влияют на входном напряжение компаратора и источник опорного напряжения. В этой схеме это выполняется с помощью линейного стабилизатора LM7809 и с использованием гистерезисного резистора R4, резистора на 100 кОм. LM7809 обеспечивает надлежащее напряжение на компараторе, так что переходные изменения на линии электропередачи не влияют на компаратор. Конденсатор C1 на 100 мкФ используется для фильтрации выходного напряжения.

Гистерезисный резистор R4 подает небольшую часть входного сигнала на выход операционного усилителя, который создает разрыв напряжения между низким порогом (0,99 В) и высоким порогом (1,01 В), когда компаратор изменяет свое состояние выхода. Компаратор не изменяет состояние немедленно, если достигается пороговая точка, вместо этого, чтобы изменить состояние с высокого на низкое, уровень измеряемого напряжения должен быть ниже, чем нижний порог (например, 0,97 В вместо 0,99 В). или чтобы изменить состояние с низкого на высокое, измеренное напряжение должно быть выше верхнего порога (1,03 вместо 1,01). Это повысит стабильность компаратора и уменьшит ложные срабатывания. Кроме этого резистора, R2 и R3 используются для управления затвором. R3 – резистор затвора полевого транзистора.

Схема собрана на макетной плате и протестирована с использованием настольного источника питания и переменной нагрузки постоянного тока.

Схема была протестировано, в результате испытаний выход успешно отключался при различных значениях, установленных переменным резистором.

Стабилизатор напряжения тока схемы защита по току

В качестве устройства электронной защиты источников питания можно использовать предлагаемый электронный предохранитель, включаемый между источниками и нагрузкой. Схема работает следующим образом. Когда ток нагрузки не превышает заранее установленного тока срабатывания, транзистор VT2 открыт, и падение напряжения на нем минимально. При увеличении тока нагрузки свыше заданного, увеличивается падение напряжения на транзисторе VT2, в связи с чем увеличивается напряжение, поступающее через R4 на базу VT1. Транзистор VT1 начинает открываться.

Процесс происходит лавинообразно благодаря наличию положительной обратной связи через резистор R4. В результате VT2 закрывается, и через нагрузку ток не протекает. Одновременно загорается сигнал о перегрузке. Приведенные на схеме номиналы резисторов соответствуют напряжению 9 В и току срабатывания 1 А. При необходимости изменить параметры предохранителя необходимо пересчитать величины сопротивлений R3 и R4.

Защита блока питания от КЗ

Защита блока питания от КЗ.

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.

ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО

О. СИДОРОВИЧ, г. Львов, Украина

Отличительная особенность предлагаемого устройства — малое падение напряжения в номинальном режиме. Кроме того, после устранения аварийной ситуации оно автоматически восстанавливает свою работоспособность.

Устройство предназначено для защиты от замыкания в нагрузке и перегрузки по току. Его включают между источником питания и нагрузкой. Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с описанным, например, в [1] — малое падение напряжения в номинальном режиме, а также автоматический возврат в рабочее состояние после устранения причины аварии. Последнее особенно важно при кратковременных перегрузках.

Основные технические параметры

Напряжение питания, В . 12

Номинальный ток, А. 1

Ток срабатывания защиты, А. 1,2

Падение напряжения при номинальном токе, не более, В. 0,6

Устройство содержит транзисторный коммутатор, узлы защиты и запуска. Основной элемент — коммутатор, выполненный на транзисторе VT5 (рис. 1).

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Л. МОРОХИН, с. Макарова Московской обл.

Предлагаемое устройство целесообразно использовать совместно с регулируемым стабилизатором напряжения, не имеющим специальных узлов защиты.

Устройство предназначено для защиты регулирующего элемента стабилизатора напряжения от токовой и температурной перегрузок. Защита срабатывает при:

— превышении током нагрузки допустимого (установленного) значения;

— замыкании на выходе стабилизатора;

— превышении допустимой рассеиваемой мощности регулирующим элементом (нагрева его корпуса выше 50. 70’С).

Датчик температуры — терморезистор RK1 (рис. 1), смонтированный непосредственно на регулирующем элементе стабилизатора. При увеличении напряжения на нем открывает транзистор, который, в свою очередь, включает тринистор VS1.

Кнопки SB1 и SB2 позволяют отключать и подключать нагрузку к источнику питания, что необходимо в процессе налаживания питаемого устройства. Если защита срабатывает в результате перегрева регулирующего элемента, нагрузка не будет подключена до тех пор, пока не уменьшится его температура, о чем судят по выключению светодиода HL1.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

И. АЛЕКСАНДРОВ, г. Курск

При налаживании различной радиоэлектронной аппаратуры желательно пользоваться блоком питания с встроенной и регулируемой электронной защитой по току нагрузки. Если имеющийся в вашем распоряжении блок не имеет такой защиты, ее можно выполнить в виде приставки, включаемой между выходными гнездами блока и нагрузкой. Таким образом, приставка-предохранитель в случае превышения заданного максимального тока нагрузки мгновенно отключит ее от блока питания.

Электронный предохранитель (см. рисунок) содержит мощный транзистор VT2, который включен в минусовый провод питания, два стабилизатора тока на полевых транзисторах — один регулируемый (на VT1), в другой — нерегулируемый (на VT3), и чувствительный элемент — тринистор VS1. Управляющее напряжение на тринистор поступает с датчика тока, в роли которого выступает резистор R1 весьма малого сопротивления (0,1 Ома), и с резистора R2. Данный тип тринистора включается при напряжении на управляющем электроде (относительно катода) 0,5. 0,6 В.

Ток нагрузки создает падение напряжения на резисторе R1, которое для тринистора является открывающим. Кроме того, ток, протекающий через транзистор VT1 (его можно изменять переменным резистором R3), создает падение напряжения на резисторе R2, которое также будет открывающим для тринистора. Когда сумма этих напряжений достигнет определенного значения, тринистор откроется, напряжение на нем уменьшится до 0,7. 0,8 В. Зажжется светодиод HL1 и просигнализирует об аварии. В то же время напряжение на светодиоде HL2 уменьшится настолько, что он погаснет. Транзистор VT2 закроется, и нагрузка окажется отключенной от блока питания.