Защита от переполюсовки и КЗ зарядного устройства, блока питания своими руками
Многие самодельные блоки имеют такой недостаток, как отсутствие защиты от переполюсовки питания. Даже опытный человек может по невнимательности перепутать полярность питания. И есть большая вероятность что после этого зарядное устройство придет в негодность.
В этой статье будет рассмотрено 3 варианта защит от переполюсовки, которые работают безотказно и не требуют никакой наладки.
Вариант 1
Это защита наиболее простая и отличается от аналогичных тем, что в ней не используются никакие транзисторы или микросхемы. Реле, диодная развязка – вот и все ее компоненты.
Работает схема следующим образом. Минус в схеме общий, поэтому будет рассмотрена плюсовая цепь.
Если на вход не подключен аккумулятор, то реле находится в разомкнутом состоянии. При подключении аккумулятора плюс поступает через диод VD2 на обмотку реле, вследствие чего контакт реле замыкается, и основной ток заряда протекает на аккумулятор.
Одновременно загорается зеленый светодиодный индикатор, свидетельствуя о том, что подключение правильное.
И если теперь убрать аккумулятор, то на выходе схемы будет напряжение, поскольку ток от зарядного устройства будет продолжать поступать через диод VD2 на обмотку реле.
Если перепутать полярность подключения, то диод VD2 окажется заперт и на обмотку реле не поступит питание. Реле не сработает.
В этом случае загорится красный светодиод, который нарочно подключен неправильным образом. Он будет свидетельствовать о том, что нарушена полярность подключения аккумулятора.
Диод VD1 защищает цепь от самоиндукции, которая возникает при отключении реле.
В случае внедрения такой защиты в зарядное устройство автомобильного аккумулятора, стоит взять реле на 12 В. Допустимый ток реле зависит только от мощности зарядника. В среднем стоит использовать реле на 15-20 А.
Вариант 2
Эта схема до сих пор не имеет аналогов по многим параметрам. Она одновременно защищает и от переполюсовки питания, и от короткого замыкания.
Принцип работы этой схемы следующий. При нормальном режиме работы плюс от источника питания через светодиод и резистор R9 открывает полевой транзистор, и минус через открытый переход «полевика» поступает на выход схемы к аккумулятору.
При переполюсовке или коротком замыкании ток в цепи резко возрастает, вследствие чего образуется падение напряжения на «полевике» и на шунте. Такое падение напряжение достаточно для срабатывания маломощного транзистора VT2. Открываясь, последний запирает полевой транзистор, замыкая затвор с массой. Одновременно загорается светодиод, поскольку питание для него обеспечивается открытым переходом транзистора VT2.
Из-за высокой скорости реагирования эта схема гарантированно защитит зарядное устройство при любой проблеме на выходе.
Схема очень надежна в работе и способна оставаться в состоянии защиты бесконечно долгое время.
Вариант 3
Это особо простая схема, которую даже схемой трудно назвать, поскольку в ней использовано всего 2 компонента. Это мощный диод и предохранитель. Этот вариант вполне жизнеспособен и даже применяется в промышленных масштабах.
Питание с зарядного устройства через предохранитель поступает на аккумулятор. Предохранитель подбирается исходя из максимального тока зарядки. Например, если ток 10 А, то предохранитель нужен на 12-15 А.
Диод подключен параллельно и закрыт при нормальной работе. Но если перепутать полярность, диод откроется и случится короткое замыкание.
А предохранитель – это слабое звено в этой схеме, который сгорит в тот же миг. Его после этого придется менять.
Диод следует подбирать по даташиту исходя из того, что его максимальный кратковременный ток был в несколько раз больше тока сгорания предохранителя.
Такая схема не обеспечивает стопроцентную защиту, поскольку бывали случаи, когда зарядное устройство сгорало быстрее предохранителя.
