Chave transistorizada com proteção contra sobrecarga. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Chaves transistorizadas são usadas como dispositivos terminais de sistemas de controle eletrônico. Com a ajuda deles, uma rede de energia DC é conectada remotamente a vários mecanismos eletromagnéticos. Nestes mecanismos, são possíveis avarias na forma de curto-circuito entre as espiras do enrolamento, o que leva a um aumento da corrente de carga acima do normal e pode ser a causa da falha da chave do transistor. Portanto, a chave transistorizada deve combinar as funções de comutação e proteção [1].

Existem muitos dispositivos semelhantes [2,3]. Para alguns sistemas eletrônicos, por exemplo, automotivo, é dada preferência a chaves transistorizadas com proteção “latch” [4].

Tal proteção elimina a possibilidade de superaquecimento dos elementos da chave do transistor quando a corrente de carga é ultrapassada.

O circuito da Fig. 1 é um exemplo de tal dispositivo. Não possui resistência adicional no circuito coletor do transistor terminal, como é o caso em [5], devido ao qual a tensão na carga quando o dispositivo é ligado se aproxima da tensão da fonte de alimentação.

(clique para ampliar)

Parâmetros do dispositivo:

• Tensão de alimentação......+12 V
• Corrente nominal de comutação.....2 A
• Queda de tensão no interruptor.....0,5 V
• Corrente de interrupção ....... 2,3 A

A chave do transistor consiste em uma chave de partida nos transistores VT1, VT2, resistores R1...R4 e capacitor C1, um estágio preliminar no transistor VT3 e resistores R6, R7, uma chave de alimentação no transistor VT4 e resistor R5 e uma proteção circuito em um diodo zener VD1 e resistor R8.

O dispositivo funciona da seguinte maneira. Quando a tensão de alimentação é aplicada ao dispositivo, os transistores VT1, VT3 e VT4 são fechados, o transistor VT2 é aberto com um potencial positivo passando pelo resistor R3 até sua base e desvia a junção base-emissor do transistor VT3. Quando um sinal de controle aparece na entrada do dispositivo (quando a chave SA1 está fechada), o transistor VT1 abre, desvia a junção base-emissor do transistor VT2, este fecha e o capacitor C1 é carregado através do circuito: resistor de entrada de controle R4 - junção b-e VT3. Neste caso, a tensão na base do transistor VT4 é suficiente para abri-lo à saturação. Na ausência de curto-circuito, a tensão no coletor VT4 torna-se máxima e a corrente do coletor entra na carga. O diodo zener VD1 rompe, isso é suficiente para manter o transistor VT3 aberto.

Se houver curto-circuito ou sobrecarga no circuito de carga, a tensão no coletor VT4 torna-se menor que a tensão de ruptura do diodo zener VD1, e os transistores VT3, VT4 fecham, desligando a carga. Para retomar a operação do dispositivo após a eliminação da causa da sobrecarga, é necessário desabilitar e reativar o SA1.

A alteração do limite de proteção é obtida selecionando o tipo de diodo zener, conforme indicado na tabela:

O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso dupla face (Fig. 2).

Literatura:

1. Sistemas elétricos microeletrônicos / Sob a direção de Yu.I.Konev. - M.: Rádio e comunicação, 1987. - 143 p.
2. Chaves optoeletrônicas com proteção de corrente//Rádio. - 1990. - Nº 8. - P.57.
3. Como. 1473682 URSS.
4. Polyak D.G., Yesenovsky-Lashkov Yu.K. Eletrônica de sistemas de controle automotivo. - M.: Mashinostroenie, 1987, p. 106,107.
5. Esaulov N. Fusível eletrônico ajustável//Rádio. - 1988. - Nº 5. - P.31-32.

Autor: O.L. Sidorovich

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