Güç kaynağının küçük indükleme anahtarındaki kısa devreye karşı korunması. Kısa devre koruması

Hemen hemen her acemi radyo amatörü, yaratıcılığının başlangıcında, daha sonra onu çeşitli deneysel cihazlara güç sağlamak için kullanmak üzere bir ağ güç kaynağı tasarlamaya çalışır. Ve elbette, bu güç kaynağının, kurulum hataları veya arızalar nedeniyle tek tek bileşenlerin arızalanması tehlikesini "anlatmasını" isterim.

Bugün, çıkışta kısa devre göstergesi olanlar da dahil olmak üzere birçok şema var. Çoğu durumda, böyle bir gösterge genellikle yük ayırıcıya bağlı bir akkor lambadır. Ancak bu tür bir katılımla, güç kaynağının giriş direncini arttırıyoruz veya daha basit bir şekilde, çoğu durumda elbette kabul edilebilir olan ancak hiç de arzu edilmeyen akımı sınırlıyoruz.

Şekil 1'de gösterilen devre, cihazın çıkış empedansını hiçbir şekilde etkilemeden yalnızca kısa devre sinyali vermekle kalmaz, aynı zamanda çıkışta kısa devre olduğunda yükü otomatik olarak kapatır. Ayrıca HL1 LED'i cihazın fişe takılı olduğunu hatırlatır ve FU1 sigortası attığında HL2 yanarak değiştirilmesi gerektiğini belirtir.

Kısa devre korumalı ev yapımı bir güç kaynağının elektrik devre şeması

Ev yapımı bir güç kaynağının çalışmasını düşünün. İkincil sargıdan (T1) alınan alternatif voltaj, bir köprü devresine monte edilen VD1...VD4 diyotları tarafından doğrultulur. Kondansatörler C1 ve C2, yüksek frekanslı parazitin ağa girmesini önler ve oksit kapasitör C3, VD6, VT2, VT3'e monte edilen ve 9'luk sabit bir çıkış voltajı sağlayan dengeleme stabilizatörünün girişine sağlanan voltaj dalgalanmalarını yumuşatır. V.

Stabilizasyon voltajı VD6 zener diyot seçilerek değiştirilebilir, örneğin KS156A ile 5 V, D814A ile - 6 V, DV14B ile - V V, DV14G ile -10 V, DV14D ile -12 V olacaktır. İstenirse, çıkış voltajı ayarlanabilir hale getirilebilir. Bunun için anot ve katot VD6 arasına 3-5 kOhm dirençli değişken bir direnç bağlanır ve VT2 tabanı bu direncin motoruna bağlanır.

Güç kaynağı koruyucu cihazının çalışmasını düşünelim. Yükteki kısa devre koruma ünitesi, germanyum pnp transistör VT1, elektromanyetik röle K1, direnç R3 ve diyot VD5'ten oluşur. Bu durumda ikincisi, toplama göre VT1'e göre yaklaşık 0,6 - 0,7 V'luk sabit bir voltajı koruyan bir stabilizatör görevi görür.

Dengeleyicinin normal çalışma modunda, koruma ünitesinin transistörü güvenli bir şekilde kapatılır, çünkü tabanındaki yayıcıya göre voltaj negatiftir. Kısa devre meydana geldiğinde, VT1'in vericisi, düzenleyici VT3'ün vericisi gibi, doğrultucunun ortak negatif teline bağlanır.

Başka bir deyişle, vericiye göre tabanındaki voltaj pozitif hale gelir, bunun sonucunda VT1 açılır, K1 tetiklenir ve kontaklarıyla yükü kapatır ve HL3 LED'i yanar. Kısa devreyi ortadan kaldırdıktan sonra, VT1 verici bağlantısındaki ön gerilim tekrar negatif olur ve kapanır, K1 rölesinin enerjisi kesilir ve yükü dengeleyicinin çıkışına bağlar.