Итог
С точки зрения КПД, первая схема лучше других. Но с точки зрения универсальности и скорости реагирования, лучший вариант – это схема 2. Ну а третий вариант часто применяется в промышленных масштабах. Такой вариант защиты можно увидеть, к примеру, на любой автомагнитоле.
Все схемы, кроме последней, имеют функцию самовосстановления, то есть работа восстановится, как только будет убрано короткое замыкание или изменится полярность подключения аккумулятора.
Автор: Эдуард Орлов –
Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ.
volt-index.ru
Простая защита от короткого замыкания для блока питания схема своими руками |
Простейшая защита от короткого замыкания актуальна как для опытного, так и для начинающего радиолюбителя, так как от ошибок не застрахован никто. В этой статье приведено простую, но весьма оригинальную схему, которая поможет вам уберечь ваше устройство от не желательного выхода из строя. Самовосстанавливающийся предохранитель обесточивает схему, а светодиоды сигнализируют об аварийной ситуации, быстро, надёжно и просто.
Схема защиты от КЗ:
Схема, приведённая на рисунке №1, является весьма простой в настройке защитой для радиолюбительского блока питания или любой другой схемы.
Рисунок №1 – Схема защиты от коротко замыкания.Работа схемы защиты от короткого замыкания:
Схема весьма простая, и понятная. Так как ток течёт по пути наименьшего сопротивления пока предохранитель FU1 цел, то подключена выходная нагрузка Rн рисунок №2 и через неё протекает ток. При этом постоянно горит светодиод VD4 (желательно зелёного цвета свечения).
Если же ток нагрузки, превышает максимальный ток допустимый для предохранителя, он срабатывает тем самым разрывая (шунтируя) цепь нагрузки рисунок №3. При этом загорается светодиод VD3 (красного цвета свечения) а VD4 гаснет. При этом не страдает и ваша нагрузка ни схема (конечно при условии своевременно срабатывания предохранителя).
Рисунок №3 – Сработал предохранитель
Диоды VD1,VD5 и стабилитрон VD2, защищают светодиоды от обратных токов. Резисторы R1,R2 ограничивают ток в схеме защиты. В качестве предохранителя FU1 я рекомендую использовать самовосстанавливающийся предохранитель. А номиналы всех элементов схемы вы подбираете в зависимости от ваших потребностей.
P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/
bip-mip.com
Надёжная токовая защита для БП и ЗУ на IR2153 и электронном трансформаторе.
РадиоКот >Схемы >Питание >Блоки питания >Надёжная токовая защита для БП и ЗУ на IR2153 и электронном трансформаторе.
На создание данной статьи меня спровоцировал опыт создания блоков питания и зарядных устройств на основе простых импульсных блоков питания, которыми являются как иип на IR2153, так и переделанный различными способами под блок питания электронный трансформатор. Данные источники питания являются простыми, нестабилизированными импульсными блоками питания без каких-либо защит. Не смотря на данные недостатки, такие источники питания довольно просты в изготовлении,не требуют сложной настройки, времени на создание такого блока питания требуется меньше чем на полный ШИМ БП с узлами стабилизации и защиты.
Обьединив такой блок питания и простейший ШИМ- регулятор на NE555, получам регулируемый блок питания как для экспирементов, так и для зарядки АКБ. Радости нашей нет предела до того момента, пока данный девайс не попробовать на искру, или по ошибке, размышляя над созданием очередного аппарата перепутать полярность заряжаемого АКБ. Окрикивая громким хлопком и орошая едким дымом помещение,в котором произошол данный конфуз, изобретение сообщает нам, что простой импульсный блок питания, который собран по упрощённо-ознакомительной схеме не может быть надёжным.
Тут пришла мысль о том, чтобы найти не просто ввести тот или инной узел защиты в конкретный экземпляр блока питания, а найти или создать универсальную быстродействующую схему, которую можно внедрять в любой вторичный источник питания.
