Zusätzlicher Schutz des Stabilisators vor Überhitzung. Schema, Beschreibung

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Zusätzlicher Schutz des Stabilisators vor Überhitzung

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Bei der Auslegung von Stabilisatoren mit Strombegrenzung erfolgt die Berechnung des Kühlkörpers des Regeltransistors für den Wert der im Notbetrieb an ihn abgegebenen Leistung. Das vom Autor des Artikels vorgeschlagene Gerät wird dazu beitragen, diese Leistung zu reduzieren.

Um den Regler vor Überhitzung und Beschädigung bei Überlast oder Kurzschluss in der Last zu schützen, reicht es manchmal nicht aus, einfach den Ausgangsstrom zu begrenzen, insbesondere bei relativ hoher Ausgangsspannung. Auch die Verwendung eines Abzugsschutzes ist nicht immer praktisch, da es zu Problemen beim automatischen Starten des Stabilisators kommen kann, wenn die Überlast entfernt wird. Beispielsweise werden am Regeltransistor eines Stabilisators mit einer Ausgangsspannung von 15 V, einem Laststrom von 2 A und einer Eingangsspannung von 22 V im Normalbetrieb und im Kurzschlussfall 14 W Leistung abgegeben Der Strom ist auf 1,5 A begrenzt, diese Leistung beträgt 33 W.

In solchen Fällen hilft ein Gerät, das im Notfall den Stabilisator für eine Weile abschaltet und dann in regelmäßigen Abständen die Steuerung einschaltet, bis die Überlastung verschwindet. Im Normalmodus hat das Gerät keinen Einfluss auf die Funktion des Stabilisators. Diese Funktion kann verwendet werden, um den Steuertransistor in Stabilisatoren mit einer maximalen Strombegrenzung (dies ist die Hauptbedingung), einschließlich Impulsstabilisatoren, zusätzlich vor Überhitzung zu schützen.

Zusätzlicher Schutz des Stabilisators vor Überhitzung

Das zusätzliche Schutzgerät (siehe Abbildung) besteht aus einem Rechteckimpulsgenerator mit einer Wiederholperiode von ca. 2 s an den Elementen DD 1.1 und DD1.2. Knoten zur Überwachung der Ausgangsspannung des geschützten Stabilisators an der Zenerdiode VD3 und dem Transistor VT1, einem elektronischen Schalter mit einem Wechselrichter (Elemente DD1.3. DDI.4) und einem Ausgangstransistor VT2. Das Gerät wird durch den einfachsten parametrischen Stabilisator der VD1-Zenerdiode mit Strom versorgt. mit dem Gleichrichterfilterkondensator verbunden. Die Schaltung des geschützten Stabilisators wird bedingt als eine der Möglichkeiten zum Anschluss eines Schutzgeräts dargestellt.

Im Normalbetrieb ist der Transistor VT1 im Schutzgerät geöffnet und die Impulse vom Generator gelangen nicht zum Transistor VT2, der geschlossen ist und den Betrieb des Stabilisators nicht beeinträchtigt. Wenn eine Überlastung auftritt und die Ausgangsspannung auf einen Wert sinkt, der von der Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD3 abhängt, schließt der Transistor VT1 und die Generatorimpulse werden der Basis des Transistors VT2 zugeführt. Das Tastverhältnis der Impulse ist so gewählt, dass sich der Transistor VT2 die meiste Zeit (1.5 s) im offenen Zustand befindet und den Basiskreis des Reglerreglertransistors überbrückt. Dann schließt der Transistor VT2 für ca. 0,5 s. Der Stabilisator schaltet sich ein und wenn die Ausgangsspannung während dieser Zeit den Nennwert nicht erreicht, schaltet er sich für 1,5 s wieder aus. Dadurch wird die Verlustleistung des Regeltransistors des Stabilisators im Notbetrieb um fast das Vierfache reduziert.

Wenn beim nächsten Einschalten die Spannung am Ausgang des Stabilisators den Nennwert erreicht (es liegt kein Kurzschluss oder Überlastung vor), öffnet der Transistor VT1, der Transistor VT2 schließt und beeinträchtigt den Betrieb des Stabilisators nicht mehr.

Die R5C2-Schaltung ist darauf ausgelegt, die Reaktion des Geräts beim ersten Einschalten zu verlangsamen. Zeitverhältnisse können durch die Auswahl von Widerständen und Kondensatoren verändert werden, es muss lediglich die Anstiegszeit der Spannung am Ausgang des Stabilisators berücksichtigt werden. Die Zenerdiode VD3 sollte (entsprechend der Stabilisierungsspannung) abhängig von der Ausgangsspannung des Stabilisators ausgewählt werden.

Dieses Gerät kann mit geringfügigen Änderungen für Spannungsstabilisatoren mit negativer Polarität oder Impulsstabilisatoren verwendet werden. Insbesondere wurde ein Schaltnetzteil mit folgenden Parametern getestet: Spannung – 5 V, Nennlaststrom – 7 A. Schließstrom – 10 A. Der Transistor VT2 des zusätzlichen Schutzgeräts hat den Steuerstrom der Endstufen des überbrückt Regeltransistor bei Überlast.

Autor: V. Andreev, Toljatti, Region Samara.

Siehe andere Artikel Abschnitt Überspannungsschutz.

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