Schutz der Stromversorgung gegen Kurzschluss. Schema, Beschreibung

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Schutz der Stromversorgung vor Kurzschluss. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks

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Um ihre Designs mit Strom zu versorgen, verwenden Funkamateure oft die einfachsten Blöcke, bestehend aus einem Abwärtstransformator und einem Gleichrichter mit Filterkondensator. Und natürlich gibt es in solchen Blöcken keinen Schutz gegen Kurzschluss (Kurzschluss) in der Last, obwohl dies manchmal zum Ausfall des Gleichrichters und sogar des Transformators führt. Es ist nicht immer praktisch, in solchen Netzteilen eine Sicherung als Schutzelement zu verwenden, und außerdem ist ihre Geschwindigkeit gering. Eine Möglichkeit zur Lösung des Problems des Kurzschlussschutzes besteht darin, einen Feldeffekttransistor mittlerer Leistung mit integriertem Kanal in Reihe mit der Last zu schalten.

Tatsache ist, dass es in der Strom-Spannungs-Kennlinie eines solchen Transistors einen Abschnitt gibt, in dem der Drain-Strom nicht von der Spannung zwischen Drain und Source abhängt. Daher fungiert der Transistor in diesem Abschnitt als Stromstabilisator (Begrenzer). Die Strom-Spannungs-Kennlinien des Transistors für verschiedene Widerstände des Widerstands R2 sind in Abb. 7.1 dargestellt. XNUMX.

(zum Vergrößern klicken)

So funktioniert Schutz. Wenn der Widerstandswert des Widerstands R2 Null ist (d. h. die Source ist mit dem Gate verbunden) und die Last einen Strom von etwa 0,25 A verbraucht, dann überschreitet der Spannungsabfall am Feldeffekttransistor nicht mehr als 1,5 V, und zwar fast Die gesamte gleichgerichtete Spannung liegt an der Last. Tritt im Lastkreis ein Kurzschluss auf, steigt der Strom durch den Gleichrichter stark an und kann ohne Transistor mehrere Ampere erreichen.

Der Transistor begrenzt den Kurzschlussstrom auf 0,45 ... 0,5 A, unabhängig vom Spannungsabfall an ihm. In diesem Fall wird die Ausgangsspannung Null und die gesamte Spannung fällt am FET ab. Somit verdoppelt sich in diesem Beispiel im Falle eines Kurzschlusses die von der Stromquelle aufgenommene Leistung nicht mehr als, was in den meisten Fällen durchaus akzeptabel ist und keinen Einfluss auf die „Gesundheit“ der Stromversorgungsteile hat.

Sie können den Kurzschlussstrom reduzieren, indem Sie den Widerstandswert des Widerstands R2 erhöhen. Es ist notwendig, einen solchen Widerstand so zu wählen, dass der Kurzschlussstrom etwa das Doppelte des maximalen Laststroms beträgt. Diese Schutzmethode eignet sich besonders für Netzteile mit glättendem RC-Filter. Da bei einem Kurzschluss nahezu die gesamte gleichgerichtete Spannung am Feldeffekttransistor abfällt, kann dieser zur Licht- oder Tonsignalisierung genutzt werden. Das Schema zum Einschalten der Lichtsignalisierung ist beispielsweise in Abb. dargestellt. 7.2. Wenn mit der Last alles in Ordnung ist, leuchtet die grüne LED HL2. In diesem Fall reicht der Spannungsabfall am Transistor nicht aus, um die HL1-LED zu zünden. Sobald jedoch ein Kurzschluss in der Last auftritt, erlischt die HL2-LED, während HL1 rot blinkt. Der Widerstand R2 wird je nach gewünschter Kurzschlussstrombegrenzung gemäß den oben genannten Empfehlungen ausgewählt. Das Anschlussdiagramm des Kurzschlusssummers ist in Abb. 7.3 dargestellt. 1. Sie kann entweder zwischen Drain und Source des Transistors oder zwischen Drain und Gate angeschlossen werden, wie die HLXNUMX-LED.

Wenn am Signalgerät genügend Spannung anliegt, wird der NF-Generator, der auf einem Unijunction-Transistor VT2 basiert, aktiviert und im BF1-Kopfhörer ist ein Ton zu hören. Der Unijunction-Transistor kann KT117A ... KT117G sein, das Telefon ist niederohmig (kann durch einen dynamischen Kopf mit geringem Stromverbrauch ersetzt werden). Es bleibt noch hinzuzufügen, dass für Schwachstromlasten ein Kurzschlussstrombegrenzer auf einem KP302V-Feldeffekttransistor in das Netzteil eingeführt werden kann. Bei der Auswahl eines Transistors für andere Blöcke sollten dessen zulässige Leistung und Drain-Source-Spannung berücksichtigt werden.

Autor: Semjan A.P.

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