Для защиты блока питания при конструировании различных схем рекомендуется на выход БП добавить узел защиты от перегрузки по току. Простая схема устройства построена с применением тиристора в качестве управляющего элемента защиты по напряжению. Пока напряжение питания на входе находится в пределах нормы, стабилитрон и тиристор закрыты, ток протекает в нагрузку. При превышении напряжения питания свыше 15,2В, открывается стабилитрон, и вслед за ним тиристор, так как между его катодом и управляющим электродом присутствует разность потенциалов, достаточная для его отпирания. Подключенный параллельно выходу источника питания тиристор VS1 при перегрузке обрывает плавкий предохранитель в течение нескольких микросекунд, если выходное напряжение окажется свыше допустимого. Порог открывания тиристора, а именно, срабатывания защиты, зависит от технических данных стабилитрона. При перегорании предохранителя включится пьезоизлучатель звука со встроенным генератором, который просигнализирует о внешней неисправности, который, так же, индицирует о возможном коротком замыкании в нагрузке. Сигнализатор будет звучать до тех пор, пока не будет отключено общее питание или устройство нагрузки. Источник:chipdip.ru Популярность: 16 499 просм. www.mastervintik.ru При настройке всевозможных радиоэлектронных устройств зачастую бывает, необходим блок питания, в котором реализована функция плавной регулировки, как выходного напряжения, так и значения тока по перегрузке. В большинстве простых блоков, реализована защита блока питания от перегрузки только по превышению максимального тока нагрузки. Подобная электронная защита, главным образом, предназначается для самого блока питания, а не для подключенной к нему нагрузки. Для надежного функционирования, как блока питания, так и подсоединенного к нему электронного устройства, желательно иметь возможность изменения порога срабатывания защиты по току в больших пределах, причем при срабатывании защиты подключенная нагрузка должна быть обесточена. Приведенная в данной статье схема является еще одним вариантом лабораторного блока питания, позволяющая производить плавную регулировку всех перечисленных выше параметров. На операционном усилителе LM358 (DA1.1) построен регулируемый стабилизатор напряжения. С вывода потенциометра R2 на его прямой вход (вывод 3) идет опорное напряжение, величина которого устанавливается стабилитроном VD1, а на инверсный вход (вывод 2) поступает потенциал ООС с эмиттера транзистора VT1 через резисторный делитель напряжения R10 и R7. Отрицательно обратная связь создает баланс напряжений на обоих входах ОУ LM358, возмещая воздействие дестабилизирующих причин. Путем вращения ручки потенциометра R2 осуществляется изменение выходного напряжения блока питания. Блок защиты от перегрузки по току построен на втором операционном усилителе DA1.2, входящем в состав микросхемы LM358 , который используется в данной схеме в качестве компаратора. На его прямой вход через сопротивление R14 идет напряжение с датчика тока нагрузки (сопротивление R13), а на инверсный вход поступает опорное напряжение, постоянство которого обеспечивает диод VD2. До тех пор пока падение напряжения, формируемое током нагрузки на сопротивлении R13, ниже опорного, потенциал на выходе 7 операционного усилителя DA1.2 практически равен нулю. В том случае, если ток нагрузки превзойдет допустимый, потенциал на выходе DA1.2 возрастет до напряжения питания. В результате этого через сопротивление R9 пойдет ток, который откроет транзистор VT2 и зажжет светодиод HL1. Диод VD3 начинает пропускать ток и сквозь сопротивление R11 шунтирует электрическую цепь ПОС. Транзистор VT2 подсоединяет сопротивление R12 параллельно стабилитрону VD1, и как следствие этого напряжение на выходе блока питания снижается фактически до нуля из-за закрытия транзистора VT1. Заново подключить нагрузку возможно непродолжительным выключением сетевого питания или путем нажатия на кнопку SA1. Для защиты транзистора VT1 от обратного напряжения, идущего с емкости С5, которое возникает при отсоединении нагрузки от блока питания, в схему добавлен диод VD4. Транзистор VT2 возможно поменять на КТ315Б - КТ315Е. Транзистор VT1 можно заменить на произвольный из серий КТ827, КТ829. Диоды VD2 - VD4 возможно применить КД522Б. Сопротивление R13 возможно собрать из трех впараллель соединенных резисторов МЛТ-1 сопротивлением по 1 Ом каждый. Стабилитрон VD1 любой с напряжением стабилизации 7...8 вольт и током от 3 до 8 мА. Емкости СЗ, С4 произвольные пленочные или