Требования к узлу защиты:
-минмиум деталей
-плата защиты должна занимать мало места
-работоспособной при больших токах нагрузки
-отсутствие реле
-высокая скорость срабатывания
Одним из заинтересовавших вариантов была такая схема, найденная в интерете:
При замыкании выхода данной схемы, разряжается ёмкость затвора VT1 через диод VD1, что приводит к закрытию VT1 и ток через транзистор не протекает, блок питания остаётся целым и невредимым. Но что же произойдёт если на выход данной схемы подключить нагрузку, в 300вт, когда наш иип может выдать всего 200вт? Не смотря на то что у нас присутствует схема защиты, замученный блок питания снова взрывается.
Недостатки данной схемы:
1. Необходимо точно подбирать сопротивление шунта, чтобы максимально допустимый ток блока питания создал такое падение напряжения на выбранном шунте, при котором VT2, открываясь полностью закроет VT1.
2. В данной схеме может наступить момент, когда ток проходящий через шунт, приоткроет VT2, вследствии чего VT1 начнёт закрываться и останется в таком состоянии, что будет недозакрыт, а учитывая что через VT1 протекает немалый ток, то данный линейный режим вызовет его сильный перегрев, врезультате которого VT1 будет пробит.
В блоке питания на IR2153 однажды применял триггерную защиту, остался доволен её работой. Прицепим к схеме триггерной защёлки на комплиментарной паре транзисторов шунт в качестве датчика тока и n-канальный транзистор в роли ключевого элемента получаем такую схему:
После подачи питания на схему, транзистор Q3, через светодиод и R4 открывается, стабилитрон D3 ограничивает напряжение на затворе полевого транзистора. D4 защищает Q3 от выбросов высокого напряжения, при подключении индуктивной нагрузки (электродвигатель). На паре транзисторов Q1, Q2 собран аналог тиристора. Ток, протекающий через шунт R1, вызывает падение напряжения, которое с движка переменного резистора R10, и цепочку R2, С2, поступает на базу транзистора Q2. Величину напряжения с шунта, которое пропорционально току, протекающему через этот шунт можно регулировать прерменным резистором R10. В момент, когда напряжение на базе Q2 станет больше 0.5-0.7в транзистор Q2 начнёт открываться, тем самым открывая Q1, в свою очередь транзистор Q1открываясь, будет открывать Q2. Данный процесс происходит очень быстро, за доли секунды транзисторы откроют друг друга и останутся в таком устойчивом состоянии. Через открытый аналог тиристора затвро Q3, а также резистор R4 окажутся подключены к общему проводнику схемы, что приведёт к закрытию Q3 и свечение светодиода D1 сообщит о том что сработала защита. Снять защиту можно как отключив кратковременно питание, так и кратковременным нажатием на кнопку S1.
Схема с защитой от переполюсовки :
Наша схема дополнилась диодом D2, резисторами R6, R5. Кнопка S1 была убрана из схемы по причине того, что при срабатывании защиты она не выводила схему из защиты, после доработки.
Токовая защита осталась без изменений, снять защиту можно отключив питание на 2-3 секунды. При подключении к выходу схемы АКБ, перепутав полярность, напряжение с АКБ через диод D2, резистор R6 поступает на базу Q2, срабатывает защита Q3 закрывается, светодиод D1 сигнализирует о срабатывании защиты.
На этой волне я заканчиваю поиски защиты для своих простых иип. Работой своих схем доволен, надеюсь они пригодятся и вам.
Приятных вам экспирементов!
Файлы:
плата вид со стороны шунта
плата готовая
плата вид снизу
фото защита 1 вариант
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
cxema.org — Схема защиты блока питания и зарядных устройств
Представлена конструкция защиты для блока питания любого типа. Данная схема защиты может совместно работать с любыми блоками питания — сетевыми, импульсными и аккумуляторами постоянного тока.
Схематическая развязка такого блока защиты относительна проста и состоит из нескольких компонентов.
Силовая часть — мощный полевой транзистор — в ходе работы не перегревается, следовательно в теплоотводе тоже не нуждается.
