Stromschutzeinrichtung in einer bipolaren Stromversorgung. Schema, Beschreibung

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Stromschutzvorrichtung in einer bipolaren Stromversorgung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Das Vorhandensein eines wirksamen Schutzsystems gegen Überlastung und Kurzschlüsse im Ausgangskreis verhindert einen Ausfall sowohl der einzustellenden Struktur als auch der Stromversorgung selbst. Das System sollte die Spannung auf beiden Seiten der Stromversorgung sofort auf Null reduzieren, d. h. eine „Triggerwirkung“ haben. Eine Schaltung, die diese Bedingungen erfüllt, ist in Abb. 1 dargestellt.

Stromschutzeinrichtung in einer bipolaren Stromversorgung

Funktionsweise der Schaltung. Im Ausgangszustand sind die Transistoren VT1...VT4 geschlossen. Im Falle einer Überlastung, eines Kurzschlusses zum Gehäuse oder eines „Minus“-Pluszweigs führt das Öffnen des Transistors VT1 zum Durchbruch der Zenerdiode VD1, wodurch der Transistor VT2 geöffnet wird. Danach wird das „Latch“-System aktiviert, d.h. Durch zwei Zenerdioden fließt ein Strom, der die Transistoren VT1 und VT2 auch nach Beseitigung des Kurzschlusses offen hält. Über die Dioden VD3 und VD4 wird den Basen der Transistoren VT3 und VT4 Spannung zugeführt, die Steuersignale erzeugen und die Steuerelemente der positiven und negativen Zweige des Stabilisators schließen. Die Dioden VD3 und VD4 sind Schwellenelemente für die Transistoren VT3 bzw. VT4.

In diesem Zustand kann die Schaltung längere Zeit verbleiben. In diesem Fall ist die Spannung am Ausgang der Arme Null, was bedeutet, dass ein thermischer Durchschlag die Steuertransistoren nicht gefährdet. Mit den Widerständen R1 und R2 können Sie den Auslösestrom des Schutzes stufenlos oder schrittweise regeln. Um die Schaltung wieder in den ursprünglichen Zustand zu versetzen, ist ein Kippschalter S1 („Return“) vorgesehen, der den Stromversorgungskreis der Zenerdioden VD1 und VD2 kurzzeitig öffnet.

Das Layout auf der Platine ist in Abb. 2 dargestellt. Als eigenständiger Teil der Stromversorgung kann es an nahezu jede bipolare Spannungsquelle angeschlossen werden.

Stromschutzeinrichtung in einer bipolaren Stromversorgung

Aufbau der Schaltung. Sie sollten Spannung an den Stromkreis anlegen und die Zuverlässigkeit des Stromschutzes bei 0,6 und 1,2 A überprüfen, dann im Plus- und Minus-Kurzschlussmodus sowie im Plus-Arm-Gehäuse, Minus-Arm-Gehäuse. Wählen Sie die Transistoren VT1 und VT2, die Widerstände R1...R4 und die Zenerdioden VD1 und VD2 mit denselben Parametern aus.

Wenn die Eingangsspannung von 34,5 V mehr oder weniger als 10 % beträgt, müssen Sie die Formeln verwenden:

Ust.stab = Uein / 2,3; (eines)

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)

wobei Ust.stabil die Stabilisierungsspannung der Zenerdioden VD1 und VD2, V ist; Uin - Eingangsspannung relativ zum Gehäuse; UVD3 – Spannungsabfall an der Diode VD3; Ub.eVT1 Basis-Emitter-Spannung des Transistors VT1 (0,65 V für Silizium); R7-R9 - in Ohm.

Im Nenner ist die Zahl 0,0011 A der Strom durch den Widerstand R9, die Zahl 0,0085 A der Strom durch die Widerstände R7 + R8.

Der Stromkreis arbeitet etwa 2 Jahre lang mit Stromschutzgrenzen von 0,6 und 1,2 A. Es gab keine Ausfälle mit mehreren Kurzschlüssen und Überlastungen im Plus- und Minuszweig.

Austausch von Elementen. Anstelle der im Diagramm angegebenen Transistoren können die Transistoren durch KT361G, KT315E bei Uin ersetzt werden? 21 V; Dioden VD3, VD4 – Silizium mit geringer Leistung; Widerstände R1...R4 - Draht; S1, S2 – Schalter Typ TP1-2; S2 - Stromschutz-Endschalter 0,6/1,2 A.

Autor: V. B. Lovchuk

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