керамические. Электролитические конденсаторы: С1 - К50-18 или аналогичный зарубежный, другие - марки К50-35. Кнопка SA1 без фиксации. Источник: Радио, 9/2005 www.joyta.ru Простейшая защита от короткого замыкания актуальна как для опытного, так и для начинающего радиолюбителя, так как от ошибок не застрахован никто. В этой статье приведено простую, но весьма оригинальную схему, которая поможет вам уберечь ваше устройство от не желательного выхода из строя. Самовосстанавливающийся предохранитель обесточивает схему, а светодиоды сигнализируют об аварийной ситуации, быстро, надёжно и просто. Схема, приведённая на рисунке №1, является весьма простой в настройке защитой для радиолюбительского блока питания или любой другой схемы. Схема весьма простая, и понятная. Так как ток течёт по пути наименьшего сопротивления пока предохранитель FU1 цел, то подключена выходная нагрузка Rн рисунок №2 и через неё протекает ток. При этом постоянно горит светодиод VD4 (желательно зелёного цвета свечения). Если же ток нагрузки, превышает максимальный ток допустимый для предохранителя, он срабатывает тем самым разрывая (шунтируя) цепь нагрузки рисунок №3. При этом загорается светодиод VD3 (красного цвета свечения) а VD4 гаснет. При этом не страдает и ваша нагрузка ни схема (конечно при условии своевременно срабатывания предохранителя). Диоды VD1,VD5 и стабилитрон VD2, защищают светодиоды от обратных токов. Резисторы R1,R2 ограничивают ток в схеме защиты. В качестве предохранителя FU1 я рекомендую использовать самовосстанавливающийся предохранитель. А номиналы всех элементов схемы вы подбираете в зависимости от ваших потребностей. P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт http://bip-mip.com/ bip-mip.com Это небольшой блок универсальной защиты от короткого замыкания, что предназначен для использования в сетевых источниках питания. Она специально разработана так, чтобы вписаться в большинство блоков питания без переделки их схемы. Схема, несмотря на наличие микросхемы, очень проста для понимания. Сохраните её на компьютер, чтоб увидеть в лучшем размере. Чтобы спаять схему вам понадобится: Здесь резистор с низким значением сопротивления соединен последовательно с выходом источника питания. Как только ток начинает течь через него, появится небольшое падение напряжения и мы будем использовать это падение напряжения, чтобы определить, является ли питание результатом перегрузки или короткого замыкания. В основе этой схемы операционный усилитель (ОУ) включенный в качестве компаратора. Правда это не имеет ничего общего с логическим 5 вольтовым уровнем обычных микросхем. Когда ОУ находится в "высоком уровне", его выход будет очень близким к положительному потенциалу напряжения питания, поэтому, если питание +12 В, "высокий уровень" будет приближаться к +12 В. Когда ОУ находится в "низком уровне", его выход будет почти на минусе напряжения питания, поэтому, близко к 0 В. При использовании ОУ в качестве компараторов, мы обычно имеем входной сигнал и опорное напряжение для сравнения этого входного сигнала. Итак, у нас есть резистор с переменным напряжением, которое определяется в соответствии с током, который течет через него и опорным напряжением. Этот резистор является наиболее важной частью схемы. Он подключен последовательно с питанием выходного. Вам необходимо выбрать резистор, падение напряжения на котором составляет примерно 0.5~0.7 вольт при перегрузке тока, проходящего через него. Ток перегрузки появляется в тот момент, когда схема защиты срабатывает и закрывает выход питания для предотвращения повреждений на нем. Вы можете выбрать резистор, используя закон Ома. Первое, что нужно определить, является перегрузка током блока питания. Для этого надо знать максимальный допустимый ток блока питания. Допустим, ваш блок питания может выдать 3 ампера (при этом напряжение блока питания не имеет значения). Итак, мы получили Р= 0,6 В / 3 А. Р = 0.2 Ом. Следующее, что вы должны сделать, это рассчитать рассеиваемую мощность на этом резисторе по формуле: Р=V*I. Если мы используем наш последний пример, то получим: Р=0.6 В * 3 А. Р = 1,8 Вт - 3 или 5 Вт резистора будет более чем достаточно. Чтобы заставить работать схему, вы должны будете подать на неё напряжение, которое может быть от 9 до 15 В. Для калибровки подайте напряжение на инвертирующий вход ОУ и поверните потенциометр. Это напряжение будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от стороны, куда вы поворачиваете его. Значение необходимо скорректировать согласно коэффициента