Güç kaynağı yapmak için parçalar. Mümkün olan en düşük çalışma voltajına sahip herhangi bir elektromanyetik röle. Her durumda, vazgeçilmez bir koşulun karşılanması gerekir: ikincil sargı T1, stabilizasyon ve röle tepki voltajlarının toplamına eşit bir voltaj üretmelidir; bu durumda olduğu gibi stabilizasyon voltajı 9 V ve rölenin U'su 6 V ise, ikincil sargının en az 15 V olması gerekir, ancak kullanılan transistörün kollektör-vericisinde izin verilen değeri aşmamalıdır. Yazar prototipte T1 olarak TVK-110L2'yi kullandı. Cihazın baskılı devre kartı Şekil 2'de gösterilmektedir.

Güç kaynağı devre kartı

Tünaydın. Bu notta, Veda-FM taşınabilir radyo istasyonu için ek bir güç amplifikatörünün güç kaynağına dikkatinizi çekmek istiyorum. Güç kaynağının çıkış voltajı 24V, nominal yük akımı 3,5A, kısa devre koruma akımı eşiği 5,5A, kısa devre akımı 0,06A'dır.

Kitin genel görünümü fotoğraf 1'de gösterilmektedir.

Güç kaynağı şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.

Ünitenin güç transformatörü, eski bir TS-90-1 TV'den geri sarılmış bir ağ transformatörüdür; transformatörün ağ sargısının tüm dönüşleri, birincil sargı olarak kullanılır. Yeni ikincil sargı, 1,25 mm çapında 2x65 turlu PETV-2 tel içerir. Bu çapta tel yoksa bobinlerin her birine 0,9 mm çapında 130 tur tel sarabilirsiniz. Bu durumda, köprü doğrultucu devresi korunurken bobinler daha sonra paralel fazda bağlanır. Bu bobinler seri bağlanırsa iki diyottan kurtulabilirsiniz (Şek. 2).

Stabilizatör devresi menteşeli bir kurulum kullanılarak monte edilir (fotoğraf 2'de 1). Güç amplifikatörü muhafazasında C3 ve C4 kapasitörlerim var. İki rakamı, KREN12A mikro devresine monte edilmiş Veda-ChM'ye güç sağlamak için ek bir ayarlanabilir voltaj dengeleyiciyi gösterir. Radyo istasyonunun besleme voltajını değiştirerek amplifikatörün çıkış gücünü belirli sınırlar içinde değiştirebilirsiniz. Bu dengeleyicinin şeması “Güç kaynakları” - “KR142EN12A'daki voltaj dengeleyici” bölümünde bulunabilir. Aşırı yük göstergesi aşağıdaki şekilde çalışır. Doğrultucu filtre kapasitörleri C1 ve C2 üzerindeki voltaj yaklaşık 37 volttur, çıkış voltajının 24V olduğu göz önüne alındığında, 1 ve 2 noktaları arasındaki voltaj 13 volt bölgesinde olacaktır, bu da VD5 zener diyotlarını parçalamak için yeterli olmayacaktır. , VD6, çünkü toplam stabilizasyon voltajı 15V'dur. Kısa devre olduğunda bu noktalar arasındaki gerilim artacak, zener diyotlardan akım akacak ve HL1 LED'i yanacak, HL2 LED'i ise sönecektir. Lütfen "yerde", transistörleri doğrudan ürünün gövdesine yerleştirerek çok kullanışlı olan güçlü transistör toplayıcılarının bulunduğunu unutmayın. Güç kaynağı ve güç amplifikatörü, antenin altındaki tavan arası duvarına asılır, bu da kablodaki güç kaybını önemli ölçüde azaltır. Güle güle. K.V.Yu.

En basit kısa devre koruması hem deneyimli hem de acemi radyo amatörleri için geçerlidir, çünkü hiç kimse hatalardan muaf değildir. Bu makale, cihazınızı istenmeyen arızalardan korumanıza yardımcı olacak basit ama çok orijinal bir şema sunmaktadır. Kendi kendini sıfırlayan sigorta devrenin enerjisini keser ve LED'ler hızlı, güvenilir ve basit bir şekilde acil durum sinyali verir.

