Aizsardzības ierīču shēma jebkuram barošanas avotam. Regulēta barošana ar aizsardzību pret pārslodzi

Jums jau ir nācies būvēt paštaisītus izstrādājumus ar dažādiem barošanas spriegumiem: 4,5, 9, 12 V. Un katru reizi jums bija jāiegādājas atbilstošs bateriju vai elementu skaits. Bet nepieciešamie strāvas avoti ne vienmēr ir pieejami, un to kalpošanas laiks ir ierobežots. Tāpēc mājas laboratorijai ir nepieciešams universāls avots, kas piemērots gandrīz visiem radioamatieru prakses gadījumiem. Tas var būt tālāk aprakstītais maiņstrāvas barošanas avots, kas nodrošina jebkuru līdzstrāvas spriegumu no 0,5 līdz 12 V. Lai gan no iekārtas paņemtā strāvas daudzums var sasniegt 0,5 A, izejas spriegums paliek stabils. Un vēl viena bloka priekšrocība ir tā, ka tas nebaidās no īssavienojumiem, kas praksē bieži sastopami konstrukciju verifikācijas un regulēšanas laikā, kas ir īpaši svarīgi iesācējam radioamatieram.

Strāvas padeves shēma ir parādīta rīsi. viens. Tīkla spriegums tiek piegādāts caur spraudni XI, drošinātāju FX un slēdzi S1 uz pazeminošā transformatora T1 primāro tinumu. Maiņspriegums no sekundārā tinuma tiek piegādāts taisngriezim, kas samontēts uz diodēm VI - V4. Taisngrieža izejai jau būs pastāvīgs spriegums, to izlīdzina kondensators C1.

Tam seko sprieguma regulators, kurā ietilpst rezistori R2-R5, tranzistori V8, V9 un Zenera diode V7. Mainīgo rezistoru R3 var iestatīt ierīces izejā (ligzdās X2 un X3) jebkuru spriegumu no 0,5 līdz 12 V.

Aizsardzība pret īssavienojumu ir ieviesta uz tranzistora V6. Tiklīdz slodzes īssavienojums pazūd, izejā atkal parādīsies iepriekš iestatītais spriegums bez restartēšanas.

Pazeminošā transformatora sekundārajā tinumā 13 - 17 volti.

Diodes var būt jebkura no D226 sērijas (piemēram, D226V, D226D utt.) - K50-16 tipa kondensators C1. Fiksētie rezistori - MLT, mainīgie - SP-1. Zenera diodes D814D vietā varat izmantot D813. Tranzistorus V6, V8 var ņemt kā MP39B, MP41, MP41A, MP42B ar augstāko iespējamo strāvas pārvades koeficientu. Tranzistors V9 - P213, P216, P217 ar jebkuru burtu indeksu. Piemērots un P201 - P203. Tranzistors jāuzstāda uz radiatora.

Pārējās daļas - slēdzis, drošinātājs, kontaktdakša un rozetes - jebkura dizaina.

