Электронный предохранитель на полевом транзисторе | Все своими руками






Электронный предохранитель на полевом транзисторе

Защита блока питания от КЗ на его выходе

В статье рассмотрен один из возможных вариантов схемы электронного предохранителя защищающего от последствий, как сам блок питания, так и схему от его питающуюся. В качестве коммутирующего транзистора использован полевой транзистор с Р каналом. Схема устройства показана на рисунке 1.


Электронный предохранитель на полевом транзисторе

Работа схемы

При подаче напряжения на вход схемы начинает заряжаться конденсатор С1, это конденсатор запуска. Основной ток заряда протекает по цепи: +Uin -> R1 -> C1 -> переход база-эмиттер транзистора оптрона -> переход база-эмиттер транзистора VT2 -> общий провод. Ток заряда С1 является открывающим для обоих этих транзисторов. Как только откроется транзистор VT2, то на затвор коммутирующего транзистора VT1 через ограничивающий резистор R5 сразу будет подано открывающее отрицательное напряжение с общего провода. Транзистор VT1 откроется и на выходе схемы появится напряжение. Резистор R4 необходим для разряда емкости перехода затвор-исток MOSFET транзистора VT1. Появление напряжения на выходе схемы повлечет за собой возникновение тока по цепи: анод индикаторного светодиода HL1 -> переход сток-исток транзистора VT3, включенного в схему в качестве стабилизатора тока -> анод светодиода оптрона (вывод 1) -> катод светодиода (вывод 2) -> коллектор транзистора оптрона (вывод 3) -> эмиттер транзистора оптрона (вывод 6) -> переход база-эмиттер транзистора VT2 -> общий провод. Появление этого тока вызовет свечение светодиода оптрона и как следствие открытие его (оптрона) транзистора. Теперь этим током, после прекращения тока заряда конденсатора С1, будет удерживаться в открытом состоянии транзистор VT2. В таком состоянии схема может находиться сколько угодно долго. При появлении короткого замыкания на выходе схемы напряжение на ее выходе будет стремиться к нулю. Начнет уменьшаться ток, протекающий через оптрон. В какой-то момент интенсивности свечения светодиода оптрона будет недостаточно для поддержания в открытом состоянии транзистора оптрона, и он закроется. Вслед за ним закроются и транзисторы VT2 и VT1. Погаснет индицирующий светодиод HL1. Нагрузка будет отсечена от напряжения питания. И в этом состоянии схема может находиться сколь угодно долго. Для запуска схемы в рабочее состояние в нее введена кнопка SB1. При ее кратковременном нажатии схема вновь вернется в рабочий режим.

Если схема будет использоваться с фиксированным напряжением, то транзистор VT3 можно заменить резистором, с номиналом, обеспечивающим ток через светодиод оптрона в районе 10 мА. На такой ток надо рассчитывать и при подборке транзистора VT3. Минимальное напряжение работы схемы зависит от напряжения отсечки применяемого коммутирующего полевого транзистора. При напряжении большем двадцати вольт параллельно резистору R4 следует поставить стабилитрон на двенадцать вольт, анодом к затвору. Максимальное напряжение работы схемы также зависит от допустимых напряжений сток-исток транзисторов VT1 и VT3 и напряжения коллектор-эмиттер транзистора VT2. Данная схема испытывалась с транзистором IRF4905 при напряжении на входе 14 вольт. Она имеет большое быстродействие и в основном время отключения зависит от времени отключения оптрона. У оптрона 4N35 типовое время выключения, судя по документации, составляет 5,7 микросекунды. Смотрим ниже.

4N35 Datasheet

Скачать статью


Просмотров:3 894
3 комментария




3 комментария к “Электронный предохранитель на полевом транзисторе”

  • Денис
    11 мая, 2021, 11:43

    Здравствуйте! Подскажите пожалуйста как сделать прозвонку из аккумулятора 18650 без схемы защиты и лампочки и можно ли?

  • admin
    17 мая, 2021, 21:47

    Привет, Денис, а сто звонить будете?

  • Денис
    26 мая, 2021, 7:39

    Здравствуйте. Буду прозванивать цепи, целостность проводов. Можно конечно сделать из батарейки 4.5 вольта и маленькой лампочки. Но эта батарейка не входит в корпус, а литий ионный аккумулятор как раз подходит и как раз лежит без дела, только он без платы защиты. Спасибо

Оставить комментарий