Найти тему
Сергей Гайдук

Усовершенствование защиты блока питания от короткого замыкания.

Дорогие друзья! Этот материал заинтересует в основном начинающих конструкторов при изготовлении простых блоков питания в которых не применяются стабилизаторы напряжения или же они очень просты. Такие блоки питания позволяют быстро собрать и проверить работоспособность схемы, но делать «крутой» БП не имеет смысла.

Вот здесь и потребуется очень простая схема защиты с очень хорошим быстродействием, имеющая сигнализацию состояния РАБОТА – КЗ.

И вот в июле 2020 года в группе РАДИОТВОРЧЕСТВО сайта «Одноклассники» появилась такая очень простая, но надежная схема. Большое спасибо администратору группы Валерию Гричко, опубликовавший её! Очень жаль, что его уже нет в наших рядах, но память о нем останется в наших сердца!

Теперь о самой схеме. Привожу её так как она была опубликована Валерием. Ещё раз СПАСИБО ему за работу.

Условно-монтажная схема на картинке.
Условно-монтажная схема на картинке.

Для более подробного понимания я выполнил её на принципиальной схемы, не изменяя авторские обозначения элементов и она приобрела вот такой вид. Единственное изменение – я переставил местами плюс питания и минус.

Принципиальная схема блока защиты.
Принципиальная схема блока защиты.

Несколько слов о работе схемы. В исходном состоянии, при подаче на вход схемы напряжения питания загорается красный светодиод Led2 и устройство готово к работе. При нажатии на кнопку S1 на обмотку реле подается напряжение и реле срабатывает, подключая нагрузку. И здесь как раз и заключается, возможно, не очень большая, но проблема. Если нагрузка значительная по мощности, то до момента включения контактов реле весь ток нагрузки протекает через контакты кнопки, а если еще и в нагрузке есть аварийная ситуация ( короткое замыкание или перегрузка ), реле не сработает и через контакты кнопки потечет ток, превышающий допустимый и кнопка в большой вероятностью выйдет из строя. Чтобы этого не происходило достаточно разделить цепь включения обмотки рели от цепи нагрузки. Достаточно добавить всего один слаботочный диод.

Принципиальная схема блока защиты с дополнительным диодом.
Принципиальная схема блока защиты с дополнительным диодом.

Алгоритм работы схемы не изменился, но через кнопку включения теперь будет протекать ток обмотки реле и можно смело применять микроходовую кнопку.

Далее надо подумать и решить проблему срабатывания защиты не только от короткого замыкания, но и от заданной перегрузки. Точность установки тока срабатывания не такая как у электронных схем, но вполне достаточная для обеспечения защиты от перегрузок выпрямительных диодов и трансформатора…

И здесь проблема решается просто.

Принципиальная схема блока защиты с дополнительным резистором.
Принципиальная схема блока защиты с дополнительным резистором.

В этом варианте резистор выполняет уже две функции. Ограничивает ток через контакты кнопки и плюс к этому при чрезмерном токе нагрузки, когда напряжение начинает «просаживаться» реле отключится при уменьшении тока через обмотку реле ( ток удержания реле ). У всех реле есть напряжение срабатывания и ток срабатывания и есть минимальное напряжение удержания и соответственно минимальный ток при котором реле ещё удерживает контакты. Расчет этого резистора простой. Надо посмотреть в характеристиках реле напряжения срабатывания и отпускания и сопротивление обмотки. Разницу между напряжениями разделить на ток через обмотку при минимальном напряжении ( минимальное напряжение делим на сопротивление обмотки и получаем минимальный ток удержания плюс 5 – 10 %% для небольшого запаса ) и получаем величину сопротивления дополнительного резистора.

Теперь схему защиты можно применять в любом устройстве при наладке не усложняя источники питания!

Желаю всем удачи в любимом творчестве и познании нового!!!