Proteção do estabilizador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Sobrecarregar um retificador estabilizado devido a um curto-circuito na carga ou por outro motivo geralmente leva à falha do transistor regulador. Você pode proteger o estabilizador contra sobrecarga usando o dispositivo proposto.

O dispositivo de proteção incluído no estabilizador da fonte de alimentação, cujo circuito é mostrado na figura, possui alta velocidade e bom “relé”, ou seja, pequeno efeito nas características da unidade em modo de operação e fechamento confiável do regulando o transistor V2 em modo de sobrecarga. O dispositivo de proteção consiste em um trinistor V3, diodos V6, V7 e resistores R2 e R3. No modo de operação, o trinistor V3 é fechado e a tensão na base do transistor V1 é igual à tensão de estabilização do circuito do diodo zener V4, V5. Quando sobrecarregada, a corrente que passa pelo resistor R2 e a queda de tensão nele atingem valores suficientes para abrir o trinistor V3 através do circuito do eletrodo de controle. O trinistor aberto fecha o circuito dos diodos zener V4, V5, o que leva ao fechamento dos transistores V1 e V2.

Para restaurar o modo de operação após a eliminação da causa da sobrecarga, pressione e solte o botão S1. Neste caso, o trinistor fechará e os transistores V1 e V2 abrirão novamente. O resistor R3 e os diodos V6, V7 protegem a transição de controle do trinistor V3 contra sobrecargas de corrente e tensão, respectivamente.

O estabilizador fornece um coeficiente de estabilização de cerca de 30, a proteção é acionada em uma corrente superior a 2 A.

O transistor V2 pode ser substituído por KT802A, KT805B e V1 - P307, P309, KT601, KT602 com qualquer índice de letras. Trinistor V3 pode ser qualquer uma das séries KU201, exceto KU201A e KU201B.

O estabilizador da fonte de alimentação, cujo circuito é mostrado na figura a seguir, pode ser protegido contra sobrecargas e curtos-circuitos da carga adicionando apenas dois elementos - o trinistor V3 e o resistor R5.

O dispositivo de proteção é ativado quando a corrente de carga excede o valor limite determinado pela resistência do resistor R5. Neste momento, a queda de tensão no resistor R5 atinge a tensão de abertura do trinistor V3 (cerca de 1 V), ele abre e a tensão na base do transistor V2 diminui quase para zero. Portanto, o transistor V2 e depois V4 são fechados, desligando o circuito de carga.

Para retornar o estabilizador ao seu modo original, pressione brevemente o botão S1. O resistor R3 serve para limitar a corrente de base do transistor V4. O resistor R5 é enrolado com fio de cobre. A impedância de saída do estabilizador pode ser reduzida se R5 estiver ligado conforme mostrado no diagrama de linha tracejada. Se forem observados falsos positivos quando o estabilizador estiver ligado, o capacitor C2 deve ser excluído do dispositivo. A corrente máxima de carga é 2 A.

Em vez do transistor P701A, você pode usar KT801A, K.T801B. O transistor V2 pode ser substituído por KT803A, KT805A, KT805B, P702, P702A.

O dispositivo de proteção mostrado na figura a seguir é montado nos transistores V1 e V2 (inclui também os resistores R1-R4, um diodo zener V3, uma chave S1 e uma lâmpada incandescente H1).

(clique para ampliar)

O valor necessário da corrente operacional é definido pela chave S1. No modo de operação, devido à corrente de base que flui através do resistor R1 (R2 ou R3), o transistor V1 está aberto e a queda de tensão nele é pequena. Portanto, a corrente no circuito base do transistor V2 é muito pequena, o diodo zener V3 está conectado na direção direta e o transistor V2 está fechado.

Com um aumento na corrente de carga do estabilizador, a queda de tensão no transistor V1 aumenta. Em algum momento, o diodo zener V3 abre, seguido pela abertura do transistor V2, o que leva ao fechamento do transistor V1. Agora, quase toda a tensão de entrada cai neste transistor, e a corrente através da carga cai drasticamente para várias dezenas de miliamperes. A lâmpada H1 acende para indicar que o fusível queimou. Ele retorna ao seu modo original desconectando-o brevemente da rede. O coeficiente de estabilização é de cerca de 20.

Os transistores V1 e V7 são montados em dissipadores de calor com área efetiva de dissipação de calor de cerca de 250 cm2 cada. Os diodos Zener V4 e V5 são montados em uma placa dissipadora de calor de cobre medindo 150 x 40 x 4 mm. O estabelecimento de um fusível eletrônico se resume à seleção dos resistores Rl-R3 para a corrente de operação necessária. Lâmpada H1 tipo KM60-75.

O dispositivo de proteção eletrônico-mecânico funciona em duas etapas - primeiro desliga a alimentação do dispositivo eletrônico, depois bloqueia completamente a carga com os contatos K1.1 do relé eletromecânico K1.

Consiste em um transistor V3 carregado com um relé eletromagnético K1 de dois enrolamentos, um diodo zener V2, diodos V1, V4 e resistores R1 e R2.

A cascata no transistor V3 compara a tensão no resistor R2, que é proporcional à corrente de carga do estabilizador, com a tensão no diodo zener V2, conectado na direção direta. Quando o estabilizador está sobrecarregado, a tensão no resistor R2 torna-se maior que a tensão no diodo zener e o transistor V3 abre. Devido à ação do feedback positivo entre os circuitos coletor e base deste transistor, desenvolve-se um processo de bloqueio no sistema transistor V3 - relé K1.

A duração do pulso é de cerca de 30 ms (no caso de utilização do relé RMU, passaporte RS4.533.360SP). Durante o pulso, a tensão do coletor do transistor V3 cai drasticamente. Esta tensão é transmitida através do diodo V4 para a base do transistor regulador V5 (a tensão na base do transistor torna-se positiva em relação ao emissor), o transistor fecha e a corrente através do circuito de carga diminui drasticamente.

Simultaneamente à abertura do transistor V3, a corrente através do enrolamento coletor do relé K1 começa a aumentar, e após 10 ms ele opera, trava automaticamente e desliga o circuito de carga com os contatos K1.1. Para restaurar o modo de operação, a tensão da rede é desligada por um breve período. A proteção é acionada com uma corrente de 0,4 A, o coeficiente de estabilização é 50.

O diagrama de circuito do dispositivo de proteção mostrado na figura a seguir utiliza um optoacoplador dinistor V6, o que melhora o desempenho da proteção.

Quando a corrente de carga é menor que o limite, a chave eletrônica nos transistores V1-V3 está aberta, a lâmpada indicadora H! está ligado e o optoacoplador está desligado (o LED está apagado, o fototiristor está fechado). Assim que a corrente de carga atinge o valor limite, a queda de tensão nos resistores R5, R6 aumenta tanto que o optoacoplador é ligado, através do fototiristor do qual uma tensão positiva é fornecida à base do transistor V1, e o eletrônico chave fecha. O dispositivo volta à condição de funcionamento pressionando brevemente o botão S1. A tensão na carga aumenta lentamente, com a taxa de carregamento do capacitor C1. Isso elimina surtos de corrente que causam falso disparo da proteção ou falha de peças da carga quando a energia é ligada.

O limite é definido pelo resistor R5. Os transistores V2, V3 requerem um dissipador de calor com área de 100-200 cm2. A corrente de carga máxima é de 5 A, a corrente operacional mínima é de 0,4 A. Este estabilizador pode ser usado para alimentar amplificadores de frequência de áudio.

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