Kā parasti, pēc instalēšanas pabeigšanas vispirms pārbaudiet visu savienojumu pareizību, pēc tam bruņojieties ar voltmetru un turpiniet pārbaudīt strāvas padevi. Pēc bloka spraudņa ievietošanas tīkla kontaktligzdā un strāvas padeves slēdzim S1 nekavējoties pārbaudiet kondensatora C1 spriegumu - tam jābūt 15-19 V. Pēc tam iestatiet mainīgā rezistora R3 slīdni augšējā pozīcijā atbilstoši diagrammu un izmērīt spriegumu pie X2 un XZ ligzdām - tam vajadzētu būt apmēram 12 V. Ja spriegums ir daudz mazāks, pārbaudiet zenera diodes darbību - pievienojiet voltmetru tās spailēm un izmēra spriegumu. Šajos punktos spriegumam jābūt aptuveni 12 V. Tā vērtība var būt ievērojami mazāka, jo tiek izmantota Zener diode ar atšķirīgu burtu indeksu (piemēram, D814A), kā arī tad, ja tranzistora V6 izejas nav ieslēgts pareizi vai ja tas nedarbojas pareizi. Lai izslēgtu šī tranzistora ietekmi, atlodējiet tā kolektora izeju no Zener diodes anoda un vēlreiz izmēra spriegumu Zener diode. Ja šajā gadījumā spriegums ir zems, pārbaudiet rezistora R2 atbilstību tā nominālajai vērtībai (360 omi). Kad esat sasniedzis vēlamo spriegumu pie barošanas avota izejas (apmēram 12 V), mēģiniet pārvietot rezistora slīdni uz leju ķēdē. Ierīces izejas spriegumam pakāpeniski jāsamazinās līdz gandrīz nullei.
Tagad pārbaudiet iekārtas darbību zem slodzes. Pievienojiet kontaktligzdām rezistoru ar pretestību 40-50 omi un jaudu vismaz 5 vati. To var veidot, piemēram, no četriem paralēli savienotiem MLT-2.0 rezistoriem (jauda 2 W) ar pretestību 160-200 omi. Paralēli rezistoram ieslēdziet voltmetru un iestatiet mainīgā rezistora R3 slīdni augšējā pozīcijā saskaņā ar shēmu. Voltmetra adatai jāuzrāda vismaz 11 V spriegums. Ja spriegums samazinās vairāk, mēģiniet samazināt rezistora R2 pretestību (tā vietā uzstādiet 330 vai 300 omu rezistoru).

Ir pienācis laiks pārbaudīt ķēdes pārtraucēja darbību. Jums būs nepieciešams ampērmetrs 1-2 A, taču ir pilnīgi iespējams izmantot testeri, piemēram, Ts20, kas iekļauts līdzstrāvas mērīšanā līdz 750 mA. Vispirms iestatiet izejas spriegumu uz 5-6 V ar mainīgu barošanas avota rezistoru un pēc tam pievienojiet ampērmetra zondes ierīces izejas ligzdām: negatīvo zondi pie X2 ligzdas, pozitīvo zondi ar ligzdu X3. Pirmajā brīdī ampērmetra adatai vajadzētu pāriet uz skalas galīgo sadalījumu un pēc tam atgriezties pie nulles. Ja tā, iekārta darbojas pareizi.

Bloka maksimālo izejas spriegumu nosaka tikai Zenera diodes stabilizācijas spriegums. Un diagrammā norādītajam D814D (D813) tas var būt no 11,5 līdz 14 V. Tāpēc, ja nepieciešams, nedaudz palieliniet maksimālo spriegumu, izvēlieties Zener diodi ar vēlamo stabilizācijas spriegumu vai nomainiet to ar citu, piemēram, D815E. (ar stabilizācijas spriegumu 15 V). Bet šajā gadījumā jums būs jāmaina rezistors R2 (samazināt tā pretestību) un jāizmanto transformators, ar kuru rektificētais spriegums būs vismaz 17 V pie slodzes 0,5 A (mērot kondensatora spailēs).

Pēdējais posms ir mainīgā rezistora skalas gradācija, kas jums iepriekš jāielīmē korpusa priekšējā panelī. Protams, jums būs nepieciešams līdzstrāvas voltmetrs. Kontrolējot iekārtas izejas spriegumu, iestatiet mainīgā rezistora slīdni dažādās pozīcijās un atzīmējiet skalā katrai no tām sprieguma vērtību.

Regulējams barošanas avots ar īssavienojuma aizsardzību uz tranzistora KT805.

Zemāk esošajā attēlā parādīta vienkārša stabilizēta barošanas avota diagramma. Tajā ir pazeminošs transformators (T1), tilta taisngriezis (VD1 - VD4), kondensatora filtrs (C1) un pusvadītāju sprieguma regulators. Sprieguma regulatora ķēde ļauj vienmērīgi regulēt izejas spriegumu diapazonā no 0 līdz 12 voltiem un ir aizsargāta no īssavienojumiem izejā (VT1). Papildu transformatora tinums ir paredzēts zemsprieguma lodāmura darbināšanai, kā arī eksperimentiem ar maiņstrāvu. Ir norāde par pastāvīgu spriegumu (LED HL2) un mainīgu spriegumu (LED HL1). Lai ieslēgtu visu ierīci, tiek izmantots pārslēgšanas slēdzis SA1, bet lodāmurs - SA2. Slodze tiek atvienota ar SA3. Lai aizsargātu maiņstrāvas ķēdes no pārslodzes, tiek nodrošināti drošinātāji FU1 un FU2. Izejas sprieguma vērtības ir norādītas uz izejas sprieguma regulatora pogas (potenciometrs R4). Ja vēlaties, varat uzstādīt rādītāja voltmetru pie stabilizatora izejas vai salikt voltmetru ar digitālo displeju.

