Zabezpieczenie przeciwzwarciowe w stałoprądowych obwodach niskiego napięcia

Fig_1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schematic_got

Często istnieje potrzeba zasilania dowolnego dodatkowego układu z zasilacza stosowanego w układzie głównego modułu.
Oto obwód do wyprowadzenia dodatkowego zasilania z obwodu głównego.
Obwód główny jest chroniony przed uszkodzeniem z powodu zwarcia w obwodzie dodatkowego zasilania poprzez odcięcie tego napięcia.
Dodatkowe napięcie zasilania zostaje automatycznie przywrócone po usunięciu zwarcia. Diody LED wskazują, czy występuje zwarcie, czy nie. Autorski prototyp modułu zabezpieczającego przed zwarciem pokazano na rys. 1.
W głównym obwodzie zasilania, napięcie sieciowe 230V (rys. 2 na stronie 2) jest obniżane przez transformator X1 (napięcie pierwotne 230V AC, napięcie wtórne 0-9V, 300mA), prostowane prostownikiem pełnookresowym zawierającym diody od D1 do D4, filtrowane przez kondensator C1 i stabilizowane przez układ scalony IC1 – 7805 w celu uzyskania napięcia 5V (wyjście O/P1).
Obwód dodatkowego źródła zasilania o napięciu około 5V (wyjście O/P2) jest zrealizowany na tranzystorach BC547 i SK100.
Zasada działania obwodu jest prosta. Gdy napięcie wyjściowe 5V z układu scalonego regulatora 7805 jest obecne, tranzystor BC547 przewodzi prąd przez rezystory R1 i R3 oraz diodę LED1.
W rezultacie, tranzystor SK100 również przewodzi i zabezpieczone przed zwarciem napięcie wyjściowe 5V pojawia się na zaciskach O/P2.
Zielona dioda LED (LED2) świeci się, sygnalizując normalną pracę, natomiast czerwona dioda LED (LED1) pozostaje wyłączona z powodu obecności takiego samego napięcia na obu jej wyprowadzeniach.
Kiedy wystąpi zwarcie na zaciskach O/P2, tranzystor BC547 zostaje wyłączony z powodu połączenia bazy z masą.
W rezultacie tranzystor SK100 jest również odcięty. W ten sposób podczas zwarcia zielona dioda LED (LED2) gaśnie, a czerwona dioda LED (LED1) zaczyna świecić.
Kondensatory C2 i C3 na głównym wyjściu 5V (O/P1) pochłaniają wahania napięcia występujące w wyniku zwarcia napięcia na wyjściu O/P2, zapewniając wolne od zakłóceń napięcie na wyjściu O/P1.
Projekt układu opiera się na zależności podanej poniżej:
RB = (HFE × VS) / (1.3 × IL)
gdzie:
RB = rezystancje bazy tranzystorów SK100 i BC547
HFE = wzmocnienie prądowe równe 200 dla SK100 i 350 dla BC547
VS = 5 V – napięcie przełączania
1.3 = współczynnik bezpieczeństwa
IL = prąd kolektor-emiter tranzystorów
Obwód można zmontować na uniwersalnej płytce drukowanej i umieścić w odpowiedniej obudowie.
Zaciski O/P1 i O/P2 można wyprowadzić na przedni panel obudowy. Podłączyć należy również przewód sieciowy zasilający napięciem
230V AC transformator. Do wizualnego wskazania podłączyć diody LED1 i LED2.
Autor: Pratik Panchal

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.