Схема одновременно является защитой от переплюсовки питания, перегруза и КЗ на выходе, ток срабатывания защиты можно подобрать подбором сопротивления резистора шунта, в моем случае ток составляет 8Ампер, использовано 6 резисторов 5 ватт 0,1 Ом параллельно подключенных.
Более точно защиту можно настроить путем подбора сопротивления подстроечного резистора.
При КЗ и перегрузе выхода блока, защита мгновенно сработает, отключив источник питания. О срабатывании защиты осведомит светодиодный индикатор. Даже при КЗ выхода на пару десятков секунд, полевой транзистор остается холодным
Полевой транзистор не критичен, подойдут любые ключи с током 15-20 и выше Ампер и с рабочим напряжением 20-60 Вольт. Отлично подходят ключи из линейки
Данная схема также отлично подходит в качестве защиты зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, если вдруг перепутали полярность подключения, то с зарядным устройством ничего страшного не произойдет, защита спасет устройство в таких ситуациях.
Благодаря быстрой работе защиты, ее можно с успехом применить для импульсных схем, при КЗ защита сработает быстрее, чем успеют сгореть силовые ключи импульсного блока питания. Схематика подойдет также для импульсных инверторов, в качестве защиты по току. При перегрузе или кз во вторичной цепи инвертора, мигом вылетают силовые транзисторы инвертора, а такая защита не даст этому произойти.
С уважением — АКА КАСЬЯН
- < Назад
- Вперёд >
vip-cxema.org
РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ
У каждого радиолюбителя, регулярно занимающегося конструированием электронных устройств, думаю, имеется дома регулируемый блок питания. Штука действительно удобная и полезная, без которого, испробовав его в действии, обходиться становится трудно. Действительно, нужно ли нам проверить, например светодиод, то потребуется точно выставлять его рабочее напряжение, так как при значительном превышении подаваемого напряжения на светодиод, последний может просто сгореть. Также и с цифровыми схемами, выставляем выходное напряжение по мультиметру 5 вольт, или любое другое нужное нам и вперед.
Многие начинающие радиолюбители, сначала собирают простой регулируемый блок питания, без регулировки выходного тока и защиты от короткого замыкания. Так было и со мной, лет 5 назад собрал простой БП с регулировкой только выходного напряжения от 0,6 до 11 вольт. Его схема приведена на рисунке ниже:
Но несколько месяцев назад решил провести апгрейд этого блока питания и дополнить его схему небольшой схемкой защиты от короткого замыкания. Эту схему нашел в одном из номеров журнала Радио. При более детальном изучении выяснилось, что схема во многом напоминает приведенную выше принципиальную схему, собранного мной ранее блока питания. При коротком замыкании в питаемой схеме светодиод индикации КЗ гаснет, сигнализируя об этом, и выходной ток становится равен 30 миллиампер. Было решено, взяв часть этой схемы дополнить свою, что и сделал. Оригинал, схему из журнала Радио, в которую входит дополнение, привожу на рисунке ниже:
На следующем рисунке показывается часть этой схемы, которую нужно будет собрать.
Номинал некоторых деталей, в частности резисторов R1 и R2, нужно пересчитать в сторону увеличения. Если у кого-то остались вопросы, куда подсоединять выходящие провода с этой схемы, приведу следующий рисунок:
Еще дополню, что в собираемой схеме, вне зависимости, будет это первая схема, или схема из журнала Радио необходимо поставить на выходе, между плюсом и минусом резистор 1 кОм. На схеме из журнала Радио это резистор R6. Дальше осталось протравить плату и собрать все вместе в корпусе блока питания. Зеркалить платы в программе Sprint Layout не нужно. Рисунок печатной платы защиты от короткого замыкания:
Примерно месяц назад мне попалась на глаза схема приставки регулятора выходного тока, которую можно было использовать совместно с этим блоком питания. Схему взял с этого сайта. Тогда собрал эту приставку в отдельном корпусе и решил подключать её по мере необходимости для зарядки аккумуляторов и тому подобных действий, где важен контроль выходного тока. Привожу схему приставки, транзистор кт3107 в ней заменил на кт361.