усиления входного каскада 0.6 Вольт (что-то около 2.2 до 3 вольт если ваш усилительного каскада похож на мой). Эта процедура занимает некоторое время, и лучший способ для калибровки это метод научного тыка. Вам может потребоваться настроить более высокое напряжение на потенциометре, так чтоб защита не срабатывала на пиках нагрузки. Скачать файл проекта. samodelnie.ru Схема 100% рабочая!!! После того как один знакомый сжег своё зарядное устройство из-за неправильно подключённого аккумулятора, мне предстояло собрать схему защиты от подобных косяков. В интернете нашлось много разнообразных схем, но остановился я на этой: Источником этой схемы является сайт РадиоКот. После сборки схема заработала без нареканий. Скажу сразу, что эта схема защищает от КЗ и от переполюсовки аккумулятора. При нормальном режиме, напряжение через светодиод и резистор R4 отпирает Т1 и всё напряжение с входа поступает на выход. При коротком замыкании или переполюсовке, ток импульсно резко возрастает. Падение напряжения на переходе полевика и на шунте резко увеличивается, что приводит к открытию Т2, который в свою очередь шунтирует затвор и исток. Добавочное отрицательное напряжение по отношению к истоку (падение на шунте) прикрывает VT1. Далее происходит лавинный процесс закрытия VT1. Светодиод засвечивается через открытый VT2. Схема может находиться в данном состоянии сколь угодно долго, до устранения замыкания. Почитав разные форумы и комментарии, решил попробовать немного доработать эту схему. В разных публикациях рекомендуют разные доработки, но в основном вот так: Итак, рекомендуют добавить стабилитрон ZD1, резистор R5 и конденсатор C2. Стабилитрон рекомендуется установить для защиты затвора от превышения максимально допустимого напряжения. Резистор рекомендуется установить для лучшей защиты полевого транзистора, так как в таком виде транзистор будет всегда закрыт и будет открываться только при наличии положительного напряжения на плюсовой клемме. Конденсатор рекомендуется установить для защиты схемы от ложного срабатывания. По результатам моего “шаманства” над схемой могу сказать следующее: 1.Стабилитрон действительно нужен, особенно если данная защита будет использоваться в трансформаторных ЗУ или БП. Например, максимальное напряжение Вашего ЗУ 18 В, а максимальное напряжение затвора 20 В. Казалось бы все ОК!, но это не так. Так как в трансформаторах есть такое явление как самоиндукция, то из-за неё в момент отключения трансформатора от сети, на вторичных обмотках будет скачок напряжения, существенно превышающий действующее напряжение. Именно этот скачок может пробить Ваш полевик. Поэтому стабилитрон надо подобрать на несколько вольт меньше чем максимальное напряжение затвора используемого Вами полевого транзистора. 2.Резистор 5, как было сказано выше, держит полевика закрытым при отсутствии положительного напряжения на плюсовой клемме. Но если установить этот резистор, то светодиод всегда будет немного светится, а при срабатывании защиты засветится ярко. От сопротивления этого резистора будет зависеть яркость постоянного свечения светодиода. 3.Конденсатор С2 рекомендовали установить для того чтобы схема не срабатывала когда не надо. В моём случае всё получилось наоборот. После установки этого конденсатора, схема начала вести себя неадекватно: светодиод подсвечивался (значит транзистор Т2 приоткрывался), полевик начинал сильно греется (так как Т2 приоткрывался то Т1 призакрывался что вызывало увеличение сопротивления перехода). После всех этих проделок, от R5 и С2 я отказался. Оставил только стабилитрон. И так пройдёмся по некоторым деталям. R1 – он же шунт. От сопротивления этого резистора зависит ток срабатывания защиты. Я использовал 10 параллельно соединённых резисторов 0,1 Ом 1 Вт. В итоге получился резистор общим сопротивлением 0,01 Ом и мощностью 10 Вт. Находил информацию, что при сопротивлении 0,1 Ом защита сработает на 4-х Амперах, при 0,05 Ом ток срабатывания – 7..8 А. Но этого сам не проверял. Можно также использовать готовый шунт от старого тестера. Т1 - полевой транзистор. Его параметры зависят от ваших потребностей. Выбирать надо с запасом и по току, и по напряжению. Например, мне нужна была защита для использования в ЗУ с максимальным напряжением 22В и током 10 А. Выбран был транзистор STP30N05(30А, 50В, 0.045 Ω). После неких манипуляций он был удачно спален (температурный пробой). На замену пришел RFP70N06 (70А,60В, 0.014Ω). Можно применить любой из серии IRFZ44,46,48 или им подобные. Транзистор Максимальное напряжение