Автор разработки: Ю.Зирюкин
Схема принципиальная Стабилизатор напряжения с защитой
В радиолюбительской практике хорошо зарекомендовали себя простые тиристорные устройства защиты блоков питания от перегрузок по току. Схема, изображенная на рис.1, представляет собой несколько измененный стабилизатор напряжения с защитой. Как показала практика, при использовании кремниевых транзисторов и токе нагрузки не более 1...2 А нет необходимости в дополнительной защите с помощью реле. Даже разогретый регулирующий транзистор надежно запирается тиристорной защитой. Это позволило "облегчить" схему — в цепь анода тиристора вместо реле включается светодиод сигнализации перегрузки. Ток через тиристор в такой схеме уменьшается, и можно использовать КУ101 вместо КУ201 или КУ202, при этом повышается быстродействие защиты. По схеме (рис.1) резистор R2 установлен на входе стабилизатора, что улучшило стабильность выходного напряжения, особенно при токе срабатывания защиты в несколько десятков мА.
Схема собственно защиты собрана на R1, R2, VD1, VD2 и VS1. При увеличении тока нагрузки увеличивается падение Напряжения на R2. По достижении нм некоторого значения тиристор открывается и база VT1 через VD2 и VS1 оказывается подключенной к "-" источника, VT1 и VT2 закрываются и напряжение на выходе стабилизатора падает. Примерно до 0,1...0,2 В. Загорается светодиод индикации перегрузки. Для повторного включения стабилизатора необходимо устранить причину перегрузки и закрыть тиристор кратковременным нажатием кнопки SB1. Можно использовать кнопку с нормально замкнутыми контактами, включив ее в разрыв цепи катода тиристора. Благодаря использованию тиристора защита имеет "триггерное" действие, а диод VD2 хорошо изолирует схему защиты от стабилизатора пока закрыт тиристор.
При настройке сначала подбором R3 следует установить ток стабилитрона VD3 на уровне 20...30 мА, а затем измерить ток через тиристор. Для этого в разрыв катода тиристора следует включить миллиамперметр на 60... 100 мА, резистором R4 установить максимальное выходное напряжение и вызвать срабатывание защиты, кратковременно "коротнув" выход стабилизатора. Если ток тиристора превышает 60...65 мА, сопротивление R3 необходимо увеличить, т.к. максимально допустимый ток анода КУ101 — 75 мА. Далее изменением сопротивления резистора R2 установить требуемое значение тока нагрузки, при котором срабатывает защита. Его величина может составлять от 20...30 мА до 1...2 А. Например для указанных на схеме напряжений и VS1 КУ101Б, a R2 = 36 Ом защита включается при токе нагрузки около 30 мА, а для R2 = 4 Ом - 0,5 А.
Транзисторы и диоды указанных типов — с любыми буквенными индексами. VT1, VT2 — мощные кремниевые, тип — исходя из требуемых тока нагрузки и выходного напряжения. Например, VT1 — КТ801, КТ807; VT2 — КТ802...КТ805 и т.п. VD2 — любой кремниевый (КД102...КД105, Д206...Д211). Стабилитрон VD3 определяет максимальное выходное напряжение стабилизатора. Его можно заменить цепочкой диодов с меньшим напряжением стабилизации, например, использовать 2 шт. Д814Б. Но коэффициент стабилизации при этом может уменьшиться.
Значительно увеличить стабильность выходного напряжения при нестабильной сети можно, если заменить резистор R3 генератором тока согласно рис.2. Подбором R7 устанавливается требуемый ток через VD3. VT3 заменяется на МП21, МП25, МП26 или на аналогичный по параметрам кремниевый.
Необходимо отметить, что работа защиты зависит не только от величины тока нагрузки, но и от скорости его нарастания. Например, если защита включается при медленном возрастании тока нагрузки, скажем, до 500 мА, то при его резком скачкообразном увеличении защита срабатывает при токе примерно 450...480 мА.
Источник: Ю.Зирюкин, журнал "Радиолюбитель". Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала.
Похожие материалы:
|