Но впоследствии пришла в голову мысль соединить, для удобства, все это в одном корпусе. Открыл корпус блока питания и посмотрел, места осталось маловато, переменный резистор не поместится. В схеме регулятора тока используется мощный переменный резистор, имеющий довольно большие габариты. Вот как он выглядит:
Тогда решил просто соединить оба корпуса на винты, сделав соединение между платами проводами. Также поставил тумблер на два положения: выход с регулируемым током и нерегулируемым. В первом случае, выход с основной платы блока питания соединялся с входом регулятора тока, а выход регулятора тока шел на зажимы на корпусе блока питания, а во втором случае, зажимы соединялись напрямую с выходом с основной платы блока питания. Коммутировалось все это шести контактным тумблером на 2 положения. Привожу рисунок печатной платы регулятора тока:
На рисунке печатной платы, R3.1 и R3.3 обозначены выводы переменного резистора первый и третий, считая слева. Если кто-то захочет повторить, привожу схему подключения тумблера для коммутации:
Печатные платы блока питания, схемы защиты и схемы регулировки тока прикрепил в архиве. Материал подготовил AKV.
el-shema.ru
Блок питания с защитой от кз
Источники питания
Данный блок питания (далее БП) может повторить даже начинающий. БП имеет три системы защиты: внутренняя защита (ВЗ), тепловая защита (ТС) и внешнюю защиту (ВН3). БП имеет интервал выходных напряжений 0 … 15 В при токе нагрузки 2 А, сети подключается с помощью вилки ХР1 (см. Рисунок).
Трансформатор Т1 понижает сетевое напряжение до 14-16 В, которое выпрямляется диодным мостом VD1-VD4, составленным на достаточно мощных диодов. Пульсации постоянного тока сглаживаются с помощью конденсатора С2. Светодиод HL1 служит индикатором работы БП.
БП включается с помощью кнопки SB1. При замыкании контактов кнопки SB1 на БП подается напряжение, включается реле К1, которое замыкает свои контакты К1.1 и К1.2 и надежно блокируют контакты кнопки SB1; потому после отпускания кнопки SB1 БП продолжает работать. Чтобы выключить БП, необходимо каким-либо образом обесточить реле К1, например, разорвав цепь питания или замкнув накоротко его обмотку (этот способ и будет использован в двух первых системах защиты). Для этого и служит кнопка SB2. При ее нажатии разрывается цепь питания реле К1, которое, в свою очередь, выключает БП. То есть, кнопка SB1 включает, а кнопка SB2 выключает БП. Пользоваться кнопками будет гораздо удобнее, чем обычным тумблером. Эта схема отключения БП играет большую роль в защите БП от коротких замыканий, которые часто допускают начинающие радиолюбители.
Выпрямленное напряжение далее поступает на схему стабилизации и регулирования, которая состоит из элементов R7, R10, R11, VD1, VT2, VT3. Напряжение на выходе регулируют в пределах 0 … 15 В с помощью резистора R10. Конденсатор СЗ на выходе стабилизатора сглаживает пульсации, которые еще немного остались. Выходное напряжение снимается с гнезд XS1 и XS2. Постоянное напряжение на выходе контролируют вольтметром PV1, который подключен через дополнительные резисторы R12, R13. Резистор R14 ускоряет разрядку конденсатора СЗ после отключения БП и уменьшает инерционность стрелки индикатора PV1. Конденсаторы C1, С4 нужны для предотвращения протекания ВЧ тока через БП от сети.