Kısa devre koruma devresi:

Şekil 1'de gösterilen devre, amatör radyo güç kaynağı veya başka herhangi bir devre için kurulumu çok kolay bir korumadır.


Şekil No. 1 – Kısa devre koruma devresi.

Kısa devre koruma devresinin çalışması:

Şema çok basit ve anlaşılır. FU1 sigortası sağlamken akım en az dirençli yol boyunca aktığından, çıkış yükü Rн (Şekil No. 2) bağlanır ve akım bunun üzerinden akar. Bu durumda VD4 LED'i sürekli yanar (tercihen yeşil).


Şekil No. 2 - Devrenin tam sigorta ile çalışması

Yük akımı sigorta için izin verilen maksimum akımı aşarsa, sigorta açılır ve böylece yük devresini keser (baypas eder), Şekil No. 3. Bu durumda LED VD3 yanar (kırmızı) ve VD4 söner. Bu durumda ne yükünüz ne de devreniz zarar görür (tabii sigortanın zamanında atması şartıyla).


Şekil No. 3 – Sigorta atmış

Diyotlar VD1, VD5 ve zener diyot VD2, LED'leri ters akımlardan korur. Dirençler R1, R2 koruma devresindeki akımı sınırlar. FU1 sigortası için kendi kendini sıfırlayan bir sigorta kullanmanızı öneririm. Ve ihtiyaçlarınıza göre devrenin tüm elemanlarının değerlerini siz seçersiniz.

Birçok ev yapımı ünite, gücün ters polaritesine karşı koruma eksikliği dezavantajına sahiptir. Deneyimli bir kişi bile istemeden güç kaynağının kutuplarını karıştırabilir. Ve bundan sonra şarj cihazının kullanılamaz hale gelme olasılığı yüksek.

Bu makale tartışılacak Ters polarite koruması için 3 seçenek Kusursuz çalışan ve herhangi bir ayar gerektirmeyen.

seçenek 1

Bu koruma en basit olanıdır ve herhangi bir transistör veya mikro devre kullanmaması nedeniyle benzerlerinden farklıdır. Röleler, diyot izolasyonu - tüm bileşenleri bu.

Şema aşağıdaki gibi çalışır. Devredeki eksi ortak olduğundan pozitif devre dikkate alınacaktır.

Girişe bağlı akü yoksa röle açık durumdadır. Akü bağlandığında artı, VD2 diyotu üzerinden röle sargısına beslenir, bunun sonucunda röle kontağı kapanır ve ana şarj akımı aküye akar.

Aynı zamanda yeşil LED göstergesi yanarak bağlantının doğru olduğunu gösterir.

Ve şimdi pili çıkarırsanız, devrenin çıkışında voltaj olacaktır, çünkü şarj cihazından gelen akım VD2 diyotundan röle sargısına akmaya devam edecektir.

Bağlantı polaritesi ters çevrilirse VD2 diyotu kilitlenecek ve röle sargısına güç sağlanmayacaktır. Röle çalışmayacak.

Bu durumda, kasıtlı olarak yanlış bağlanmış olan kırmızı LED yanacaktır. Pil bağlantısının polaritesinin yanlış olduğunu gösterecektir.

Diyot VD1, devreyi röle kapatıldığında meydana gelen kendi kendine indüksiyondan korur.

Eğer böyle bir koruma uygulamaya konursa , 12 V'luk bir röle almaya değer. Rölenin izin verilen akımı yalnızca güce bağlıdır . Ortalama olarak 15-20 A röle kullanmaya değer.

Bu şemanın birçok açıdan hala analogları yoktur. Aynı anda gücün ters çevrilmesine ve kısa devreye karşı koruma sağlar.

Bu şemanın çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Normal çalışma sırasında, güç kaynağından LED ve direnç R9 aracılığıyla gelen artı, alan etkili transistörü açar ve "saha anahtarının" açık bağlantısından eksi, devrenin çıkışına aküye gider.

