Proteção da fonte de alimentação contra curto-circuito. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para alimentar as estruturas montadas, os radioamadores costumam usar os blocos mais simples, que consistem em um transformador abaixador e um retificador com um capacitor de filtro. E, claro, nesses blocos não há proteção contra curto-circuito (curto-circuito) na carga, embora às vezes leve à falha do retificador e até do transformador.

Nem sempre é conveniente usar um fusível nessas fontes de alimentação como elemento de proteção e, além disso, sua velocidade é baixa.

Uma das opções para resolver o problema de proteção contra curto-circuito é conectar um transistor de efeito de campo de média potência com um canal embutido em série com a carga. O fato é que na característica corrente-tensão desse transistor existe uma seção em que a corrente de dreno não depende da tensão entre o dreno e a fonte. Portanto, nesta seção, o transistor funciona como um estabilizador de corrente (limitador).

Fig. 1

O diagrama para conectar o transistor à fonte de alimentação é mostrado na Fig. 1, e as características corrente-tensão do transistor para várias resistências do resistor R1 estão na Fig. 2. É assim que funciona a proteção. Se a resistência do resistor for zero (ou seja, a fonte estiver conectada à porta) e a carga consumir uma corrente de cerca de 0,25 A, então a queda de tensão no transistor de efeito de campo não excede 1,5 V, e praticamente todos da tensão retificada estará através da carga. Quando surge um curto-circuito no circuito de carga, a corrente através do retificador aumenta acentuadamente e, na ausência de um transistor, pode atingir vários amperes. O transistor limita a corrente de curto-circuito a 0,45...0,5 A, independentemente da queda de tensão nele. Neste caso, a tensão de saída se tornará zero e toda a tensão cairá no transistor de efeito de campo. Assim, em caso de curto-circuito, a potência consumida da fonte de alimentação neste exemplo não aumentará mais que duas vezes, o que na maioria dos casos é bastante aceitável e não afetará a “saúde” das peças da fonte de alimentação.

Fig. 2

Você pode reduzir a corrente de curto-circuito aumentando a resistência do resistor R1. É necessário escolher um resistor de modo que a corrente de curto-circuito seja aproximadamente o dobro da corrente máxima de carga.

Este método de proteção é especialmente conveniente para fontes de alimentação com um filtro RC de suavização - então o transistor de efeito de campo é ligado em vez do resistor do filtro (tal exemplo é mostrado na Fig. 3).

Como durante um curto-circuito quase toda a tensão retificada cai no transistor de efeito de campo, ele pode ser usado para sinalização luminosa ou sonora. Aqui, por exemplo, está um diagrama para ligar o alarme luminoso - fig. 7. Quando tudo estiver em ordem com a carga, o LED verde HL2 acende. Neste caso, a queda de tensão no transistor não é suficiente para acender o LED HL1. Mas assim que surge um curto-circuito na carga, o LED HL2 apaga, mas o HL1 vermelho pisca.

Fig. 3

O resistor R2 é selecionado dependendo da limitação de corrente de curto-circuito desejada de acordo com as recomendações acima.

O diagrama de conexão do dispositivo de sinalização sonora é mostrado na fig. 4. Pode ser conectado entre o dreno e a fonte do transistor, ou entre o dreno e o portão, como o LED HL1.

Quando aparece tensão suficiente no dispositivo de sinalização, o gerador AF, feito no transistor unijunction VT2, entra em ação e um som é ouvido no fone de ouvido BF1.

O transistor unijunção pode ser KT117A-KT117G, o telefone pode ser de baixa impedância (pode ser substituído por um cabeçote dinâmico de baixa potência).

Fig. 4

Resta acrescentar que, para cargas de baixa corrente, um limitador de corrente de curto-circuito em um transistor de efeito de campo KP302V pode ser introduzido na fonte de alimentação. Ao escolher um transistor para outros blocos, sua potência permitida e a tensão da fonte de dreno devem ser levadas em consideração.

Obviamente, essa automação também pode ser introduzida em uma fonte de alimentação estabilizada que não possui proteção contra curtos-circuitos na carga.

Autor: I. Nechaev, Kursk; Publicação: cxem.net

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