БП, как указывалось выше, имеет три системы защиты. Первая система защиты ВЗ составлена на реле К1 и резисторах R2, R3. Она следит за исправностью трансформатора Т1, выпрямителя VD1-VD4, конденсатора фильтра С2. Например, если пробьется конденсатор С2, то на обмотке реле К1 уменьшится напряжение, из-за чего оно обесточится, выключив за собой БП. То же самое будет, если есть какие-то неполадки в трансформаторе Т1 или диодах VD1-VD4. Резисторы R2, R3 нужны для уменьшения тока через реле К1, от чего система становится более чувствительной к коротким замыканиям.
Вторая система защиты ТС составлена на тринистори VS1 и резисторах R5, R6 (резистор R5 размещают на теплоотводе транзистора VT3). Эта система следит за тепловым режимом транзистора VT3. При увеличении его температуры (например, после длительных нагрузок) сопротивление резистора R5 уменьшается прямо пропорционально. Это продолжается до тех пор, пока сопротивление резистора R5 не достигнет определенного значения, при котором тринистор VS1 откроется, обесточив реле К1, которое, в свою очередь, отключает БП. БП нельзя будет включить до тех пор, пока радиатор транзистора VT3 не остынет, и сопротивление резистора R5 не нормализуется. Резистором R6 устанавливают порог срабатывания системы защиты.
Третья система защиты ВН3 составлена на R4, VD5, VT1, VS2. Она следит за состоянием нагрузки на выходе. Если нагрузка превышает 0,5 А, то открывается транзистор VT1, который, в свою очередь, откроет тринистор VS2. Он зашунтирует стабилитрон VD6, зажжет светодиод HL2 и снимет напряжение с выхода. Подобная схема защиты описана в [1].
Чтобы питать более мощную нагрузку, систему защиты ВН3 выключают (SA1). После выключения системы ВН3 остаются следить за нагрузкой только две первые системы защиты.
Рис.1 Схема блока питания с защитой
Контактная группа реле К1-К1.3 предотвращает самопроизвольное включению ВН3 в первый момент включения БП. Замена их на ограничивающий резистор не дает хороших результатов. Светодиод HL2 нужен для индикации состояния системы ВН3. Если система защиты находится в следящем режиме, то светодиод едва светится, а если защита сработала, светодиод светится полностью.
Кое-что о деталях. Резисторы и конденсаторы любые с указанными на схеме параметрами (желательно брать малогабаритные детали). В БП можно использовать любой трансформатор с выходом на вторичной обмотке 14-20 В и мощностью 30-40 Вт.
Реле РЭС-22 можно заменить на более компактное РЭС-9 (надо только параллельно кнопке SB1 подключить одну контактную группу).
Диоды VD1-VD4 типа Д202, В, Д, Ж, К, М, Р; КД213 (необходимо только, чтобы прямой ток через них был не менее 2 А). Диод VD5 можно заменить на Д226, КД102, 1N4004 с любым буквенно индексом. Стабилитрон любой на напряжение стабилизации 14-16 В. Тиристоры VS1, VS2 желательно брать такие, которые указаны на схеме, но можно более мощные, а это увеличит размеры монтажной платы. Светодиоды HL1, HL2 типа АЛ 307 (желательно разноцветные).
Транзистор VT1 из серии МП или КТ с как можно большим коэффициентом передачи по току. На современных транзисторах защиту работать будет плохо. VT2 маломощный и обязательно структуры p-n-р. Транзистор VT3 типа КТ818, КТ828Б, КТ837 с любым буквенным индексом. В крайнем случае подойдут несколько старше П4Б, П210Б, П216, П217.Транзистор VT3 должен быть размещен на теплоотводе площадью не менее 150 см2.
Терморезистор R5 любой, но лучше дисковый, он может быть сопротивлением 270-910 Ом. Терморезистор R5 закрепляют (например, приклеивают) на теплоотводе транзистора VT3 (необходимо смотреть, чтобы выводы резистора никогда не замыкали на теплоотвод, иначе может выйти из строя транзистор VT3), причем его надо размещать на расстоянии не менее 5 мм от транзистора VT3.
Если использовать малогабаритные детали и продумать монтаж, то БП можно разместить в корпусе размерами 110x90x70 мм.
