Найти тему
Своими мозгами

Защита блока питания от короткого замыкания

Всех приветствую на моём Дзене! Сидел пересматривал свои старые записи и вот наткнулся на одну схемку из журнала "Радио" И. Нечаева . Совсем недавно я опубликовал статью о сборке блока питания. Зачастую радиолюбители используют блоки питания состоящие из пони­жающего трансформатора и выпрямителя с конденсато­ром. И, конечно, в таких блоках нет никакой защиты от короткого замыка­ния (КЗ) в нагрузке, хотя оно подчас приводит к выходу из строя выпрямителя и даже трансформатора. Применять в таких блоках питании в качестве элемента защиты плавкий предохранитель не всегда удобно, да и, кроме того, быстродействие у него невысокое. Как же быть?

Один из вариантов решения проблемы защиты от КЗ — включении последовательно с нагрузкой полевого транзи­стора средней мощности с встроенным каналом. Дело в том, что на вольт-амперной характеристике такого тран­зистора есть участок, на кото­ром ток стока не зависит от напряжения между стоком и истоком. Поэтому на этом участке транзистор работает как стабилизатор (ограничи­тель) тока.

Схема подключения транзи­стора к блоку питания приведе­на на рисунке

-2

А здесь приведены вольт-амперные характеристики транзистора для различных сопротивлении резистора R1

-3

Работает защита так. Если сопротивление резистора рав­но нулю (т. е. исток соединен с затвором), а нагрузка по­требляет ток около 0,25 А, то падение напряжения на полевом транзисторе не пре­вышает 1,5 В, и практически на нагрузке будет все выпрям­ленное напряжение. При по­явлении же в цепи нагрузки КЗ ток через выпрямитель резко возрастает и при от­сутствии транзистора может достичь нескольких ампер. Транзистор ограничивает ток от короткого замыкания на уров­не 0.45...0.5 А, независимо от падения напряжения на нём. В этом случае выходное напря­жение станет равным нулю, а все напряжение упадет на полевом транзисторе. Таким образом, в случае КЗ мощ­ность, потребляемая от источ­ника питания, увеличится а дан­ном примере не более чем вдвое, что в большинстве случаев вполне допустимо и не отразится нл «здоровье» дета­лей блока питания.

Уменьшить ток короткого замыкания можно увеличени­ем сопротивления резистора R1. Нужно выбирав такой резистор, чтобы ток короткого замыкания, был примерно вдвое больше максимального тока нагрузки.

Подобный способ защиты особенно удобен для блоков питания со сглаживающим КС-фильтром — тогда полевой транзистор включают вместо резистора фильтра

-4

Поскольку во время КЗ на полевом транзисторе падает почти все выпрямленное на­пряжение, его можно исполь­зовать для световой или звуко­вой сигнализации. Тут, к при­меру, схема включения световой сигнализации. Когда с нагрузкой все п порядке, горит светодиод НL2 зеленого цвета. При этом, падения напряжения на тран­зисторе недостаточно для за­жигания светодиода HL1. Но стоит появиться КЗ в нагрузке, как светодиод HL2 гаснет и загорается HL1 красного света. Резистор R2 выбирают в за­висимости от нужного огра­ничения тока КЗ по высказанным выше рекомендациям.

Также приведена схема подключения звуко­вого сигнализатора