Zemāk redzamajā attēlā ir parādīts modificētas stabilizatora ķēdes fragments ar norādi par īssavienojumu slodzē. Normālā režīmā deg zaļā gaismas diode, kad krava ir aizvērta, tā ir sarkana.

Aizsardzības ķēdes ieviešana nav grūta, jo īpaši tāpēc, ka ir ļoti svarīgi aizsargāt visas ierīces no īssavienojumiem un pārslodzēm. Ja kāda iemesla dēļ ierīcē rodas īssavienojums, tas var radīt neatgriezeniskas sekas. Lai pasargātu jūs no nevajadzīgām izmaksām un ierīci no izdegšanas, pietiek ar nelielu pārskatīšanu saskaņā ar zemāk redzamo shēmu.

Ir svarīgi atzīmēt, ka visa ķēde ir veidota uz papildu tranzistoru pāra. Lai saprastu, atšifrēsim frāzes nozīmi. Komplementāru pāri sauc par tranzistoriem ar vienādiem parametriem, bet dažādiem p-n krustojumu virzieniem.

Tie. visi tranzistoru sprieguma, strāvas, jaudas un citi parametri ir tieši vienādi. Atšķirība izpaužas tikai tranzistora p-n-p vai n-p-n tipā. Mēs sniegsim arī papildinošu pāru piemērus, lai jums būtu vieglāk iegādāties. No krievu nomenklatūras: KT361/KT315, KT3107/KT3102, KT814/KT815, KT816/KT817, KT818/KT819. BD139 / BD140 ir lieliski piemēroti importam. Relejs jāizvēlas darba spriegumam vismaz 12 V, 10-20 A.

Darbības princips:

Pārsniedzot noteiktu slieksni (slieksni nosaka mainīgs rezistors, empīriski), komplementāra tranzistoru pāra atslēgas tiek aizvērtas. Spriegums ierīces izejā pazūd un iedegas gaismas diode, kas norāda uz ierīces aizsargsistēmas darbību.

Poga starp tranzistoru ļauj atiestatīt aizsardzību (stacionārā stāvoklī tā ir aizvērta, t.i. darbojas, lai atvērtu). Aizsardzību var atiestatīt citā veidā, vienkārši izslēdziet un ieslēdziet ierīci. Aizsardzība ir svarīga barošanas blokiem vai akumulatoru lādētājiem.

Katram radioamatierim, kurš regulāri projektē elektroniskās ierīces, manuprāt, mājās ir regulēta barošana. Lieta ir patiešām ērta un noderīga, bez kuras, izmēģinot to darbībā, kļūst grūti pārvaldīt. Patiešām, ja mums ir jāpārbauda, ​​piemēram, gaismas diode, tad mums būs precīzi jāiestata tā darba spriegums, jo, ja LED piegādātais spriegums tiek ievērojami pārsniegts, pēdējais var vienkārši izdegt. Arī ar digitālajām shēmām mēs iestatām multimetra izejas spriegumu uz 5 voltiem vai jebkuru citu, kas mums nepieciešams, un turpinām.

Daudzi iesācēju radioamatieri vispirms samontē vienkāršu regulējamu barošanas avotu, neregulējot izejas strāvu un aizsardzību pret īssavienojumu. Tā arī bija ar mani, pirms kādiem 5 gadiem saliku vienkāršu barošanas bloku, kuram tikai izejas spriegums bija regulējams no 0,6 līdz 11 voltiem. Tās shēma ir parādīta zemāk esošajā attēlā:

Bet pirms dažiem mēnešiem es nolēmu uzlabot šo barošanas bloku un papildināt tā ķēdi ar nelielu īssavienojumu aizsardzības ķēdi. Šo shēmu atradu vienā no žurnāla Radio numuriem. Rūpīgāk izpētot, izrādījās, ka ķēde daudzējādā ziņā atgādina iepriekš minēto strāvas padeves shematisko diagrammu, kuru es samontēju iepriekš. Ja barošanas ķēdē rodas īssavienojums, īssavienojuma indikators nodziest, lai norādītu uz to, un izejas strāva kļūst par 30 miliamperiem. Piedaloties šajā shēmā, tika nolemts papildināt savējo, ko viņš arī izdarīja. Oriģinālā žurnāla Radio diagramma, kurā ir iekļauts papildinājums, ir parādīta zemāk esošajā attēlā:

Nākamajā attēlā parādīta daļa no šīs ķēdes, kas būs jāsamontē.

