Protección de la fuente de alimentación contra cortocircuito. Esquema, descripción

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Para impulsar sus diseños, los radioaficionados a menudo usan los bloques más simples, que consisten en un transformador reductor y un rectificador con un condensador de filtro. Y, por supuesto, en tales bloques no hay protección contra cortocircuito (cortocircuito) en la carga, aunque a veces provoca la falla del rectificador e incluso del transformador. No siempre es conveniente utilizar un fusible en este tipo de fuentes de alimentación como elemento de protección y, además, su velocidad es baja. Una de las opciones para resolver el problema de la protección contra cortocircuitos es conectar un transistor de efecto de campo de potencia media con un canal incorporado en serie con la carga.

El hecho es que en la característica corriente-voltaje de dicho transistor hay una sección donde la corriente de drenaje no depende del voltaje entre el drenaje y la fuente. Por lo tanto, en esta sección, el transistor funciona como un estabilizador (limitador) de corriente. Las características de corriente-voltaje del transistor para varias resistencias de la resistencia R2 se muestran en la fig. 7.1.

(haga clic para agrandar)

Así es como funciona la protección. Si la resistencia de la resistencia R2 es cero (es decir, la fuente está conectada a la puerta) y la carga consume una corriente de aproximadamente 0,25 A, entonces la caída de voltaje en el transistor de efecto de campo no excede los 1,5 V y casi todo el voltaje rectificado estará en la carga. Cuando aparece un cortocircuito en el circuito de carga, la corriente a través del rectificador aumenta bruscamente y, en ausencia de un transistor, puede alcanzar varios amperios.

El transistor limita la corriente de cortocircuito a un nivel de 0,45 ... 0,5 A, independientemente de la caída de tensión. En este caso, el voltaje de salida será cero y todo el voltaje caerá en el FET. Por lo tanto, en caso de un cortocircuito, la energía consumida de la fuente de alimentación no será más del doble en este ejemplo, lo que en la mayoría de los casos es bastante aceptable y no afectará la "salud" de las partes de la fuente de alimentación.

Puede reducir la corriente de cortocircuito aumentando la resistencia de la resistencia R2. Es necesario elegir una resistencia de este tipo para que la corriente de cortocircuito sea aproximadamente el doble de la corriente de carga máxima. Este método de protección es especialmente conveniente para fuentes de alimentación con un filtro RC suavizante. Dado que casi todo el voltaje rectificado cae en el transistor de efecto de campo durante un cortocircuito, puede usarse para señalización de luz o sonido. Por ejemplo, el esquema para encender la señalización luminosa se muestra en la Fig. 7.2. Cuando todo está en orden con la carga, el LED verde HL2 está encendido. En este caso, la caída de voltaje en el transistor no es suficiente para encender el LED HL1. Pero tan pronto como aparece un cortocircuito en la carga, el LED HL2 se apaga, pero HL1 parpadea en rojo. La resistencia R2 se selecciona según la limitación de corriente de cortocircuito deseada de acuerdo con las recomendaciones anteriores. El esquema de conexión del zumbador de cortocircuito se muestra en la fig. 7.3. Puede conectarse entre el drenaje y la fuente del transistor, o entre el drenaje y la puerta, como el LED HL1.

Cuando aparece suficiente voltaje en el dispositivo de señalización, el generador AF, hecho en un transistor de uniunión VT2, entra en acción y se escucha un sonido en los auriculares BF1. El transistor unijunction puede ser KT117A ... KT117G, el teléfono es de baja resistencia (se puede reemplazar con un cabezal dinámico de baja potencia). Queda por agregar que para cargas de baja corriente, se puede introducir un limitador de corriente de cortocircuito en un transistor de efecto de campo KP302V en la fuente de alimentación. Al elegir un transistor para otros bloques, se debe tener en cuenta su potencia permitida y el voltaje de la fuente de drenaje.

Autor: Semyan A.P.

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