Захист блоку живлення від КЗ. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Захист блоку живлення від КЗ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Для живлення конструкцій, що збираються, радіоаматори нерідко використовують найпростіші блоки, що складаються з понижуючого трансформатора і випрямляча з конденсатором фільтра. І, звичайно, у таких блоках немає жодного захисту від короткого замикання (КЗ) у навантаженні, хоча воно часом призводить до виходу з ладу випрямляча і навіть трансформатора.

Застосовувати в таких блоках живлення як елемент захисту плавкий запобіжник не завжди зручно, та й, крім того, швидкодія у нього невисока.

Один із варіантів вирішення проблеми захисту від КЗ - включення послідовно з навантаженням польового транзистора середньої потужності із вбудованим каналом. Справа в тому, що на вольт-амперній характеристиці такого транзистора є ділянка, на якій струм стоку не залежить від напруги між стоком та витоком. Тому на цій ділянці транзистор працює як стабілізатор (обмежувач) струму.

Схема підключення транзистора до блоку живлення наведена на рис.1, а вольт-амперні характеристики транзистора для різних опорів резистора R1 – на рис.2.

Захист блоку живлення від КЗ
Ріс.1

Захист блоку живлення від КЗ
Ріс.2

Працює захист так. Якщо опір резистора дорівнює нулю (тобто витік з'єднаний із затвором), а навантаження споживає струм близько 0,25 А, то падіння напруги на польовому транзисторі не перевищує 1,5 В, і практично на навантаженні буде вся випрямлена напруга. При появі ж ланцюга навантаження КЗ струм через випрямляч різко зростає і за відсутності транзистора може досягти кількох ампер. Транзистор обмежує струм короткого замикання лише на рівні 0,45...0,5 А незалежно від падіння напруги у ньому. У цьому випадку вихідна напруга дорівнюватиме нулю, а вся напруга впаде на польовому транзисторі. Таким чином, у разі КЗ потужність, що споживається від джерела живлення, збільшиться в даному прикладі не більше ніж удвічі, що в більшості випадків цілком припустимо і не позначиться на "здоров'ї" деталей блоку живлення.

Зменшити струм короткого замикання можна збільшенням опору резистора R1. Потрібно вибирати такий резистор, щоб струм короткого замикання був приблизно вдвічі більший за максимальний струм навантаження.

Подібний спосіб захисту особливо зручний для блоків живлення з RC-фільтром, що згладжує - тоді польовий транзистор включають замість резистора фільтра (такий приклад показаний на рис. 3).

Захист блоку живлення від КЗ
Ріс.3

Оскільки під час КЗ на польовому транзисторі падає майже вся випрямлена напруга, його можна використовувати для світлової або звукової сигналізації. Ось, наприклад, схема включення світлової сигналізації – рис.7. Коли з навантаженням все гаразд, світиться світлодіод HL2 зеленого кольору. При цьому падіння напруги на транзисторі замало запалювання світлодіода HL1. Але варто з'явитися КЗ у навантаженні, як світлодіод HL2 гасне, зате спалахує HL1 червоного свічення.

Резистор R2 вибирають залежно від потрібного обмеження струму КЗ за рекомендаціями.

Схему підключення звукового сигналізатора наведено на рис. 4. Його можна підключати між стоком і витоком транзистора, або між стоком і затвором, як світлодіод HL1.

Захист блоку живлення від КЗ
Ріс.4

При появі на сигналізаторі достатньої напруги набуває чинності генератор ЗЧ, виконаний на одноперехідному транзисторі VT2, і в головному телефоні BF1 лунає звук.

Одноперехідний транзистор може бути КТ117А-КТ117Г, телефон низькоомний (можна замінити динамічною головкою невеликої потужності).

Залишається додати, що для слабкострумових навантажень у блок живлення можна ввести обмежувач струму КЗ на польовому транзисторі КП302В. При виборі транзистора інших блоків слід враховувати його допустиму потужність і напруга стік - исток.

Звичайно, подібну автоматику можна ввести і в стабілізований блок живлення, який не має захисту від КЗ у навантаженні.

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Напрямок, в якому падає антиматерія 17.11.2018

Зі шкільного курсу фізики нам відомо, що молоток і найлегша пір'їнка, будучи поміщеними у вакуум, впадуть на поверхню в той самий момент. Це було наочно продемонстровано американськими астронавтами місії Apollo 15, а тепер вчені європейської організації ядерних досліджень CERN планують внести до цього простого експерименту екзотичний елемент, вони "кидатимуть" частинки антиматерії у вакуумній камері і спостерігатимуть за впливом на них сил гравітації. І, цілком можливо, що антиматерія "падатиме вгору" в силу своєї антиприроди.