Dažu daļu, jo īpaši rezistoru R1 un R2, vērtība ir jāpārrēķina uz augšu. Ja kādam joprojām ir jautājumi par to, kur savienot izejošos vadus no šīs ķēdes, es sniegšu šādu attēlu:

Piebildīšu arī to, ka samontētajā shēmā, neatkarīgi no tā, vai tā būs pirmā ķēde, vai ķēde no Radio žurnāla, pie izejas jāliek 1 kΩ rezistors, starp plus un mīnus. Žurnāla Radio diagrammā tas ir rezistors R6. Tad atliek marinēt dēli un salikt visu kopā barošanas korpusā. Spoguļu dēļi programmā Sprinta izkārtojums nav vajadzības. Īsslēguma aizsardzības PCB rasējums:

Apmēram pirms mēneša es uzgāju ķēdi izejas strāvas regulatora stiprinājumam, ko varētu izmantot kopā ar šo barošanas avotu. ņemts no šīs vietnes. Tad es saliku šo prefiksu atsevišķā korpusā un nolēmu pievienot pēc vajadzības, lai uzlādētu akumulatorus un līdzīgas darbības, kur ir svarīga izejas strāvas kontrole. Es dodu televizora pierīces shēmu, tranzistors kt3107 tajā tika aizstāts ar kt361.

Taču vēlāk man radās doma ērtības labad to visu apvienot vienā ēkā. Atvēru barošanas bloka korpusu un paskatījos, nepietika vietas, mainīgais rezistors neder. Strāvas regulatora ķēdē tiek izmantots jaudīgs mainīgs rezistors, kuram ir diezgan lieli izmēri. Lūk, kā tas izskatās:

Tad es nolēmu vienkārši savienot abus korpusus ar skrūvēm, izveidojot savienojumu starp dēļiem ar vadiem. Es arī iestatīju pārslēgšanas slēdzi divās pozīcijās: izeja ar regulējamu strāvu un neregulēta. Pirmajā gadījumā barošanas avota galvenās plates izeja tika savienota ar strāvas regulatora ieeju, un strāvas regulatora izeja nonāca barošanas avota korpusa skavās, bet otrajā gadījumā, skavas tika savienotas tieši ar barošanas avota galvenās plates izeju. Tas viss tika pārslēgts ar sešu kontaktu pārslēgšanas slēdzi 2 pozīcijām. Es sniedzu strāvas regulatora iespiedshēmas plates zīmējumu:

PCB zīmējumā R3.1 un R3.3 ir mainīgā rezistora tapas 1 un 3, skaitot no kreisās puses. Ja kāds vēlas atkārtot, es sniedzu pārslēgšanas slēdža savienojuma shēmu:

Arhīvā pievienoju barošanas bloka iespiedshēmas, aizsardzības shēmas un strāvas regulēšanas shēmas. Materiālu sagatavoja AKV.

Tranzistora pieslēguma shēma barošanas avotam ir parādīta 1. attēlā, bet tranzistora strāvas-sprieguma raksturlielumi dažādām rezistora R1 pretestībām ir parādīti 2. attēlā. Šādi darbojas aizsardzība. Ja rezistora pretestība ir nulle (t.i., avots ir savienots ar vārtiem), un slodze velk aptuveni 0,25 A strāvu, tad sprieguma kritums uz lauka tranzistors nepārsniedz 1,5 V, un praktiski viss. iztaisnotais spriegums būs uz slodzes. Kad slodzes ķēdē parādās īssavienojums, strāva caur taisngriezi strauji palielinās un, ja nav tranzistora, var sasniegt vairākus ampērus. Tranzistors ierobežo īssavienojuma strāvu līdz 0,45...0,5 A neatkarīgi no sprieguma krituma tajā. Šajā gadījumā izejas spriegums kļūs par nulli, un viss spriegums samazināsies visā FET. Tādējādi īssavienojuma gadījumā no strāvas avota patērētā jauda šajā piemērā nepārsniegs divas reizes, kas vairumā gadījumu ir diezgan pieņemami un neietekmēs barošanas avota daļu "veselību".