С-И Вольт Максимальный ток С-И Ампер Максимальная Мощность Ватт Сопротивление открытого канала Ом IRF3205 55 110 200 0,008 STP75NF75 75 70 300 0,011 IRF1010E 60 81 170 0,012 SUB85N06 60 85 250 0,0052 SUP75N05(06) 55 75 158 0,007 IRFZ48N 55 64 140 0,016 BUZ100 50 60 250 0,018 IRL3705N 55 89 170 0,01 IRF2807 75 71 150 0,013 IRL2505 55 104 200 0,008 При выборе транзистора рекомендовал бы обращать внимание на сопротивление открытого канала. Чем оно меньше тем будет меньший нагрев транзистора. В даташите обозначается так RDS(on) - Static Drain-to-Source On-Resistance Также не забываем обращать внимание на максимальное напряжение затвора, в даташите оно обозначается так VGS - Gate-to-Source Voltage. При срабатывании защиты, полевой транзистор не нагревается. Но в нормальном режиме, через транзистор проходит не малый ток (в моем случае до 10 А), который и нагревает транзистора. По результатам испытаний оказалось что при прохождении тока до 4А транзистор без радиатора был еле тёплый. При прохождении тока больше 4А начинался нагрев полевика (). Даже если нагрев был такой что пальцами можно было удержатся, то через 3 часа зарядки аккумулятора током 6А транзистор нагревался очень сильно. Вывод однозначный – радиатор необходим (не большой, но надо). Стабилитрон. С ним мы уже разобрались чуть выше. В моём случае максимальное напряжение затвора транзистора составляло 20 В. Стабилитрон я установил на 18 В. Транзистор Т2. Не критичен и может быть установлен любой подходящий по параметрам. Например: BC 174, BC 182, BC 190, BC 546, 2SD767 и т. д. Резистор R4. Встречал описание, в котором говорится, что если установить R4 - подстроечный номиналом 10кОм, то можно в узких пределах регулировать ток срабатывания защиты. Не знаю как там у них, но мне точная регулировка не была нужна. Но все равно решил попробовать. И зачем спрашивал я себя после этого. Как регулируется ток срабатывания я не увидел, но увидел, как красиво вылетает полевой транзистор, если установить сопротивление на R4 меньше 1кОм (случайно отвертка соскользнула). Очень не советую ставить этот резистор меньше 1кОм. Диод D1. Также не критичен и может быть установлен практически любой. Я установил 1N4148. Встречал форумы, где говорят, что не видят смысла в установке этого диода, но я его не исключал из схемы. Я себе объясняю применение этого диода так: При подаче входного напряжения, на затворе Т1 присутствует положительное напряжение, которое накапливается на емкости затвора. Из-за этой ёмкости, даже после отключения питания, транзистор остается открытым некоторое время. Время, которое транзистор остается открытым зависит от емкости его затвора, чем больше ёмкость - тем дольше он открыт. Допустим, диод D1 отсутствует. Мы к включенному ЗУ подключаем аккумулятор со случайно перепутанной полярностью. Если по какой-то причине транзистор Т2 не откроется, то будет пшик, так как на момент подключения, транзистор Т1 останется открытым из-за накопленного положительного напряжения на затворе. А вот если б диод присутствовал, то напряжение с затвора через диод ушло б на минусовую клемму аккумулятора. После сборки, готовую защиту хотел уже устанавливать в корпус ЗУ, но вдруг подумал: А что если защита сработает тогда, когда никого рядом не будет, или кто-то будет, но так что ЗУ не попадет в поле зрения и не увидит светящийся светодиод??? Решение – надо установить бузер. Бузер был применён на 12В 8мА. Изначально установил его параллельно светодиоду, но мне это не совсем понравилось, и я чуточку добавил деталей. Если защиту планируется вами применять в регулируемом БП или ЗУ с выходным напряжением от нуля, то бузер лучше установить на 5В. При этом последовательно с бузером необходимо подключить резистор, сопротивление которого надо будет подобрать. После всего этого плата с защитой отправилась в ЗУ, где и до сих пор живёт-поживает. В результате, схема получилась вот такая: И на конец несколько фото: Срабатывание при КЗ. Срабатывание при переполюсовке. Просто плата. Плата в корпусе ЗУ. Плата в корпусе ЗУ. Ближе. В архиве есть схема, эта статья и печатка. Скачать Напоследок хотелось бы сказать что много кто пишет что эта схема не работает, работает неправильно или ещё что-то. У меня заработала и работает вполне нормально. Всем удачи в повторении!!! radioklon.ucoz.ua Схема разрыва цепи, показанная на рис.1, описана в журнале EDN Europe. Оно имеет в своем составе только недорогие компоненты, отвечает за защиту и по напряжению и по току. Основным элементом схемы является D2 — точный