Найти тему
Дмитрий Компанец

Защита блоков питания по току или от короткого замыкания.

Схема электронного предохранителя
Схема электронного предохранителя

Устройства для защиты выпрямителей от перегрузки и коротких замыканий изобретались давно. Из предназначение банально - ограничивать ток или просто отключать блок питания или выпрямитель в моменты когда токи в цепи нагрузки превышают допустимые пределы.

В журнале РАДИО N10 за 1971 год была опубликована схема для защиты выпрямителей питающих ламповые приемники и усилители.

схема для защиты выпрямителей питающих ламповые приемники
схема для защиты выпрямителей питающих ламповые приемники

Отрадно видеть простоту схемы и отсутствие ламп и лишних элементов. Лампа МН-3 служит для индикации и роли в защите выпрямителя не играет.

Но, с появлением полупроводников в широком доступе и пропаганде пренебрежительного отношения к релейным схемам, вместо простых и надежных схем стали появляться устройства на транзисторах.

Схемы варьируются и приводить все их я не стану

Схема защиты от КЗ
Схема защиты от КЗ

В этой схеме светодиод VD1 (странное обозначение) как и в первой схеме лампа Лампа МН-3 служит для индикации и роли в защите выпрямителя не играет.

Схема защиты от перегрузки по току
Схема защиты от перегрузки по току

ПРИНЦИП РАБОТЫ СХЕМЫ

прост - Резистор R1 должен открывать транзистор КТ815 максимально. Понятно, что деже полностью открытый , этот транзистор при больших токах будет греться как утюг и потребуется установка его на радиатор.

Транзистор КТ315 в рабочем состоянии должен быть закрыт - это обеспечивает резистор R2 "притягивая" базу КТ315 к земле (минусу).

Резистор R3 (очень мощный) нужен для того чтобы организовать положительное смещение для транзистора КТ315 в момент превышения тока в нагрузке.
Как только потенциал базы КТ315 становится выше "оттягивается от минуса" за счет низкого сопротивления , КТ315 открывается и запирает силовой транзистор КТ815 "притягивая" его базу к минусу.

Сразу понятно, что для таких схем требуется очень мощное сопротивление и силовой транзистор.

очень мощное сопротивление и силовой транзистор
очень мощное сопротивление и силовой транзистор

Немаловажный недостаток таких схем - постоянный нагрев из за токов через резистор и через переход транзистора, сопротивление которого никогда не будет равным нулю.

Избавиться от недостатков биполярного транзистора можно применив в схеме полевик

Схема защиты от перегрузки по току на полевом транзисторе
Схема защиты от перегрузки по току на полевом транзисторе

Но не обольщайтесь! Такая схема весьма коварна и имеет свои тонкости.

Все те полевики что на ней указаны не совсем хорошо для этой схемы подходят. Чтение таблиц с указанием предельных токов и сопротивлений открытого транзистора - даст вам ясную картину - какие полевики стоит использовать. Выбирать нужно самые мощные но с минимальным сопротивлением открытого канала.

С транзистором управления С945 тоже не все гладко. Эти транзисторы часто имеют очень высокий коэффициент усиления , что приводит к странному поведению схемы при включении в бытовую сеть. С945 может реагировать на помехи и всплески приходящие по сети питания, так что в нагрузке вместо "гладкого и ровного" тока будет наблюдаться "картина маслом" состоящая из всплеском и провалов усиленных транзистором С945 помех переданных на затвор силового полевика IRF.

схема весьма коварна и имеет свои тонкости
схема весьма коварна и имеет свои тонкости

Еще один немаловажный момент - Эта схема нечто вроде триггера и сработав один раз в исходное состояние она не переходит - Приходится нажимать кнопку для сброса.
Схема на биполярниках сама переходит в рабочий режим - ведь она есть просто вариация регулятора тока или стабилизатора и конечно имеет "провисающее" состояние когда ток слегка не достиг критической точки и приоткрытый мощный транзистор начинает перегреваться со всеми вытекающими последствиями.

ВСЕХ ЭТИХ НЕДОСТАТКОВ ЛИШЕНЫ СХЕМЫ НА РЕЛЕ

Но, коль уж вам хочется НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ РЕЛЕ, то вместо "огорода" на двух транзисторах можно использовать базовые функции Тиристора.

-8

Описание принципов работы данной схемы я пожалуй отложу для следующей статьи.

Удачи в творчестве!
Ваш Д.К.