БП начинает работать сразу, если монтаж сделан правильно и все детали исправны, но он еще требует наладки. Наладка БП очень простая. Перед наладкой движки резисторов R6, R9, R13 должны стоять в крайнем нижнем положении по схеме, а движок резистора R10 — в крайнем верхнем. Выключатель SA1 нужно поставить в положение «Защита выключена». Только после этого нажимаем кнопку SB1 и держим ее в нажатом положении некоторое время, за которое нужно проанализировать работу БП. Это легко сделать, если взглянуть на светодиод HL1 и HL2: HL1 должен ярко светиться, а HL2 наоборот. После этого можно отпустить кнопку SB1, БП должен оставлять работать. Если после отпускания кнопки БП выключается, то нужно сопротивление резисторов R2, R3 несколько уменьшить. Если БП будет выключаться, когда сопротивление резисторов R2, R3 будет уже равняться 10- 20 Ом, то нужно искать неисправность в самом реле или в его контактных группах (неисправность может проявляться и тогда, когда пробит тринистор VS1. В этом легко убедиться, если его выпаять с схемы: при его неисправности БП должен заработать). Когда БП включается нормально, нужно попробовать отключить его кнопкой SB2. Если при ее нажатии БП выключился, то все в порядке.
Далее к гнездам XS1 и XS2 нужно подключить вольтметр постоянного тока с пределом измерения не менее 15-20 В. При включении БП вольтметр должен показывать напряжение около 15 В (при этом надо проверить, чтобы движок резистора R10 стоял в крайнем верхнем положении по схеме) , затем плавно смещают движок резистора R10 вниз по схеме. Так же плавно должно уменьшаться напряжение на выходе. Если это так, то стабилизатор и регулятор напряжения работают исправно.
После проверки стабилизатора и регулятора градуируют индикатор PV1 с помощью резистора R13 и контрольного вольтметра, который подключается к гнездам XS1, XS2. Шкала должна выйти линейной. И вообще, можно отказаться от индикатора PV1 и нанести деления прямо на ось резистора R10, но тогда точность выставления напряжения на выходе будет хуже.
Наладка систем защиты. Первая система защиты наладки не требует. Вторая система защиты ТС должна срабатывать при перегреве транзистора VT3. Датчиком перегрева служит резистор R5, а исполняющим элементом — тринистор VS1. Чтобы наладить эту систему защиты, нужно теплоотвод у транзистора VT3 подогреть до температуры 50-65 ° С (например, с помощью паяльника), а затем, очень медленно перемещая движок резистора R6 в верхнее по схеме положение, добиться полного выключения БП. После того как температура теплоотвода придет до 20-30 ° С, включают БП. Если он снова выключится, надо повторить эту процедуру. Нормально выставлена система должна свободно срабатывать при температуре теплоотвода в пределах 50-70 ° С.
Третья система защиты ВНЗ не требует большого наладки. Надо только подобрать яркость свечения светодиода HL2 с помощью резистора R9. Светодиод не должен светиться в нормальном режиме защиты и ярко вспыхивать, когда, например, замкнуть накоротко гнезда XS1 и XS2. Чтобы потом защиту перевести в нормальный режим, достаточно БП на несколько секунд выключить, а затем снова включить.
Часто бывает, что когда движок резистора стоит в крайнем нижнем положении по схеме (то есть, когда напряжение на выходе равна нулю), то срабатывает третья защита. Объясняется это тем, что когда напряжение на выходе равно нулю, то открывается транзистор VT1, который, в свою очередь, включает защиту. Чтобы избавиться от этого, нужно не устанавливать движок в самое крайнее положение или выключить защиту выключателем SA1, а лучше между «плюсовой» шиной БП и нижним по схеме выводом резистора R10 включить резистор сопротивлением 1-1,5 кОм. Только следует помнить, что в последнем случае начальное выходное напряжение будет уже 1-3 В, не имеет очень большого значения при питании аппаратуры.
