电源短路保护。方案、说明

电源短路保护。无线电电子电气工程百科全书

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为了为他们的设计供电，无线电爱好者经常使用最简单的模块，包括降压变压器和带有滤波电容器的整流器。当然，在这样的块中，没有针对负载短路（短路）的保护，尽管有时会导致整流器甚至变压器的故障。在这种电源中使用熔断器作为保护元件并不总是方便的，而且其速度也较低。解决短路保护问题的选择之一是将具有内置通道的中等功率场效应晶体管与负载串联。

事实上，在这种晶体管的电流-电压特性中，存在漏极电流不依赖于漏极和源极之间的电压的部分。因此，在本节中，晶体管充当电流稳定器（限制器）。电阻R2不同阻值时晶体管的电流-电压特性如图7.1所示。 XNUMX.

（点击放大）

这就是保护的工作原理。如果电阻R2的阻值为零（即源极连接栅极），负载消耗约0,25A的电流，则场效应晶体管两端的压降不超过1,5V，几乎为所有整流电压将施加在负载上。当负载电路出现短路时，通过整流器的电流急剧增加，在没有晶体管的情况下，可以达到几安培。

无论晶体管两端的压降如何，晶体管都将短路电流限制在 0,45...0,5 A。在这种情况下，输出电压将变为零，并且 FET 上的整个电压将下降。因此，在发生短路的情况下，在本示例中，电源消耗的功率不会增加一倍以上，这在大多数情况下是完全可以接受的，并且不会影响电源部件的“健康”。

可以通过增大电阻R2的阻值来减小短路电流。有必要选择这样的电阻，使得短路电流约为最大负载电流的两倍。这种保护方法对于带有平滑 RC 滤波器的电源特别方便。由于短路期间几乎所有整流电压都会降到场效应晶体管上，因此它可用于发出光信号或声音信号。例如，开启光信令的方案如图7.2所示。 2. 当负载一切正常时，绿色 LED HL1 亮起。在这种情况下，晶体管两端的电压降不足以点亮 HL2 LED。但一旦负载出现短路，HL1 LED 熄灭，但 HL2 呈红色闪烁。根据上述建议，根据所需的短路电流限制来选择电阻器 R7.3。短路蜂鸣器接线图如图1所示。 XNUMX. 它可以连接在晶体管的漏极和源极之间，也可以连接在漏极和栅极之间，如 HLXNUMX LED。

当信号装置上出现足够的电压时，由单结晶体管 VT2 制成的 AF 发生器开始工作，BF1 耳机中会听到声音。单结三极管可以是KT117A...KT117G，手机是低阻的（可以换成小功率动圈头）。需要补充的是，对于小电流负载，可以在电源中引入KP302V场效应晶体管上的短路限流器。在为其他模块选择晶体管时，应考虑其允许功率和漏源电压。

作者：Semyan A.P.

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