перестраиваемый регулятор напряжения, который обеспечивает опорное напряжение. На рис.2 показан упрощенный вид ZR431 вместе с диодом D1. Напряжение, появляющееся но опорном входе (REFERENCE), сравнивается с напряжением внутреннего опорного источника, Vref, обычно 2,5 В. В выключенном состоянии, когда на опорном входе О В, выходной транзистор выключен и ток катода менее 0,1 мкА. Как только напряжение опорного входа достигает Vref, катодный ток слегка увеличивается, о когда напряжение опорного входа превышает Vref, прибор полностью включается и напряжение на катоде падает примерно до 2 В. При таких условиях импеданс между катодом и источником питания определяет ток катода, который составляет от 50 мкА до 100 мА. При нормальных рабочих условиях выходной транзистор D2 выключен и затвор выходного Р-канального MOSFET транзистора Q4 питается от резистора R9. Следовательно, Q4 полностью включен, развивает ток нагрузки l(oad, который течет от источника питания через резистор R6 в нагрузку. Транзистор Q2 и токочувствительный резистор R6 отслеживают величину l(oad, поскольку базо-эмиттерное напряжение Q2 равно 1)бэ= ljoad х R6. При нормальном токе нагрузки 1)бэ = 0,6 В и менее транзистор Q2 выключен и не влияет на напряжение делителя R3, R4. Поскольку входной ток D2 менее 1 мкА, падение напряжения на резисторе R5 незначительное и на опорном входе напряжение равно напряжению на резисторе R4. В случае перегрузки по току, когда l(oocj превышает максимальную допустимую величину, увеличение падения напряжения на резисторе R6 приводит к включению транзистора 02. Напряжение на резисторе R4 при этом устремляется к напряжению питания, при этом катодное напряжение на D2 падает примерно до 2 В. Выходной транзистор D2 поглощает ток через резисторы R7 и R8, при этом на транзисторе Q3 появляется смещение и он открывается. Через транзистор Q3 напряжение на затворе Q4 приближается к напряжению питания, и Q4 закрывается. В то же время транзистор Q3 через диод D1 подает ток на резистор R4, напряжение на котором фиксируется близким к напряжению питания без транзистора Q2, который запирается ввиду отсутствия тока в резисторе R6. Это состояние с обесточенной нагрузкой фиксируется до вмешательства пользователя. В случае повышенного напряжения на источнике питания схема разрыва цепи также реагирует. Когда ток нагрузки находится в нормальных пределах и Q2 выключен, величина напряжения питания определяет напряжение но делителе R3, R4, который определяет напряжение на опорном входе. При повышении напряжения питания напряжение на R4 превышает 2,5 В, и выходной транзистор D2 включается. Снова включается транзистор Q3, отключается выходной транзистор Q4 и нагрузка изолируется от повышенного напряжения питания. В обоих случаях пользователь может снова включить нагрузку, нажав кнопку RESET. Очень часто попадаются такие типы нагрузок, которые вначале требуют большой ток (моторы, ломпы накаливания и пр.). Чтобы схема сразу же не отключила нагрузку, необходимо замедлить нарастание напряжения на опорном входе. Для этого на опорный вход устанавливают конденсатор С2. Но это автоматически приводит к тому, что при перегрузке по току и напряжению схема будет срабатывать медленно. Компоненты CI, Rl, R2 и транзистор Q1 обеспечивают альтернативное решение. При включении источника питания конденсатор С1 заряжается и его ток зарядки открывает транзистор Q1. При этом на опорном входе фиксируется напряжение, близкое к нулю, примерно на 400 мс. За это время большой пусковой ток закончится, после заряда конденсатора С1 транзистор Q1 отключается, и схема переходит в обычный режим. В нормальном режиме сама схема разрыва цепи тока почти не потребляет, поскольку транзисторы Q1-Q3 и регулятор D2 закрыты. Детали. Транзисторы Q1-Q3 обычные маломощные. Мощный полевой транзистор 04 подбирается по требуемому току нагрузки. Диод D1 — любой маломощный. Стабилитроны D3 и D4 должны защитить регулятор D2 в случае выбросов напряжения. На регулятор D2 необходимо обратить особое внимание. Такие регуляторы выпускают различные производители, и не все они имеют одинаковые параметры. Например, сравнение регуляторов TL431CLP фирмы Texas Instruments и ZR431CL фирмы Zetex показывает, что изменение напряжения на опорном входе от 2,2 до 2,45 В приводит к росту катодного тока от 220 до 380 мкА для TL431CLP и от 23 до 28 мкА для ZR431CL (различие более, чем в 10 раз!). Поэтому для каждого из вариантов нужны различные резисторы R7 и R8. Схемы разрыва цепи имеют большое практическое применение, особенно