Eine Zenerdiode als nicht wiederherstellbare Sicherung. Schema, Beschreibung

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Zenerdiode als nicht wiederherstellbare Sicherung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen

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Wie Sie wissen, gibt es mehrere Möglichkeiten, elektronische Geräte vor Ausgangsüberspannungen einer Stromquelle zu schützen (was besonders wichtig ist, wenn Netzteile ohne Transformator oder instabile Netzteile verwendet werden): verschiedene Schutzvorrichtungen, selbstrückstellende Sicherungen, akustische Überspannungsanzeigen, Sicherungen, usw.

Über die Vorteile der einen oder anderen Schutzmethode kann man viel streiten (obwohl die optimale Methode ein komplexer Schutz ist, der auf der gleichzeitigen Verwendung mehrerer unabhängiger Knoten basiert), aber in diesem Artikel möchte ich meine nicht ganz „richtige“ Methode vorstellen Schutz vor Ausgangsüberspannung.

Dies ist ein sehr einfacher Weg. Parallel zum Ausgang der Stromquelle wird eine Zenerdiode (oder ein Stabilisator, wenn es sich um sehr niedrige Spannungen von 1...3 V handelt) installiert (vorzugsweise über einen Stecker oder eine Klemmleiste, damit sie schnell ausgetauscht werden kann). ) gemäß den Einschaltregeln. Bei Zenerdioden wird die Anode an den Minuspol des Netzteils angeschlossen, die Kathode an den Pluspol.

Die Wahl der Zenerdiode erfolgt so, dass die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode 0,5 ... 1 V höher sein sollte als die Ausgangsspannung des stabilisierten Netzteils oder 1,5 ... 2 V höher als die unstabilisierte Ausgangsspannung des IP .

Wie ein Experiment mit einer Reihe von Zenerdioden und Stabistoren gezeigt hat (mindestens dreimal mit jedem Gerätetyp wiederholt, was den Schluss zuließ, dass eine gewisse Systematik vorliegt), geht die Zenerdiode in einen internen Kurzschlusszustand über, wenn ein angelegte Spannung von 3...3 V (je nach spezifischem Typ) höher als sein Pass U_{Stabilisator-Adapter}. Aufgrund des Kurzschlusszustands der parallel zu den Anschlüssen des Netzteils geschalteten Zenerdiode wird die Ausgangsspannung nicht an das Lastgerät geliefert und die Stromquelle selbst schaltet in den Kurzschlussschutzmodus und ist stromlos am Ausgang.

Zenerdioden und Stabilisatoren in Kunststoffgehäusen versagen (werden kurzgeschlossen) fast augenblicklich, während ähnliche Geräte in Metall-Glasgehäusen nach dem Einwirken der angelegten Spannung aufgrund ihrer wärmeabsorbierenden Funktion länger halten (versagen nach 3...10 s). Es handelt sich um betroffene Gehäuse.

Die Wirksamkeit dieser Methode wird durch Tests von Zenerdioden und Stabilisatoren der Typen KS21ZZH, KS515A-KS515G, KS433A, KS439A, KS520A, KS527A, KS533A, KS551A, KS620A, KS107A, KS11 ZA, KS119A bestätigt. Beim Testen dieser Art von Halbleiterbauelementen wurden deren Anschlüsse gleichzeitig einer angelegten Spannung ausgesetzt, die 3 bis 5 V über der Nennstabilisierungsspannung des jeweiligen Bauelements lag.

Die hier aufgeführte Liste der Zenerdioden und Stabilisatoren, die bei Überlastung kurzgeschlossen werden, kann nicht als vollständig und erschöpfend angesehen werden, da der Autor weder das Ziel noch die Möglichkeit hatte, alle von der modernen Industrie hergestellten Zenerdioden zu testen.

Daher sollten diese Schlussfolgerungen als Idee und Möglichkeit des Einsatzes anderer Gerätetypen unter ähnlichen Bedingungen (nach entsprechenden Experimenten zur „Überlebensfähigkeit“) betrachtet werden.

Es ist zu berücksichtigen, dass die Stabilisatoren entgegen den Regeln für die Einbeziehung von Zenerdioden in den Stromkreis zur Spannungsstabilisierung angeschlossen werden.

Natürlich erhebt diese Methode nicht den Anspruch, mit hochpräzisen Schutzgeräten zu konkurrieren (hauptsächlich aufgrund ihrer geringen Ströme), aber sie ermöglicht es Ihnen, Probleme im Zusammenhang mit einer plötzlichen großen Überspannung aufgrund einer fehlerhaften Stromversorgung zu vermeiden und das mit Strom versorgte Gerät zu schützen von dieser Quelle. In Kombination mit anderen Schutzmethoden hat diese Methode das Recht auf Leben. Das Experiment ist relativ einfach und unprätentiös, was für einfache Amateurfunkentwürfe wichtig ist.

Autor: A. P. Kaschkarow

Siehe andere Artikel Abschnitt Netzteile.

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