Всем здравствуйте. При подаче напряжения питания в некоторых схемах могут возникать значительные скачки тока. В частности, фильтры с большой емкостью от нескольких мФ имеют начальный зарядный ток порядка сотен А. На практике это явление известно в основном для усилителей мощности с тороидальным трансформатором.
Основные характеристики ограничителя:
входное напряжение: от 8 до 40 В
максимальный ток: 5А
Тем не менее, даже менее подверженные току цепи могут страдать от скачков тока из-за нагрузки самих конденсаторов через предохранители и другие электронные компоненты, находящиеся под угрозой. Поэтому предпочтительно использовать следующий ограничитель тока. Принципиальная схема ограничителя представлена на рисунке.
В принципе, это последовательный резистор, который в начальной фазе ограничивает ток заряда до заданного максимального предела, но сразу после зарядки конденсаторов фильтра его сопротивление падает практически до нуля. Из активных полупроводниковых компонентов подходят только полевые МОП-транзисторы.
С одной стороны, они рассчитаны на токи порядка десятков А, а у современных типов сопротивление канала в закрытом состоянии составляет порядка десятков МОм, так что они практически закрыты для постоянного потребления тока. Транзистор IRF4905 представляет собой полевой МОП-транзистор с каналом P типа. При напряжении G-S от 0 до 2В транзистор практически закрыт, сопротивление канала порядка МОм. Если подключить ко входу напряжение питания, конденсатор С2 разряжается и напряжение G-S практически равно нулю.
Однако C1 начинает постепенно заряжаться через резистор R1, и когда напряжение на C1 достигает примерно 2В, T1 начинает постепенно открываться. Сопротивление перехода уменьшается, и ток начинает течь в нагрузку. Когда напряжение на C1 достигает примерно 10В, Т1 практически открыт. Поскольку напряжение на C1 все еще растет (практически до полного входного напряжения), затвор T1 должен быть защищен от перенапряжения. Стабилитрон D1 ограничивает максимальное напряжение C1 до 15В, что ниже максимально допустимого напряжения G-S 20В.
Модуль ограничителя выполнен на односторонней печатной плате размером 16х40 мм. Компоновка компонентов на печатной плате и разводка показана на рисунке
При работе с максимальным током и напряжением мы можем прикрутить к транзистору небольшой охлаждающий элерон. Входы и выходы решаются жалами или площадками для пайки. Описанная схема значительно снижает текущую нагрузку на элементы в источниках питания, особенно при более высоких выходных мощностях и большой фильтрующей емкости. Всем спасибо за внимание.