Rīsi. 2

Jūs varat samazināt īssavienojuma strāvu, palielinot rezistora R1 pretestību. Ir nepieciešams izvēlēties tādu rezistoru, lai īssavienojuma strāva būtu aptuveni divas reizes lielāka par maksimālo slodzes strāvu.
Šī aizsardzības metode ir īpaši ērta barošanas blokiem ar izlīdzinošo RC filtru - tad filtra rezistora vietā tiek ieslēgts lauka efekta tranzistors (šāds piemērs parādīts 3. att.).
Tā kā īssavienojuma laikā lauka efekta tranzistoram gandrīz viss rektificētais spriegums pazeminās, to var izmantot gaismas vai skaņas signalizācijai. Šeit, piemēram, ir diagramma gaismas signāla ieslēgšanai - 7. att. Kad ar slodzi viss ir kārtībā, deg zaļā gaismas diode HL2. Šajā gadījumā sprieguma kritums tranzistorā nav pietiekams, lai aizdedzinātu HL1 LED. Bet tiklīdz slodzē parādās īssavienojums, HL2 LED nodziest, bet HL1 mirgo sarkanā krāsā.

Rīsi. 3

Rezistors R2 tiek izvēlēts atkarībā no vēlamā īssavienojuma strāvas ierobežojuma saskaņā ar iepriekš minētajiem ieteikumiem.
Skaņas signālierīces savienojuma shēma ir parādīta att. 4. To var savienot vai nu starp noteci un tranzistora avotu, vai starp noteci un vārtiem, piemēram, HL1 LED.
Kad signalizācijas ierīcē parādās pietiekams spriegums, iedarbojas AF ģenerators, kas izgatavots uz savienojuma tranzistora VT2, un austiņās BF1 atskan skaņa.
Unijunction tranzistors var būt KT117A-KT117G, tālrunis ir mazas pretestības (var aizstāt ar mazjaudas dinamisko galvu).

Rīsi. četri

Atliek piebilst, ka zemstrāvas slodzēm barošanas avotā var ievietot īsslēguma strāvas ierobežotāju uz KP302V lauka efekta tranzistora. Izvēloties tranzistoru citiem blokiem, jāņem vērā tā pieļaujamā jauda un drenāžas avota spriegums.
Protams, šādu automatizāciju var ieviest arī stabilizētā barošanas blokā, kam nav aizsardzības pret īssavienojumiem slodzē.

Šis ir mazs universāls īssavienojumu aizsardzības bloks, kas paredzēts lietošanai tīklā. Tas ir īpaši izstrādāts, lai ietilptu lielākajā daļā barošanas avotu, nepārslēdzot to ķēdes. Ķēde, neskatoties uz mikroshēmas klātbūtni, ir ļoti viegli saprotama. Saglabājiet to savā datorā, lai redzētu to vislabākajā izmērā.

Lai lodētu ķēdi, jums būs nepieciešams:

1. 1 — TL082 dubultā darbības pastiprinātājs
2. 2 - 1n4148 diode
3. 1 - tip122 NPN tranzistors
4. 1 - BC558 PNP tranzistors BC557, BC556
5. 1 - 2700 omu rezistors
6. 1 - 1000 omu rezistors
7. 1 - 10 kΩ rezistors
8. 1 - 22 kΩ rezistors
9. 1 - potenciometrs 10 kΩ
10. 1 - kondensators 470 mikrofaradu
11. 1 - kondensators 1 mikrofarads
12. 1 - parasti aizvērts slēdzis
13. 1 - releja modelis T74 "G5LA-14"

Ķēdes pievienošana PSU

Šeit zemas vērtības rezistors ir savienots virknē ar barošanas avota izeju. Tiklīdz caur to sāks plūst strāva, būs neliels sprieguma kritums, un mēs izmantosim šo sprieguma kritumu, lai noteiktu, vai jauda ir pārslodzes vai īssavienojuma rezultāts. Šīs shēmas centrā ir darbības pastiprinātājs (operācijas pastiprinātājs), kas iekļauts kā salīdzinājums.