в автомобильных системах. Метки: Катодный ток, Опорное напряжение, Схема разрыва, Цепь по напряжению. radio-technica.ru Обеспечение надежности работы радиоэлектронных схем является одной из важнейших задач практического использования компонентов радиоэлектронной аппаратуры. В отношении ОУ наиболее уязвимыми являются входные и выходные цепи, цепи питания. Все эти цепи критичны к даже весьма непродолжительным перенапряжениям, которые могут возникать в результате грозовых и электростатических разрядов, переходных процессов, неисправностей по цепям питания и т. д. Вторым по значимости в плане вероятного повреждения ОУ представляются перегрузки по току или рассеиваемой мощности. Защита входных цепей ОУ Совет. При выборе схем защиты ОУ следует учитывать тот момент, что многие современные микросхемы уже имеют встроенную защиту, например, на случай короткого замыкания в нагрузке, от перегрева и т. п. Конструкционные особенности исполнения и эксплуатации микросхем обычно указывают в технических паспортах и описаниях. В таких описаниях обязательно указывают предельно допустимые условия эксплуатации микросхем — по напряжению питания, потребляемому току, току нагрузки, предельному уровню входных напряжений и т. д. Современные микросхемы, учитывая опыт эксплуатации и статистику отказов, зачастую имеют встроенную систему защиты, например, от короткого замыкания в цепи нагрузки. Вместе с тем, многие подобные усовершенствования, повышая надежность устройств, могут заметно ухудшить их иные важнейшие эксплуатационные характеристики, особенно, быстродействие, работу в области повышенных частот. Наиболее простой способ защиты входных цепей ОУ показан на рис. 5.1 и рис. 5.2. Он заключается в использовании диодного ограничителя, выполненного на основе встречно включенных высокочастотных диодов и резистора R1, который по совместительству входит в состав усилителя на ОУ и определяет его коэффициент передачи. Примечание. Напомню, что для кремниевых диодов ограничение наступает при величине напряжения, прикладываемого к диодам, превышающем 0,6—0,7В. При более низких напряжениях диоды можно практически исключить из эквивалентной схемы: их сопротивление утечки обычно намного превышает 1 МОм, а величина емкости не превышает долей — единиц пикофарад. Для германиевых диодов порог шунтирующего действия проявляется при напряжениях свыше 0,25—0,3 В. При меньших напряжениях сопротивление утечки примерно на порядок ниже, чем для кремниевых диодов; емкостные свойства примерно сопоставимы. Если есть необходимость повысить уровень входного сигнала, поступающего на вход ОУ без ограничения, для защиты можно использовать Рис. 5.1. Схема диодного ограничителя предельного уровня входного напряжения последовательную цепочку из нескольких германиевых и/или кремниевых диодов. Их напряжения арифметически суммируются; для обеспечения равномерности распределения падения напряжений параллельно каждому из диодов следует подключить резистор сопротивлением 0,5—2 МОм (все резисторы равного номинала). Рис. 5.2. Вариант выполнения схемы ограничителя Рис. 5.3. Схема защиты входных цепей ОУ с использованием симметричного стабилитрона Одним из вариантов защиты входных цепей ОУ является включение на его входе (симметричного) стабилитрона по схеме, представленной на рис. 5.3. В качестве симметричного стабилитрона можно использовать два (или более) встречно включенных однотипных стабилитрона. Заметным недостатком схем защиты с применение стабилитронов следует считать то, что стабилитроны, как элементы сугубо низкочастотные, имеющие выраженные значения емкостей переходов и их зависимость от приложенного напряжения, могут работать лишь в области весьма низких частот, как правило, до 1 кГц. Для защиты входных цепей ОУ от перенапряжения можно использовать схему, представленную на рис. 5.4. Под перенапряжением следует считать такое напряжение на входе, величина которого превышает напряжение питания микросхемы. Решить эту проблему несложно при использовании диодных цепочек VD1 и VD2, которые открываются и подключают вход к шине питания при напряжении на входе на доли вольта превышающем напряжение питания микросхемы. Рис. 5.4. Схема диодной защиты входных цепей ОУ Рис. 5.5. Схема защиты входных цепей ОУ с использованием КМОП- коммутатора Следующий вариант выполнения цепей защиты основан на использовании КМОП-коммутатора, управляемого входным сигналом (положительной полярности). В случае если напряжение на управляющем входе КМОП-коммутатора превысит уровень 0,6—0,7 от напряжения