Proteção da fonte de alimentação contra curto-circuito. Esquema, descrição

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

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Para alimentar seus projetos, 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). As características de corrente-tensão do transistor para várias resistências do resistor R2 são mostradas na fig. 7.1.

(clique para ampliar)

É assim que funciona a proteção. Se a resistência do resistor R2 for zero (ou seja, a fonte está conectada ao portão) e a carga consumir uma corrente de cerca de 0,25 A, a queda de tensão no transistor de efeito de campo não excederá 1,5 V e quase toda a tensão retificada estará na carga. Quando um curto-circuito aparece no circuito de carga, a corrente através do retificador aumenta drasticamente 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 através dele. Nesse caso, a tensão de saída se tornará zero e toda a tensão cairá no FET. Assim, em caso de curto-circuito, a potência consumida da fonte de alimentação não irá mais que dobrar neste exemplo, o que na maioria dos casos é bastante aceitável e não afetará a "saúde" das peças da fonte de alimentação.

Você pode reduzir a corrente de curto-circuito aumentando a resistência do resistor R2. É necessário escolher tal resistor para 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. Como quase toda a tensão retificada cai no transistor de efeito de campo durante um curto-circuito, ele pode ser usado para sinalização luminosa ou sonora. Por exemplo, o esquema para ligar a sinalização luminosa é mostrado na Fig. 7.2. Quando tudo estiver em ordem com a carga, o LED verde HL2 acende. Nesse caso, a queda de tensão no transistor não é suficiente para acender o LED HL1. Mas assim que um curto-circuito aparece na carga, o LED HL2 apaga, mas o HL1 pisca em vermelho. O resistor R2 é selecionado dependendo da limitação de corrente de curto-circuito desejada de acordo com as recomendações acima. O esquema de ligação do buzzer de curto-circuito é apresentado na fig. 7.3. Ele 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 unijunction pode ser KT117A ... KT117G, o fone é de baixa resistência (pode ser substituído por um cabeçote dinâmico de baixa potência). 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.

Autor: Semyan A.P.

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