短絡に対する電源の保護。スキーム、説明

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電源の短絡に対する保護。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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設計に電力を供給するために、アマチュア無線家は多くの場合、降圧トランスとフィルターコンデンサーを備えた整流器で構成される最も単純なブロックを使用します。そしてもちろん、そのようなブロックでは負荷の短絡（短絡）に対する保護はありませんが、場合によっては整流器や変圧器の故障につながることがあります。このような電源に保護素子としてヒューズを使用することは必ずしも便利ではなく、さらにその速度も遅いです。短絡保護の問題を解決するためのオプションの XNUMX つは、チャネルを内蔵した中出力電界効果トランジスタを負荷と直列に接続することです。

実際、このようなトランジスタの電流電圧特性には、ドレイン電流がドレイン・ソース間の電圧に依存しない部分があります。したがって、このセクションでは、トランジスタは電流安定化装置 (リミッター) として機能します。抵抗R2のさまざまな抵抗に対するトランジスタの電流電圧特性を図に示します。 7.1.

（クリックして拡大）

これが保護の仕組みです。抵抗器 R2 の抵抗がゼロ (つまり、ソースがゲートに接続されている) で、負荷が約 0,25 A の電流を消費する場合、電界効果トランジスタの両端の電圧降下は 1,5 V を超えず、ほぼ整流された電圧はすべて負荷にかかります。負荷回路に短絡が発生すると、整流器を流れる電流が急激に増加し、トランジスタがない場合は数アンペアに達することがあります。

トランジスタは、両端の電圧降下に関係なく、短絡電流を 0,45 ... 0,5 A のレベルに制限します。この場合、出力電圧はゼロになり、FET の両端の電圧全体が低下します。したがって、短絡が発生した場合、この例では電源から消費される電力は XNUMX 倍を超えませんが、ほとんどの場合、これはまったく許容範囲内であり、電源部品の「健全性」には影響しません。

抵抗 R2 の抵抗値を大きくすると、短絡電流を減らすことができます。短絡電流が最大負荷電流の約 7.2 倍になるように抵抗を選択する必要があります。この保護方法は、平滑化 RC フィルタを備えた電源に特に便利です。短絡時には整流された電圧のほとんどすべてが電界効果トランジスタで降下するため、光や音声の信号伝達に使用できます。たとえば、光信号をオンにするスキームを図に示します。 2. 負荷に問題がなければ、緑色の LED HL1 が点灯します。この場合、トランジスタの両端の電圧降下は、HL2 LED を点火するには十分ではありません。ただし、負荷に短絡が発生すると、HL1 LED は消えますが、HL2 は赤く点滅します。抵抗 R7.3 は、上記の推奨事項に従って、必要な短絡電流制限に応じて選択されます。短絡ブザーの接続図を図に示します。 1. HLXNUMX LED のように、トランジスタのドレインとソースの間、またはドレインとゲートの間に接続できます。

信号装置に十分な電圧が現れると、ユニジャンクショントランジスタ VT2 で作られた AF ジェネレーターが動作し、BF1 ヘッドフォンで音が聞こえます。ユニジャンクショントランジスタはKT117A ... KT117Gで、電話は低抵抗です（低電力ダイナミックヘッドと交換可能）。低電流負荷の場合、KP302V 電界効果トランジスタの短絡電流リミッタを電源に導入できることも付け加えておきます。他のブロックのトランジスタを選択する場合は、その許容電力とドレイン・ソース間電圧を考慮する必要があります。

著者: Semyan A.P.

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