Dispositivo de protección de corriente en una fuente de alimentación bipolar. Esquema, descripción

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Dispositivo de protección de corriente en una fuente de alimentación bipolar. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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La presencia de un eficaz sistema de protección contra sobrecargas y cortocircuitos en el circuito de salida evita fallos tanto de la estructura que se está ajustando como de la propia fuente de alimentación. El sistema debería reducir instantáneamente el voltaje a cero en ambos lados de la fuente de alimentación, es decir. tener un "efecto desencadenante". En la figura 1 se muestra un circuito que satisface estas condiciones.

Dispositivo de protección de corriente en una fuente de alimentación bipolar

Funcionamiento del circuito. En el estado inicial, los transistores VT1...VT4 están cerrados. En caso de sobrecarga, cortocircuito en el cuerpo o brazo positivo "menos", la apertura del transistor VT1 provocará la avería del diodo zener VD1, que abre el transistor VT2. Después de lo cual se activa el sistema "latch", es decir. una corriente fluye a través de dos diodos zener, manteniendo abiertos los transistores VT1 y VT2 incluso después de eliminar el cortocircuito. A través de los diodos VD3 y VD4 se suministra voltaje a las bases de los transistores VT3 y VT4, que generan señales de control y cierran los elementos de control de los brazos positivo y negativo del estabilizador. Los diodos VD3 y VD4 son elementos umbral para los transistores VT3 y VT4, respectivamente.

El circuito puede permanecer en este estado durante mucho tiempo. En este caso, el voltaje en la salida de los brazos es cero, lo que significa que la ruptura térmica no amenaza los transistores de control. Usando las resistencias R1 y R2, puede regular de manera suave o gradual la corriente de operación de protección. Para devolver el circuito a su estado original, se proporciona un interruptor de palanca S1 ("Retorno"), que abre brevemente el circuito de alimentación de los diodos Zener VD1 y VD2.

El diseño en el tablero se muestra en la Fig. 2. Como parte independiente de la fuente de alimentación, se puede conectar a casi cualquier fuente de tensión bipolar.

Dispositivo de protección de corriente en una fuente de alimentación bipolar

Configuración del circuito. Debe aplicar voltaje al circuito y verificar la confiabilidad de la protección actual en 0,6 y 1,2 A, luego en los modos de cortocircuito más y menos, así como en la carcasa del brazo positivo y en la carcasa del brazo negativo. Seleccione los transistores VT1 y VT2, las resistencias R1...R4, los diodos Zener VD1 y VD2 con los mismos parámetros.

Si el voltaje de entrada de 34,5 V es más o menos del 10%, entonces debe utilizar las fórmulas:

Ust.stab = Uin / 2,3; (una)

R9 \u1d Uin - Ub.eVT3 - Ust.stab - UVD3 - Ub.eVT0,0011 / 2; (XNUMX)

R7 + R8 \u2d 1Uin - Ub.eVT0,0085 - Ust.stab / (0,0011 - 3); (XNUMX)

R7 = R7 + R8/18, (4)

donde Ust.stabil es el voltaje de estabilización de los diodos Zener VD1 y VD2, V; Uin - voltaje de entrada relativo a la carcasa; UVD3: caída de voltaje en el diodo VD3; Ub.eVT1 voltaje base-emisor del transistor VT1 (0,65 V para silicio); R7-R9 - en ohmios.

En el denominador, el número 0,0011 A es la corriente que pasa por la resistencia R9, el número 0,0085 A es la corriente que pasa por las resistencias R7 + R8.

El circuito opera durante aproximadamente 2 años con límites de protección de corriente de 0,6 y 1,2 A. No hubo fallas con múltiples cortocircuitos y sobrecargas en los brazos positivo y negativo.

Reemplazo de elementos. ¿En lugar de los indicados en el diagrama, los transistores se pueden reemplazar con KT361G, KT315E en Uin? 21V; diodos VD3, VD4 - silicio de baja potencia; resistencias R1...R4 - cable; S1, S2 - interruptores tipo TP1-2; S2 - interruptor de límite de protección de corriente 0,6/1,2 A.

Autor: V. B. Lovchuk

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