его питания, ключ коммутатора замкнется, обеспечив защиту входа ОУ. Рис. 5.6. Вариант схемы защиты входа ОУ В приведенной на рис. 5.5 схеме питание КМОП-коммутатора осуществляется непосредственно от входного сигнала: это напряжение в положительной полярности через диод VD2 заряжает накопительный конденсатор С1 и ограничивается стабилитроном VD1. Ввиду малого энергопотребления по цепям питания КМОП-коммутатора (доли миллиампера) конденсатор С1 образует импровизированный аналог источника питания микросхемы DA2. Приведенная выше схема обеспечивает защиту входа ОУ при уровне входного напряжения, незначительно превышающего напряжение стабилизации стабилитрона VD1. Предполагается, что это напряжение меньше или равно напряжению питания микросхемы DA1. Обеспечить защиту по входному сигналу, уровень которого не может превышать напряжение питания ОУ (или на доли вольта превосходит его), можно при использовании схемного устройства, представленного на рис. 5.6. Следующее техническое решение предусматривает корректную работу элемента защиты при двуполярном входном сигнале (рис. 5.7). Отмечу, что для повышения чувствительности схемы защиты для питания управляющего входа коммутатора можно использовать выпрямители- умножители входного сигнала. Можно также предусмотреть принудительное смещение начального положительного напряжения на управляющем входе КМОП-коммутатора. Примечание. Рис. 5.9. Схема защиты входных цепей ОУ с использованием лавинного транзистора Рис. 5.8. Схема защиты входных цепей ОУ с использованием транзисторного ключа переменного тока Рис. 5.7. Вариант схемы защиты входа ОУ Стоит напомнить, что большинство КМОП-коммутаторов способно работать до частот, не превышающих 1МГц. Точнее говоря, предельные возможности таких коммутаторов напрямую зависят от напряжения питания микросхемы коммутатора: чем выше это напряжение, тем выше частота коммутации. Диапазон же питающих напряжений КМОП-коммутаторов отечественного производства лежит в интервале 3—15 В. Соответствующая верхняя предельная частота коммутации может приближаться к 4—5 МГц (для современных моделей КМОП- коммутаторов). Более быстродействующим элементом защиты являются транзисторные ключи, схема одного из вариантов выполнения которого приведена ниже (см. рис. 5.8). Как и в предшествующих случаях элементом, лимитирующим верхнюю частоту работы устройства, является наиболее низкочастотная деталь — стабилитрон VD5. В этой связи этот элемент целесообразно заменить транзисторным аналогом, варианты которого описаны в монографии [5.1]. Как вариант выполнения цепи защиты можно рассмотреть включенную во входную цепь ОУ мостовую диодную схему, в диагональ которой в инверсном виде включен биполярный лавинный транзистор VT1 (рис. 5.9). Пробой такого транзистора обычно наблюдается при напряжениях порядка 8—10 В и более, в зависимости от типа транзистора, см. также [5.1]. Примечание. Отмечу, что обычно лавинные транзисторы при подобном режиме включения работоспособны до частот не свыше 200 кГц. Их аналоги — динисторы обычно работают до частот не более 1 кГц. Рис. 5.10. Схема диодной защиты входных цепей ОУ Рис. 5.11. Схема защиты входных цепей ОУ стабилитронами Рис. 5.12. Схема защиты входных цепей ОУ симметричным стабилитроном Для того, чтобы ограничить предельное напряжение между входами ОУ, используют простейший диодный ограничитель, подключенный к входам ОУ (рис. 5.10). При малом напряжении сопротивление ограничителя на кремниевых диодах превышает десятки мегаом, зато при последующем росте этого напряжения (при напряжении свыше 0,6—0,7 В) экспоненциально снижается до сотен ом. Область предельных рабочих частот диодной защиты определяется свойствами как самого ОУ, так и типом используемых диодов (ориентировочно до 10 МГц, т. к. на более высоких частотах начинают сказываться емкостные свойства элементов схемы). Уровень ограничения можно ступенчато менять, используя цепочки последовательно включенных диодов. Вариант схемы защиты входных цепей ОУ с использованием встречно включенных стабилитронов приведен на рис. 5.11. Кроме параллельного включения стабилитронов, рис. 5.11, возможно и их последовательное включение или использование симметричного стабилитрона, рис. 5.12. Применение стабилитронов позволяет заметно повысить напряжение защиты, однако сужает область рабочих частот устройства. Защита ОУ по цепям питания Простым способом защиты ОУ от перенапряжения по цепям питания является использование стабилитронов, рис. 5.13. Одновременно решаются задачи защиты, стабилизации