Dispositivo de proteção de corrente em uma fonte de alimentação bipolar. Esquema, descrição

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Dispositivo de proteção de corrente em uma fonte de alimentação bipolar. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A presença de um sistema de proteção eficaz contra sobrecargas e curtos-circuitos no circuito de saída evita falhas tanto da estrutura que está sendo ajustada quanto da própria fonte de alimentação. O sistema deve reduzir instantaneamente a tensão para zero em ambos os lados da fonte de alimentação, ou seja, tem um "efeito gatilho". Um circuito que satisfaz estas condições é mostrado na Fig.

Dispositivo de proteção de corrente em uma fonte de alimentação bipolar

Funcionamento do circuito. No estado inicial, os transistores VT1...VT4 estão fechados. Em caso de sobrecarga, curto-circuito no corpo ou braço positivo “menos”, a abertura do transistor VT1 levará à quebra do diodo zener VD1, que abre o transistor VT2. Após o qual o sistema de “trava” é ativado, ou seja, uma corrente flui através de dois diodos zener, mantendo os transistores VT1 e VT2 abertos mesmo após a remoção do curto-circuito. Através dos diodos VD3 e VD4, a tensão é fornecida às bases dos transistores VT3 e VT4, que geram sinais de controle e fecham os elementos de controle dos braços positivo e negativo do estabilizador. Os diodos VD3 e VD4 são elementos de limite para os transistores VT3 e VT4, respectivamente.

O circuito pode permanecer neste estado por muito tempo. Neste caso, a tensão na saída dos braços é zero, o que significa que a ruptura térmica não ameaça os transistores de controle. Usando os resistores R1 e R2, você pode regular suave ou gradualmente a corrente de operação da proteção. Para retornar o circuito ao seu estado original, é fornecida uma chave seletora S1 (“Retorno”), que abre brevemente o circuito de alimentação dos diodos zener VD1 e VD2.

O layout na placa é mostrado na Fig. Como parte independente da fonte de alimentação, pode ser conectado a praticamente qualquer fonte de tensão bipolar.

Dispositivo de proteção de corrente em uma fonte de alimentação bipolar

Configurando o circuito. Você deve aplicar tensão ao circuito e verificar a confiabilidade da proteção de corrente em 0,6 e 1,2 A, depois nos modos de curto-circuito positivo e negativo, bem como no alojamento do braço positivo, menos no alojamento do braço. Selecione os transistores VT1 e VT2, resistores R1...R4, diodos zener VD1 e VD2 com os mesmos parâmetros.

Se a tensão de entrada de 34,5 V for maior ou menor que 10%, você precisará usar as fórmulas:

Ust.stab = Uin / 2,3; (1)

R9 \u1d Uin - Ub.eVT3 - Ust.stab - UVD3 - Ub.eVT0,0011 / 2; (XNUMX)

R7 + R8 \u2d 1Uin - Ub.eVT0,0085 - Ust.stab / (0,0011 - 3); (XNUMX)

R7 = R7 + R8/18, (4)

onde Ust.stabil é a tensão de estabilização dos diodos zener VD1 e VD2, V; Uin - tensão de entrada relativa à caixa; UVD3 - queda de tensão no diodo VD3; Tensão base-emissor Ub.eVT1 do transistor VT1 (0,65 V para silício); R7-R9 - em ohms.

No denominador, o número 0,0011 A é a corrente através do resistor R9, o número 0,0085 A é a corrente através dos resistores R7 + R8.

O circuito opera por cerca de 2 anos com limites de proteção de corrente de 0,6 e 1,2 A. Não houve falhas com múltiplos curtos-circuitos e sobrecargas nos braços positivo e negativo.

Substituição de elementos. Em vez dos indicados no diagrama, os transistores podem ser substituídos por KT361G, KT315E em Uin? 21 V; diodos VD3, VD4 - silício de baixa potência; resistores R1...R4 - fio; S1, S2 - interruptores tipo TP1-2; S2 - chave fim de curso de proteção de corrente 0,6/1,2 A.

Autor: V. B. Lovchuk

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