Bir kutup değişimi veya kısa devre meydana geldiğinde, devredeki akım keskin bir şekilde artar, bu da "alan anahtarı" ve şönt boyunca voltaj düşüşüne neden olur. Bu voltaj düşüşü, düşük güçlü transistör VT2'yi tetiklemek için yeterlidir. Açıldığında ikincisi alan etkili transistörü kapatır ve kapıyı toprağa kapatır. Aynı zamanda, güç transistör VT2'nin açık bağlantısı tarafından sağlandığı için LED yanar.

Yüksek tepki hızı nedeniyle bu devrenin koruma sağlaması garanti edilir Çıkıştaki herhangi bir sorun için.

Devre çalışırken çok güvenilirdir ve süresiz olarak korumalı bir durumda kalabilir.

Bu, yalnızca 2 bileşen kullandığından devre olarak bile adlandırılamayacak kadar basit bir devredir. Bu güçlü bir diyot ve sigortadır. Bu seçenek oldukça uygundur ve endüstriyel ölçekte bile kullanılmaktadır.

Şarj cihazından gelen güç, sigorta aracılığıyla aküye beslenir. Sigorta maksimum şarj akımına göre seçilir. Örneğin akım 10 A ise 12-15 A sigortaya ihtiyaç vardır.

Diyot paralel bağlanır ve normal çalışma sırasında kapalıdır. Ancak kutupların ters çevrilmesi durumunda diyot açılacak ve kısa devre meydana gelecektir.

Sigorta da bu devrenin aynı anda yanacak olan zayıf halkasıdır. Bundan sonra onu değiştirmeniz gerekecektir.

Diyot, maksimum kısa vadeli akımının sigorta yanma akımından birkaç kat daha büyük olduğu gerçeğine dayanarak veri sayfasına göre seçilmelidir.

Bu şema% 100 koruma sağlamaz çünkü şarj cihazının sigortadan daha hızlı yandığı durumlar olmuştur.

Sonuç olarak

Verimlilik açısından bakıldığında ilk şema diğerlerinden daha iyidir. Ancak çok yönlülük ve tepki hızı açısından en iyi seçenek şema 2'dir. Üçüncü seçenek genellikle endüstriyel ölçekte kullanılır. Bu tür bir koruma, örneğin herhangi bir araba radyosunda görülebilir.

Sonuncusu dışındaki tüm devrelerin kendi kendini iyileştirme işlevi vardır, yani kısa devre giderildiğinde veya akü bağlantısının polaritesi değiştirildiğinde çalışma geri yüklenir.

Ekli dosyalar:

Kendi elinizle basit bir Güç Bankası nasıl yapılır: ev yapımı bir güç bankasının şeması

Çeşitli elektrikli ve radyo ekipmanlarını kurarken bazen her şey istediğimiz gibi gitmez ve kısa devre (kısa devre) meydana gelir. Kısa devre hem cihaz hem de kurulumu yapan kişi için tehlikelidir. Ekipmanı korumak için şeması aşağıda sunulan bir cihazı kullanabilirsiniz.

Çalışma prensibi

Röle P1, kısa devreye karşı izleme elemanı görevi görür; yüke paralel bağlanır. Cihazın girişine voltaj uygulandığında röle sargısından akım akar, röle yükü bağlar ve lamba yanmaz. Kısa devre sırasında röledeki voltaj keskin bir şekilde düşecek ve yükü kapatacak, lamba yanacak ve kısa devre sinyali verecektir. Direnç R1, mevcut eşiği ayarlamak için kullanılır; değeri aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır

R1=U ağ /I ek

U şebeke – şebeke voltajı, I ek – izin verilen maksimum akım.

Örneğin şebeke voltajı 220V, rölenin çalışacağı akım 10A'dır. 220 V/10 A = 22 Ohm olduğunu düşünüyoruz.

Röle gücü 0,2*ekleme formülü kullanılarak hesaplanır.

Direnç R1, 20 W veya daha fazla bir güçle alınmalıdır.

Bu kadar. Bu yazıyla ilgili yorum veya önerileriniz varsa lütfen site yöneticisine yazınız.

Kullanılan literatürün listesi: V.G. Bastanov Moskova işçisi. "300 Pratik İpucu"