У нашому світі кожна елементарна частка має відповідну їй за всіма параметрами, за винятком протилежного електричного заряду, пару. Якщо звичайна частка і античастка стикаються у просторі, вони взаємно знищуються, перетворюючись на чисту енергію. Звичайно, що така властивість антиматерії ускладнює її отримання, зберігання та вивчення. У 2010 році вченим CERN вдалося зловити в магнітній пастці та вивчити антиматерію, хоча час зберігання антиматерії становив лише частки секунди. Але вже наступного року час утримання антиматерії у пастці було збільшено до 16 хвилин.

Існуючі фізичні теорії передбачають, що сили гравітації мають впливати на антиматерію так само, як і нормальну матерію. Але це припущення має бути перевірено на практиці, адже навіть невеликі відхилення теорії від практики здатні внести величезні зміни до існуючої стандартної моделі фізики елементарних частинок. В рамках таких "перевірочних" експериментів кілька років тому група вчених CERN вивчила оптичний спектр антиводню і знайшла, що цей спектр є абсолютно ідентичним спектру нормального водню.

Ще одним фундаментальним питанням є те, як реагує антиматерія на сили гравітації. Відповідно до теорії, частинки антиматерії повинні падати в гравітаційному полі так само, як і частинки звичайної матерії. Але існує один шанс із мільйона, що частки антиматерії будуть падати у зворотному напрямку. І це можна буде дізнатися, лише вивільнивши антиматерію з "обіймів" електромагнітної пастки, що утримує її.

Проблема антиматерії і гравітації буде вивчатися в ході двох експериментів, в яких, відразу після отримання частинок антиматерії, будуть відключені магнітні пастки, що утримують їх. А чутливі датчики реєструватимуть сплески енергії та їх точне становище. За одержуваними даними вчені обчислять траєкторію руху частинок антиматерії та виміряють величину ефектів впливу на них сил гравітації.

Основною відмінністю між двома експериментами є метод отримання антиматерії та її підготовка до кидка у вільне падіння. Перший з експериментів ALPHA-g базується на вже існуючому обладнанні експерименту ALPHA, яке дозволяє вченим створювати антиматерії і утримувати її в пастці. Антипротони виходять за допомогою установки Antiproton Decelerator (AD) і поєднуються з позитронами для створення нейтральних атомів антиводню. Саме нейтральна природа атомів антиводню дозволяє уникнути впливу на нього інших сил і точно виміряти вплив сил гравітації.

Другий експеримент, GBAR, черпає антипротони із сповільнювача ELENA і комбінує їх із позитронами, отриманими за допомогою маленького лінійного прискорювача. Антипротони (іони антиводню) охолоджуються до 10 мікрокельвінів і за допомогою світла лазера перетворюються на нейтральні атоми. Отримані антиатоми потрапляють у підготовлену пастку, де їх подальше вивчення.

На жаль, для проведення цих експериментів потрібно дуже багато часу. А ситуація посилюється ще тим, що через кілька тижнів прискорювачі CERN будуть знову закриті на два роки, протягом яких буде проводитися їхня корінна модернізація, яка призведе до перетворення нинішнього Великого Адронного Колайдера на встановлення наступного покоління, у Великий Адронний Колайдер з високою яскравістю (High -Luminosity Large Hadron Collider, HL-LHC). Але вчені експериментів GBAR і ALPHA-g розраховують, що часу їм має вистачити для проведення експериментальної частини досліджень, а обробити зібрані при цьому дані можна буде і трохи пізніше.

Інші цікаві новини:

▪ Дорожній шум прискорює старіння птахів

▪ Модифікований пероксид водню замість антибіотиків

▪ Використання води для переробки акумуляторів

▪ TWS-навушники Huawei FreeBuds Pro 3

▪ Кава після робочого дня шкодить сну

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Шпигунські штучки. Добірка статей

▪ стаття Ніхто не лицемір у своїх забавах (насолодах). Крилатий вислів

▪ стаття Чому газети із сенсаційними новинами називають жовтою пресою? Детальна відповідь

▪ стаття Фахівець із навчання персоналу. Посадова інструкція

▪ стаття Пристрій бездротового дистанційного керування Циклоп. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Детектор змінного струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт