Bảo vệ nguồn điện khỏi bị đoản mạch trên công tắc sậy. Bảo vệ ngắn mạch

Hầu hết mọi người mới làm quen với đài phát thanh nghiệp dư đều cố gắng thiết kế một bộ nguồn mạng để sau đó sử dụng nó để cấp nguồn cho các thiết bị thử nghiệm khác nhau. Và tất nhiên, tôi muốn bộ nguồn này “nói” về nguy cơ hỏng hóc của từng bộ phận do lỗi lắp đặt hoặc trục trặc.

Ngày nay có rất nhiều sơ đồ, bao gồm cả những sơ đồ có dấu hiệu đoản mạch ở đầu ra. Trong hầu hết các trường hợp, đèn báo như vậy thường là đèn sợi đốt được nối với bộ phận ngắt tải. Nhưng bằng cách đưa vào như vậy, chúng ta sẽ tăng điện trở đầu vào của nguồn điện hoặc đơn giản hơn là chúng ta hạn chế dòng điện, điều này tất nhiên là có thể chấp nhận được trong hầu hết các trường hợp, nhưng hoàn toàn không như mong muốn.

Mạch như trong Hình 1 không chỉ báo hiệu đoản mạch mà không ảnh hưởng gì đến trở kháng đầu ra của thiết bị mà còn tự động tắt tải khi đầu ra bị chập. Ngoài ra, đèn LED HL1 nhắc nhở thiết bị đã được cắm điện và HL2 sáng lên khi cầu chì FU1 nổ, báo hiệu cần phải thay thế.

Sơ đồ mạch điện của nguồn điện tự chế có bảo vệ ngắn mạch

Hãy xem xét hoạt động của một nguồn cung cấp điện tự chế. Điện áp xoay chiều lấy ra từ cuộn thứ cấp T1 được chỉnh lưu bằng điốt VD1...VD4, lắp ráp thành mạch cầu. Tụ điện C1 và C2 ngăn chặn sự xâm nhập của nhiễu tần số cao vào mạng và tụ điện oxit C3 làm dịu các gợn sóng điện áp cung cấp cho đầu vào của bộ ổn định bù, được lắp ráp tại VD6, VT2, VT3 và cung cấp điện áp đầu ra ổn định 9 V.

Có thể thay đổi điện áp ổn định bằng cách chọn diode zener VD6, ví dụ với KS156A sẽ là 5 V, với D814A - 6 V, với DV14B - V V, với DV14G -10 V, với DV14D -12 V. Nếu muốn, điện áp đầu ra có thể được điều chỉnh. Để thực hiện việc này, một điện trở thay đổi có điện trở 3-5 kOhm được kết nối giữa cực dương và cực âm VD6, và cơ sở VT2 được kết nối với động cơ của điện trở này.

Hãy xem xét hoạt động của thiết bị bảo vệ nguồn điện. Bộ phận bảo vệ ngắn mạch trong tải bao gồm bóng bán dẫn germanium pnp VT1, rơle điện từ K1, điện trở R3 và diode VD5. Cái sau trong trường hợp này đóng vai trò là chất ổn định duy trì điện áp không đổi khoảng 0,6 - 0,7 V dựa trên VT1 so với tổng.

Ở chế độ hoạt động bình thường của bộ ổn định, bóng bán dẫn của bộ phận bảo vệ được đóng chắc chắn, vì điện áp ở chân đế của nó so với bộ phát là âm. Khi xảy ra đoản mạch, bộ phát của VT1, giống như bộ phát của VT3 điều chỉnh, được nối với dây âm chung của bộ chỉnh lưu.

Nói cách khác, điện áp ở chân đế của nó so với bộ phát trở nên dương, do đó VT1 mở ra, K1 được kích hoạt và tắt tải bằng các tiếp điểm của nó, đồng thời đèn LED HL3 sáng lên. Sau khi loại bỏ đoản mạch, điện áp phân cực tại điểm nối bộ phát VT1 lại trở nên âm và đóng lại, rơle K1 ngắt điện, nối tải với đầu ra của bộ ổn định.

Các bộ phận để tạo ra nguồn điện. Bất kỳ rơle điện từ nào có điện áp hoạt động thấp nhất có thể. Trong mọi trường hợp, phải đáp ứng một điều kiện không thể thiếu: cuộn thứ cấp T1 phải tạo ra điện áp bằng tổng điện áp ổn định và điện áp đáp ứng rơle, tức là. nếu điện áp ổn định, như trong trường hợp này, là 9 V và U của rơle là 6 V thì cuộn thứ cấp phải có ít nhất 15 V, nhưng không vượt quá giá trị cho phép tại cực thu-phát của bóng bán dẫn được sử dụng. Tác giả đã sử dụng TVK-110L2 làm T1 trên nguyên mẫu. Bảng mạch in của thiết bị được hiển thị trong Hình 2.

Bảng mạch cấp nguồn

Chào buổi chiều. Trong lưu ý này, tôi muốn các bạn chú ý đến nguồn điện cho bộ khuếch đại công suất bổ sung cho đài phát thanh di động Veda-FM. Điện áp đầu ra của nguồn điện là 24V, dòng tải định mức là 3,5A, ngưỡng dòng bảo vệ ngắn mạch là 5,5A, dòng ngắn mạch là 0,06A.

Cái nhìn tổng thể của bộ sản phẩm được hiển thị trong ảnh 1.

Sơ đồ cung cấp điện được thể hiện trong Hình 1.

Máy biến áp nguồn của thiết bị là máy biến áp mạng quấn lại từ TV TS-90-1 cũ, tất cả các vòng của cuộn dây mạng của máy biến áp đều được sử dụng làm cuộn sơ cấp. Cuộn dây thứ cấp mới chứa 2x65 vòng dây PETV-2 có đường kính 1,25 mm. Nếu không có dây có đường kính này, bạn có thể cuộn 130 vòng dây có đường kính 0,9 mm trên mỗi cuộn dây. Trong trường hợp này, các cuộn dây sau đó được mắc song song cùng pha trong khi vẫn duy trì mạch chỉnh lưu cầu. Nếu các cuộn dây này được mắc nối tiếp thì bạn có thể loại bỏ hai điốt (Hình 2).

Mạch ổn định được lắp ráp bằng cách sử dụng bản lề (1 trong ảnh 2). Tôi có tụ điện C3 và C4 trong vỏ bộ khuếch đại công suất. Số hai biểu thị bộ ổn định điện áp có thể điều chỉnh bổ sung để cấp nguồn cho Veda-ChM, được lắp ráp trên vi mạch KREN12A. Bằng cách thay đổi điện áp cung cấp của chính đài phát thanh, bạn có thể thay đổi công suất đầu ra của bộ khuếch đại trong một số giới hạn nhất định. Sơ đồ của bộ ổn áp này có thể được tìm thấy trong phần “Bộ nguồn” - “Bộ ổn áp trên KR142EN12A”. Chỉ báo quá tải hoạt động như sau. Điện áp trên các tụ lọc chỉnh lưu C1 và C2 xấp xỉ 37 volt, cho rằng điện áp đầu ra là 24V, điện áp giữa điểm 1 và điểm 2 sẽ nằm trong vùng 13 volt, không đủ để đánh thủng các điốt zener VD5 , VD6, vì tổng điện áp ổn định của chúng là 15V. Khi “đoản mạch”, điện áp giữa các điểm này sẽ tăng lên, dòng điện sẽ chạy qua điốt zener và đèn LED HL1 sẽ sáng lên, còn đèn LED HL2 sẽ tắt. Xin lưu ý rằng trên “mặt đất” có các bộ thu bóng bán dẫn mạnh mẽ, đơn giản là rất thuận tiện khi đặt các bóng bán dẫn trực tiếp trên thân sản phẩm. Bộ nguồn và bộ khuếch đại công suất treo trên tường gác mái phía dưới ăng-ten, giúp giảm đáng kể tổn thất điện năng trên cáp. Tạm biệt. K.V.Yu.

Cách bảo vệ ngắn mạch đơn giản nhất phù hợp với cả những người nghiệp dư vô tuyến có kinh nghiệm và người mới làm quen, vì không ai tránh khỏi sai sót. Bài viết này cung cấp một sơ đồ đơn giản nhưng rất nguyên bản sẽ giúp bạn bảo vệ thiết bị của mình khỏi những lỗi không mong muốn. Cầu chì tự phục hồi sẽ ngắt điện mạch và đèn LED báo hiệu trường hợp khẩn cấp, nhanh chóng, đáng tin cậy và đơn giản.

Mạch bảo vệ ngắn mạch:

Mạch thể hiện trong Hình 1 là một biện pháp bảo vệ rất dễ cài đặt cho nguồn điện vô tuyến nghiệp dư hoặc bất kỳ mạch nào khác.


Hình số 1 – Mạch bảo vệ ngắn mạch.

Hoạt động của mạch bảo vệ ngắn mạch:

Đề án này rất đơn giản và dễ hiểu. Vì dòng điện chạy dọc theo đường có điện trở nhỏ nhất trong khi cầu chì FU1 còn nguyên vẹn nên tải đầu ra Rн (Hình 2) được kết nối và dòng điện chạy qua nó. Trong trường hợp này, đèn LED VD4 liên tục sáng (tốt nhất là màu xanh lá cây).


Hình số 2 - Hoạt động của mạch với cầu chì đầy đủ

Nếu dòng điện tải vượt quá dòng điện tối đa cho phép đối với cầu chì, nó sẽ ngắt, do đó làm đứt (bỏ qua) mạch tải, Hình số 3. Trong trường hợp này, đèn LED VD3 sáng lên (màu đỏ) và VD4 tắt. Trong trường hợp này, cả tải và mạch điện của bạn đều không bị ảnh hưởng (tất nhiên, với điều kiện là cầu chì ngắt kịp thời).


Hình 3 – Cầu chì bị đứt

Điốt VD1, VD5 và điốt zener VD2 bảo vệ đèn LED khỏi dòng điện ngược. Điện trở R1, R2 giới hạn dòng điện trong mạch bảo vệ. Đối với cầu chì FU1, tôi khuyên bạn nên sử dụng cầu chì tự phục hồi. Và bạn chọn giá trị của tất cả các phần tử của mạch tùy theo nhu cầu của bạn.

Nhiều thiết bị tự chế có nhược điểm là thiếu khả năng bảo vệ chống lại sự phân cực ngược nguồn điện. Ngay cả một người có kinh nghiệm cũng có thể vô tình nhầm lẫn giữa các cực của nguồn điện. Và khả năng cao là sau này bộ sạc sẽ không sử dụng được nữa.

Bài viết này sẽ thảo luận 3 lựa chọn để bảo vệ phân cực ngược, hoạt động hoàn hảo và không cần bất kỳ điều chỉnh nào.

lựa chọn 1

Cách bảo vệ này đơn giản nhất và khác với những cách bảo vệ tương tự ở chỗ nó không sử dụng bất kỳ bóng bán dẫn hoặc vi mạch nào. Rơle, cách ly diode - đó là tất cả các thành phần của nó.

Đề án hoạt động như sau. Điểm trừ trong mạch là phổ biến nên mạch dương sẽ được xét đến.

Nếu không có pin kết nối với đầu vào thì rơle ở trạng thái mở. Khi pin được kết nối, điểm cộng được cung cấp qua diode VD2 đến cuộn dây rơle, do đó tiếp điểm rơle đóng lại và dòng sạc chính chạy vào pin.

Đồng thời, đèn LED xanh lục sáng lên, cho biết kết nối đã chính xác.

Và nếu bây giờ bạn tháo pin ra thì sẽ có điện áp ở đầu ra của mạch, vì dòng điện từ bộ sạc sẽ tiếp tục chạy qua diode VD2 đến cuộn dây rơle.

Nếu cực kết nối bị đảo ngược, diode VD2 sẽ bị khóa và sẽ không có nguồn điện nào được cấp cho cuộn dây rơle. Rơle sẽ không hoạt động.

Trong trường hợp này, đèn LED màu đỏ sẽ sáng lên, nghĩa là cố tình kết nối không chính xác. Nó sẽ chỉ ra rằng cực của kết nối pin không chính xác.

Diode VD1 bảo vệ mạch khỏi hiện tượng tự cảm xảy ra khi rơle tắt.

Nếu sự bảo vệ đó được đưa vào , nên dùng rơle 12 V. Dòng điện cho phép của rơle chỉ phụ thuộc vào nguồn điện . Trung bình nên sử dụng rơle 15-20 A.

Đề án này vẫn không có sự tương tự ở nhiều khía cạnh. Nó đồng thời bảo vệ chống lại sự đảo ngược nguồn điện và ngắn mạch.

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ này như sau. Trong quá trình hoạt động bình thường, điểm cộng từ nguồn điện qua đèn LED và điện trở R9 sẽ mở bóng bán dẫn hiệu ứng trường, và điểm trừ thông qua điểm nối mở của “công tắc trường” sẽ đi đến đầu ra của mạch tới pin.

Khi xảy ra hiện tượng đảo cực hoặc đoản mạch, dòng điện trong mạch tăng mạnh, dẫn đến sụt áp trên “công tắc trường” và trên shunt. Sự sụt giảm điện áp này đủ để kích hoạt bóng bán dẫn công suất thấp VT2. Khi mở, cái sau đóng bóng bán dẫn hiệu ứng trường, đóng cổng nối đất. Đồng thời, đèn LED sáng lên vì nguồn điện được cung cấp bởi điểm nối mở của bóng bán dẫn VT2.

Do tốc độ phản hồi cao, mạch này được đảm bảo bảo vệ cho bất kỳ vấn đề ở đầu ra.

Mạch hoạt động rất đáng tin cậy và có thể duy trì trạng thái được bảo vệ vô thời hạn.

Đây là một mạch đặc biệt đơn giản, thậm chí khó có thể gọi là mạch vì nó chỉ sử dụng 2 thành phần. Đây là một diode và cầu chì mạnh mẽ. Tùy chọn này khá khả thi và thậm chí còn được sử dụng ở quy mô công nghiệp.

Nguồn điện từ bộ sạc được cung cấp cho ắc quy thông qua cầu chì. Cầu chì được chọn dựa trên dòng sạc tối đa. Ví dụ: nếu dòng điện là 10 A thì cần có cầu chì 12-15 A.

Diode được mắc song song và đóng trong quá trình hoạt động bình thường. Nhưng nếu đảo cực, diode sẽ mở và xảy ra đoản mạch.

Và cầu chì chính là mắt xích yếu trong mạch điện này, đồng thời sẽ cháy. Sau này bạn sẽ phải thay đổi nó.

Nên chọn diode theo bảng dữ liệu dựa trên thực tế là dòng điện ngắn hạn tối đa của nó lớn hơn vài lần so với dòng điện đốt cầu chì.

Sơ đồ này không cung cấp khả năng bảo vệ 100% vì đã có trường hợp bộ sạc cháy nhanh hơn cầu chì.

Điểm mấu chốt

Từ quan điểm hiệu quả, sơ đồ đầu tiên tốt hơn các sơ đồ khác. Nhưng xét về tính linh hoạt và tốc độ phản ứng, phương án tốt nhất là phương án 2. Phương án thứ ba thường được sử dụng ở quy mô công nghiệp. Ví dụ, loại bảo vệ này có thể được nhìn thấy trên bất kỳ đài phát thanh ô tô nào.

Tất cả các mạch, ngoại trừ mạch cuối cùng, đều có chức năng tự phục hồi, nghĩa là hoạt động sẽ được khôi phục ngay khi loại bỏ ngắn mạch hoặc thay đổi cực của kết nối pin.

File đính kèm:

Cách làm một chiếc sạc dự phòng đơn giản bằng chính đôi tay của bạn: sơ đồ một chiếc sạc dự phòng tự chế

Khi thiết lập các thiết bị điện và vô tuyến khác nhau, đôi khi mọi thứ không diễn ra như chúng ta mong muốn và xảy ra hiện tượng đoản mạch (đoản mạch). Đoản mạch nguy hiểm cho cả thiết bị và người lắp đặt. Để bảo vệ thiết bị, bạn có thể sử dụng một thiết bị có sơ đồ được trình bày bên dưới.

Nguyên tắc hoạt động

Rơle P1 hoạt động như một bộ phận giám sát chống đoản mạch, nó được kết nối song song với tải. Khi đặt điện áp vào đầu vào của thiết bị, dòng điện chạy qua cuộn dây rơle, rơle kết nối tải và đèn không sáng. Khi xảy ra đoản mạch, điện áp ở rơle sẽ giảm mạnh, tải sẽ tắt, đồng thời đèn sẽ sáng báo hiệu đoản mạch. Điện trở R1 dùng để điều chỉnh ngưỡng dòng điện, giá trị của nó được tính theo công thức

R1=U mạng /I bổ sung

U nguồn điện – điện áp nguồn, I bổ sung – dòng điện tối đa cho phép.

Ví dụ: điện áp mạng là 220V, dòng điện mà rơle sẽ hoạt động là 10A. Chúng tôi coi 220 V/10 A = 22 Ohm.

Công suất rơle được tính theo công thức 0,2 * I thêm.

Điện trở R1 nên lấy có công suất từ ​​20 W trở lên.

Đó là tất cả. Nếu bạn có ý kiến ​​​​hoặc đề xuất liên quan đến bài viết này, vui lòng viết thư cho quản trị viên trang web.

Danh sách tài liệu đã sử dụng: V.G. Công nhân Bastanov Moscow. "300 lời khuyên thiết thực"