• Ja spriegums pie neinvertējošās izejas ir lielāks par spriegumu pie invertējošās izejas, tad izeja tiek iestatīta uz "augstu" līmeni.
• Ja spriegums pie neinvertējošās izejas ir zemāks par spriegumu pie invertējošās izejas, tad izeja tiek iestatīta uz "zemu" līmeni.

Tiesa, tam nav nekāda sakara ar parasto mikroshēmu loģisko 5 voltu līmeni. Kad operācijas pastiprinātājs ir "augsts", tā izeja būs ļoti tuvu barošanas sprieguma pozitīvajam potenciālam, tādēļ, ja barošana ir +12 V, "augstais" tuvosies +12 V. Kad darbības pastiprinātājs ir "zems" ", tā izeja būs gandrīz pie barošanas sprieguma mīnusa, tāpēc tuvu 0 V.

Izmantojot darbības pastiprinātājus kā salīdzinājumus, mums parasti ir ieejas signāls un atsauces spriegums, ar ko salīdzināt šo ieejas signālu. Tātad mums ir rezistors ar mainīgu spriegumu, kas tiek noteikts saskaņā ar strāvu, kas plūst caur to, un atsauces spriegumu. Šis rezistors ir vissvarīgākā ķēdes daļa. Tas ir savienots virknē ar izejas jaudu. Jums jāizvēlas rezistors, kura sprieguma kritums ir aptuveni 0,5–0,7 volti, kad caur to ir pārslodzes strāva. Pārslodzes strāva rodas, kad aizsardzības ķēde darbojas un aizver jaudas izvadi, lai novērstu tās bojājumus.

Jūs varat izvēlēties rezistoru, izmantojot Oma likumu. Vispirms ir jānosaka strāvas padeves pašreizējā pārslodze. Lai to izdarītu, jums jāzina barošanas avota maksimālā pieļaujamā strāva.

Pieņemsim, ka jūsu barošanas avots var nodrošināt 3 ampērus (šajā gadījumā barošanas avota spriegumam nav nozīmes). Tātad, mēs saņēmām P \u003d 0,6 V / 3 A. P \u003d 0,2 omi. Nākamā lieta, kas jums jādara, ir aprēķināt šī rezistora jaudas izkliedi, izmantojot formulu: P = V * I. Ja mēs izmantojam mūsu pēdējo piemēru, mēs iegūstam: P = 0,6 V * 3 A. P = 1,8 W - 3 vai 5 W rezistors būs vairāk nekā pietiekami.

Lai ķēde darbotos, jums būs jāpieslēdz tai spriegums, kas var būt no 9 līdz 15 V. Lai veiktu kalibrēšanu, pielieciet spriegumu operētājsistēmas pastiprinātāja invertējošajai ieejai un pagrieziet potenciometru. Šis spriegums palielināsies vai samazināsies atkarībā no tā, kurā pusē to pagriezīsit. Vērtība ir jāpielāgo atbilstoši ieejas pakāpes pastiprinājumam 0,6 volti (aptuveni 2,2–3 volti, ja jūsu pastiprinātāja pakāpe ir līdzīga manējai). Šī procedūra aizņem kādu laiku, un labākais kalibrēšanas veids ir zinātniskā poke metode. Jums var būt nepieciešams iestatīt potenciometru uz augstāku spriegumu, lai aizsardzība nedarbotos slodzes maksimuma laikā. Lejupielādējiet projekta failu.

Starp daudzajām tīklā publicētajām automašīnu akumulatoru lādētāju shēmām īpašu uzmanību ir pelnījuši automātiskie lādētāji. Šādas ierīces rada vairākas ērtības bateriju apkopē. No publikācijām, kas veltītas automātiskajiem lādētājiem, jāatzīmē darbi. Šīs ierīces ne tikai nodrošina akumulatora uzlādi, bet arī veic to apmācību un atjaunošanu.