Sicherheitsschalter für Gleichstromversorgung. Schema, Beschreibung

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Sicherheitsschalter für Gleichstromversorgung. 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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Wenn das Gerät für die Stromversorgung über eine externe Gleichspannungsquelle ausgelegt ist, besteht immer die Gefahr, dass es mit falscher Polarität versorgt wird oder der zulässige Wert dieser Spannung überschritten wird. Im ersten Fall hilft eine in Reihe zum Stromkreis geschaltete Diode. Aber es wird Sie nicht vor erhöhtem Stress bewahren.

Angeboten wird ein einfacher und zuverlässiger automatischer Schalter bei falsch zugeführter oder überzogener Versorgungsspannung mit der Möglichkeit, die Spannung anhand der Helligkeit einer Glühlampe auszuwerten. Das Diagramm ist in der Abbildung dargestellt.

Wenn an den Eingang dieses Knotens (plus an den Emitter des Transistors VT5) eine Spannung von 2 V angelegt wird, die unter der Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD1 liegt, ist der Transistor VT1 geschlossen und der Transistor VT2 befindet sich im Sättigungsmodus und leitet die Eingangsspannung mit minimalen Verlusten an den Ausgang weiter. Durch die Glühlampe HL1 fließt ein Basisstrom, der ausreicht, um den Transistor zu sättigen. Es leuchtet schwach, wie es sollte, wenn weniger als 26 V an eine 5-V-Lampe angelegt werden.

Schützender DC-Versorgungsspannungsschalter
Fig. 1

Wenn die Eingangsspannung die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD1 überschreitet und ausreicht, um den Transistor VT1 zu öffnen, umgeht der Emitter-Kollektor-Abschnitt des geöffneten Transistors den Emitterübergang des Transistors VT2 und dieser schließt. Die Lampe HL1 leuchtet heller, wenn die an sie angelegte Spannung erhöht wird. Der Widerstand seines erhitzten Filaments erhöht sich. Dadurch wird der durch den Transistor VT1 fließende Strom begrenzt und es entfällt die Notwendigkeit, ihm Wärme zu entziehen. Der Transistor VT2 des im Diagramm angegebenen Typs mit einem Laststrom von 1 A muss auf einem Kühlkörper mit einer Fläche von 20 cm2 installiert werden.

Ein solcher Schalter schützt das mit Strom versorgte Gerät vor Spannung falscher Polarität. Sein Schaltelement (Transistor VT2) kann vom positiven Stromkabel zum negativen verschoben werden, wenn man beide Transistoren mit ähnlichen Parametern, aber NPN-Strukturen, ersetzt. Der Schalter kann auch am Ausgang eines beliebigen Netzteils installiert werden, um das Risiko einer Überschreitung der zulässigen Spannung für seine Last, beispielsweise durch einen Ausfall des Steuertransistors, auszuschließen.

Es ist zu berücksichtigen, dass der offene Transistor VT2 des Schalters unweigerlich um mehrere Zehntel Volt der Eingangsspannung abfällt. Daher sollte dieser Transistor mit einer minimalen Sättigungsspannung bei einem gegebenen maximalen Laststrom ausgewählt werden. Verlässt der Transistor bei diesem Strom den Sättigungsmodus, was mit einem Anstieg des Spannungsabfalls an ihm und der Verlustleistung einhergeht, sollten Sie eine leistungsstärkere HL1-Lampe einbauen.

Die Abschaltspannung wird hauptsächlich durch die Zenerdiode VD1 bestimmt. Um den Transistor VT1 im Notbetrieb vollständig zu öffnen. Möglicherweise muss der Wert des Widerstands R1 verringert werden.

Autor: V. Solonin

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