напряжения питания, формирования искусственной средней точки. При неверной полярности подключения Рис. 5.16. Схема ограничителя тока ОУ на ОУ подается напряжение, равное прямому падению напряжения на стабилитронах, что не приводит к повреждению ОУ Диодно-резистивная защита, рис. 5.14, спасает ОУ от неверной полярности подаваемого напряжения, однако не защищает его от перенапряжения. Комбинированная защита ОУ по цепям питания, рис. 5.15, сочетает в себе достоинства ранее рассмотренных технических решений. В схеме использована параллельная диодная защита с использованием диода VD3: при неверной полярности поданного напряжения происходит короткое замыкание источника питания на диод VD3, после чего перегорает предохранитель FU1 и схема обесточивается. Недостатки такого схемного решения также очевидны: ♦ необходимость использования мощного диода защиты VD3; ♦ возможность повреждения источника питания при использовании суррогатного предохранителя; ♦ необходимость замены предохранителя. Впрочем, последние проблемы могут быть решены заменой одноразового плавкого предохранителя полупроводниковым многоразовым самовосстанавливающимся предохранителем [5.2]. Для ограничения тока, потребляемого ОУ, используют ограничители тока (генераторы стабильного тока), рис. 5.16. Защита выходных цепей ОУ Выходные цепи ОУ чаще всего повреждаются: ♦ или в результате перенапряжений, возникающих при работе ОУ на индуктивную нагрузку; ♦ или от короткого замыкания нагрузки. Вариант защиты выходных цепей от импульсов непредусмотренной штатным режимом эксплуатации полярности приведен на рис. 5.17. Рис. 5.18. Схема защиты выходных цепей ОУ с использованием стабилитрона Рис. 5.7 7. Схема диодной защиты выходных цепей ОУ Стабилитрон, подключенный параллельно сопротивлению нагрузки, ограничивает предельное напряжение выходного сигнала до уровня напряжения стабилизации, рис. 5.18. Примечание. Следует учесть, что частотная область применения такого способа защиты ограничена емкостными свойствами стабилитрона (до единиц килогерц). Рис. 5.19. Схема ограничителя предельного тока нагрузки ОУ Кроме того, в зависимости от величины выходного напряжения заметно изменяется и емкость стабилитрона. Это может дополнительно исказить усиливаемый сигнал, а при работе на индуктивную нагрузку вызвать резонансные процессы. Ограничивают предельный ток нагрузки и, следовательно, защищает транзисторы выходных цепей ОУ от перегрузки ограничитель тока (генератор стабильного тока), рис. 5.19. Следует отметить, что многие современные ОУ имеют подобные цепи защиты непосредственно в составе микросхемы. Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с. nauchebe.netЗАЩИТА ОУ ОТ ПЕРЕГРУЗОК в устройствах на микросхемах. Схема защита по току
Схема защиты источника питания от перегрузки на КУ202
Добавил: Chip,Дата: 06 Фев 2015 
Схема защиты источника питания от перегрузки на КУ202
Видео работы схемы защиты источника питания
П О П У Л Я Р Н О Е:
>>
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:
Регулируемый блок питания с защитой от перегрузки
Защита блока питания от перегрузки
Описание работы регулируемого блока питания
Детали блока питания
Простая защита от короткого замыкания для блока питания схема своими руками |
Схема защиты от КЗ:
Рисунок №1 – Схема защиты от коротко замыкания.Работа схемы защиты от короткого замыкания:
Рисунок №2 – Работа схемы при целом предохранителе
Рисунок №3 – Сработал предохранительУСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЛЮБОГО БЛОКА ПИТАНИЯ
Схема блока защиты БП
Подключение схемы к БП
СХЕМА АУДИО КОМПРЕССОРА 
Небольшая самодельная приставка для выравнивания минимальных и максимальных уровней сигнала звука.ФМ УСИЛИТЕЛЬ 
Делаем качественный полуваттный передатчик с усилителем, для передачи аудиосигнала на FM радиовещательный приёмник.САМОДЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 
Для проекта самодельный преобразователь, взял готовый трансформатор 220-20 вольт из радиоприемника. Далее разобрал рамку трансформатора. Потом снял вторичную обмотку, с которой выходило 20 В. Намотал проволоку виток к витку со вторичной обмотки трансформатора ТВС (трансформатор выходной строчный). Проволока была толщиной 0,01 мм. Рамка и первичная обмотка остались заводскими. По расчетам у меня получилось 1200 витков.Защита ЗУ от переполюсовки аккумулятора. - Защита - Схемы разных устройств - Схемы
Схема защиты цепи по току и напряжению
ЗАЩИТА ОУ ОТ ПЕРЕГРУЗОК в устройствах на микросхемах
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: