具有过载保护的晶体管开关。方案、说明

晶体管开关具有过载保护功能。无线电电子电气工程百科全书

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晶体管开关用作电子控制系统的终端器件。在他们的帮助下，直流电网可以远程连接到各种电磁机构。在这些机制中，可能会出现绕组匝间短路形式的故障，这会导致负载电流增加超过正常值，并且可能是晶体管开关故障的原因。因此，晶体管开关必须兼具开关和保护的功能[1]。

有很多这样的设备[2,3]。对于某些电子系统，例如汽车系统，优先考虑具有“锁存”保护的晶体管开关 [4]。

这种保护消除了当超过负载电流时晶体管开关元件过热的可能性。

图 1 中的电路就是此类设备的一个示例。它不像[5]中那样在终端晶体管的集电极电路中存在附加电阻，因此器件开启时负载上的电压接近电源电压。

（点击放大）

设备参数：

电源电压......+12 V
额定开关电流.......2 A
开关两端的电压降............0,5 V
开断电流....... 2,3 A

晶体管开关由晶体管VT1、VT2、电阻器R1…R4和电容器C1上的启动开关、晶体管VT3和电阻器R6、R7上的初级开关、晶体管VT4和电阻器R5上的电源开关和保护电路组成。电路由齐纳二极管VD1和电阻器R8组成。

该装置的工作原理如下。当电源电压施加到器件上时，晶体管VT1、VT3和VT4闭合，晶体管VT2打开，正电位通过电阻器R3到达其基极，并旁路晶体管VT3的基极-发射极结。当控制信号出现在器件的输入端时（当SA1开关闭合时），晶体管VT1打开，分流晶体管VT2的基极-发射极结，后者闭合，并且通过电路对电容器C1充电：控制输入电阻R4-b-e结点VT3。在这种情况下，晶体管VT4基极的电压足以使其饱和。在没有短路的情况下，VT4集电极电压达到最大，其集电极电流流入负载。齐纳二极管VD1击穿，这足以使晶体管VT3保持打开状态。

如果负载电路发生短路或过载，则集电极VT4上的电压变得小于稳压二极管VD1的击穿电压，晶体管VT3、VT4截止，从而关断负载。要在消除过载原因后恢复设备运行，需要禁用并重新启用 SA1。

改变保护阈值是通过选择齐纳二极管的类型来实现的，如下表所示：

带过载保护的晶体管开关

该设备组装在双面印刷电路板上（图 2）。

带过载保护的晶体管开关

参考文献：

微电子电气系统 / 由 Yu.I.Konev 编辑。 - M.：无线电和通信，1987 年。 - 143 页。
带电流保护的光电钥匙//无线电。 - 1990. - 8 号。 - 第 57 页。
作为。 1473682 苏联。
波利亚克 D.G.、叶塞诺夫斯基-拉什科夫 Yu.K. 汽车控制系统电子学。 - M.：Mashinostroenie，1987 年，S. 106,107。
Esaulov N. 可调节电子保险丝//收音机。 - 1988 年。 - 第 5 号。 - 第 31-32 页。

作者：OL Sidorovich

查看其他文章 部分时钟、定时器、继电器、负载开关.

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