Схему третьего защиты можно несколько упростить. Например, из схемы можно выбросить тринистор VS2 и контактную группу К1.3, а коллектор транзистора VT3 через выключатель SA1 подключить непосредственно к аноду стабилитрона VD6, как это сделано в [1]. Тогда защита избавится от блокировки, что в некоторых случаях и будет удобнее.
0. В. Тимошенко.
Литература
1.Іванов Б.С. Електронні саморобки.-К.: Рад.шк., 1988.
radiopolyus.ru
Блок питания с защитой от короткого замыкания
Данная схема представляет собой простейший блок питания на транзисторах, оборудованный защитой от короткого замыкания (КЗ). Его схема представлена на рисунке .
Основные параметры:
- Выходное напряжение — 0..12В;
- Максимальный выходной ток — 400 мА.
Схема работает следующим образом. Входное напряжение сети 220В преобразуется трансформатором в 16-17В, затем выпрямляется диодами VD1-VD4. Фильтрация пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется конденсатором С1. Далее выпрямленное напряжение поступает на стабилитрон VD5, который стабилизирует напряжение на своих выводах до 12В. Остаток напряжения гасится на резисторе R2. Далее осуществляется регулировка напряжения переменным резистором R3 до требуемого уровня в пределах 0-12В. Затем следует усилитель тока на транзисторах VT2 и VT3, который усиливает ток до уровня 400 мА. Нагрузкой усилителя тока служит резистор R5. Конденсатор С2 дополнительно фильтрует пульсации выходного напряжения.
Защита работает так. При отсутствии КЗ на выходе напряжение на выводах VT1 близко к нулю и транзистор закрыт. Цепь R1-VD1 обеспечивает смещение на его базе на уровне 0,4-0,7 В (падение напряжения на открытом p-n переходе диода). Этого смещения достаточно для открытия транзистора при определённом уровне напряжения коллектор-эмиттер. Как только на выходе происходит короткое замыкание, напряжение коллектор-эмиттер становится отличным от нулевого и равным напряжению на выходе блока. Транзистор VT1 открывается, и сопротивление его коллекторного перехода становится близким к нулю, а, значит, и на стабилитроне. Таким образом, на усилитель тока поступает нулевое входное напряжение, через транзисторы VT2, VT3 будет протекать очень маленький ток, и они не выйдут из строя. Защита отключается сразу же при устранении КЗ.
Детали
Трансформатор может быть любой с площадью сечения сердечника 4 см2 и более. Первичная обмотка содержит 2200 витков провода ПЭВ-0,18, вторичная — 150-170 витков провода ПЭВ-0,45. Подойдёт и готовый трансформатор кадровой развёртки от старых ламповых телевизоров серии ТВК110Л2 или подобный. Диоды VD1-VD4 могут быть Д302-Д305, Д229Ж-Д229Л или любые на ток не менее 1 А и обратное напряжение не менее 55 В. Транзисторы VT1, VT2 могут быть любые низкочастотные маломощные, например, МП39-МП42. Можно использовать и кремниевые более современные транзисторы, например, КТ361, КТ203, КТ209, КТ503, КТ3107 и другие. В качестве VT3 — германиевые П213-П215 или более современные кремниевые мощные низкочастотные КТ814, КТ816, КТ818 и другие. При замене VT1 может оказаться, что защита от КЗ не работает. Тогда следует последовательно с VD5 включить ещё один диод (или два, если потребуется). Если VT1 будет кремниевый, то и диоды лучше применять кремниевые, например, КД209(А-В).
В заключение стоит заметить, что вместо указанных на схеме p-n-p транзисторов можно применять и аналогичные по параметрам транзисторы n-p-n (не вместо какого-либо из VT1-VT3, а вместо всех из них). Тогда нужно будет поменять полярности включения диодов, стабилитрона, конденсаторов, диодного моста. На выходе, соответственно, полярность напряжения будет другая.
Возможно, вам это будет интересно:
meandr.org