充电器的机电保护以防止短路。方案、说明

充电器的机电保护，防止短路。无线电电子电气工程百科全书

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现代充电器（充电器）和电源（PSU）通常在输出端配备电子短路（SC）保护系统。然而，在业余无线电实践中，也有简单的网络电源，仅由降压变压器和整流器组成。为它们提供电子保护的必要组件有时价格昂贵，远非适合所有人，而且并不总是可用。

但即使在超现代的情况下，具有参数或补偿电源电压稳定器的单元和设备，由于稳压晶体管的热过载，电子保护有时也明显达不到标准。事实证明，这里设置的输出电压越低，越接近负载消耗的最大电流，发热就越快。这种半导体三极管不再能够通过切换到设计工作模式来限制短路电流的流动。结果是晶体管击穿和整个电源故障。

我使用继电器或多动作自动开关（例如公寓电表中的自动保险丝 - AVM）提供简单的机电保护，防止短路。这种保护的优点：简单、无需昂贵的半导体器件、保证负载和电源电压的电流隔离。缺点是惯性。因此，继电保护的速度约为 0,1 秒，使用 AVM 时可达 3 秒。然而，在实践中，有时这已经足够了。

考虑一种可以成功用于电压未调节的充电器和电源的电路保护电路（图a）。按SB1按钮，K1继电器被激活，进入自锁模式，保持K1.1触点闭合，直接向负载供电。如果电源电路发生短路，输出电压急剧下降，继电器绕组断电，从而导致触点打开并断开负载与电源的连接。

只有在故障排除后，才可以使用 SB1 按钮重新启用负载。此时，电容器C1充电至电源输出电压，向继电器绕组放电，使K1工作。电阻R1限制放电电流脉冲，防止在电源输出端短路尚未消除的情况下，误开启负载时损坏C1内部结构。电阻R2限制整流二极管的短路电流。如果二极管设计用于幅度超过短路电流的脉冲，则甚至不能将其引入该电路中。否则，需要指定的电阻器。然而，应当记住，该实施例中的源的输出电压必须超过在额定充电电流或负载电流下R2两端的压降。

用于通过未稳压 (a) 和稳压 (b) 输出电压保护电源免受短路的继电器（点击放大）

AVM 可防止过流，而继电保护则无法做到这一点。安装自动熔断器（或多路自动复位开关）来代替电阻器R2，因为AVM的有源电阻通常不超过0,4欧姆。

现在让我们考虑一个可用于输出电压可调的电源中的电路保护电路（图b）。与前一个一样，负载由 SB1 按钮打开，按下该按钮，电容器 C1（通过电阻器 R2 和 R3）连接到晶体管 VT1 的基极。如果输出端没有短路，VT1 将打开，接收到必要的偏置电压。继电器 K1 将工作，通过其触点 K1.1 打开可调底座稳定器和负载。现在，无论输出电压是多少，都会使 VT1 保持打开状态。

那么，如果输出发生短路，晶体管的基极将通过电阻器 R2 接地，电子防护装置 - 半导体三极管几乎会立即关闭。此操作的结果是，继电器 K1 将断电，从而关闭稳定器和负载。

第二个电路中电阻器R3的作用与第一个电路中R1的作用类似。电容器C1在稳定器工作期间执行低通滤波器的电容功能。二极管VD1保护晶体管VT1免受继电器K1绕组切换期间产生的感应电流的影响。

继电器参数取决于充电器或电源的额定电流。例如，要给汽车电池充电，需要选择额定电压为12V、允许开关电流为20A（或更大）的继电器。尤其是 REN34（通行证 KhP4.500.030-01）满足了这些条件，其闭合触点应并联。您还可以使用触点间距至少为 12 mm、开关电流为 3 A 或更大的 20 伏继电器。

对于额定电流高达 1 A 的充电器和电源以及 RES22 继电器（RF4.523.023-05 护照）或类似的开关电流和工作电压来说，这是完全可以接受的。两个电路中的电容器C1都是氧化物电容器，来自K50-12、K50-16和类似类型。作为电阻器R1-R3，常见的MLT-0,5或MLT-0,125是合适的。这里唯一的例外是大电流（32（图a），它必须是导线。晶体管VT1-KT815A、KT817A或类似的中等功率半导体三极管。VD1有广泛的选择范围，可以用KD410代替二极管同样成功，KD503、KD512、KD519、KD521 按钮 BV1 - 任何类型。

借助可维修的零件和正确执行的安装，正如他们所说，两个电路的性能都得到了百分之一百的保证。

作者：D.Ataev

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