Схема защиты от перенапряжения

Цепи защиты, такие как защита от обратной полярности, защита от короткого замыкания и защита от повышенного / пониженного напряжения, используются для защиты любого электронного устройства или цепи от любых неожиданных сбоев. Обычно для защиты от перенапряжения используется предохранитель или MCB, здесь, в этой схеме, мы построим схему защиты от перенапряжения без использования предохранителя.

Защита от перенапряжения - это функция источника питания, которая отключает подачу питания, когда входное напряжение превышает заданное значение. Для защиты от перенапряжения мы всегда используем защиту от перенапряжения или схему защиты ломом. Схема защиты ломом - это тип защиты от перенапряжения, который чаще всего используется в электронных схемах.

Есть много разных способов защитить вашу схему от перенапряжения. Самый простой способ - подключить предохранитель со стороны входа питания. Но проблема в том, что это разовая защита, потому что при превышении напряжения заданного значения провод внутри предохранителя сгорит и разорвет цепь. Затем вам необходимо заменить поврежденный предохранитель на новый, чтобы снова выполнить соединения.

В этой схеме для автоматической защиты от перенапряжения используются стабилитрон и биполярный транзистор. Это можно сделать двумя способами:

1. Схема стабилитронного регулятора напряжения: этот метод регулирует входное напряжение и защищает схему от перенапряжения, подавая стабилизированное напряжение, но не отключает выходную часть, когда напряжение превышает пределы безопасности . Мы всегда будем получать выходное напряжение, меньшее или равное номинальному значению стабилитрона.

2. Схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона. Во втором методе защиты от перенапряжения, когда входное напряжение превышает заданный уровень, он отключает выходную часть или нагрузку от схемы.

Цепь стабилитрона стабилизатора напряжения

Стабилизатор напряжения на стабилитроне защищает схему от перенапряжения, а также регулирует входное напряжение питания. Принципиальная схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона приведена ниже:

Значение напряжения заданной схемы является критическим значением, над которой либо источник отключен или не допустит никакого напряжения выше этого значения. Здесь предустановленное значение напряжения - это номинал стабилитрона. Мол, мы используем стабилитрон 5.1V, тогда напряжение на выходе не будет превышать 5.1V.

Когда выходное напряжение увеличивается, напряжение база-эмиттер уменьшается, из-за этого транзистор Q1 проводит меньше. Поскольку Q1 проводит меньше, он снижает выходное напряжение, следовательно, поддерживает постоянное выходное напряжение.

Выходное напряжение определяется как:

VO = VZ - VBE

Где, VO - выходное напряжение

VZ - напряжение пробоя стабилитрона.

VBE - напряжение база-эмиттер

Схема защиты от перенапряжения с использованием стабилитрона

Принципиальная схема защиты от перенапряжения построена на стабилитроне и транзисторе PNP. Эта схема отключает выход, когда напряжение превышает заданный уровень. Заданное значение - это номинальное значение стабилитрона, подключенного к цепи. Вы даже можете изменить стабилитрон в соответствии с вашим подходящим значением напряжения. Недостатком схемы является то, что вы не можете найти точное значение стабилитрона, поэтому выберите тот, который имеет наиболее близкое значение к заданному вами значению.

Необходимый материал

• FMMT718 PNP-транзистор - 2 шт.
• Стабилитрон 5.1V (1N4740A) - 1шт.
• Резисторы (1 кОм, 2,2 кОм и 6,8 кОм) - 1 кОм. (каждый)
• Макетная плата
• Подключение проводов

Принципиальная схема защиты от перенапряжения

Работа схемы защиты от перенапряжения

Когда напряжение ниже заданного уровня, на базовом выводе Q2 высокий уровень, и, поскольку это транзистор PNP, он выключается. И, когда Q2 находится в выключенном состоянии, базовый вывод Q1 будет в НИЗКОМ состоянии, и это позволяет току течь через него.

стабилитрон начинает проводить, который соединяет базу Q2 с землей и включает Q2. Когда Q2 включается, базовая клемма Q1 становится ВЫСОКОЙ, а Q1 включается, что означает, что Q1 ведет себя как разомкнутый переключатель. Следовательно, Q1 не позволяет току проходить через него и защищает нагрузку от превышения напряжения.

Теперь нам также нужно учесть падение напряжения на транзисторах, оно должно быть небольшим для правильной схемы. Поэтому мы использовали PNP-транзистор FMMT718, который демонстрирует очень низкое значение насыщения VCE, из-за чего падение напряжения на транзисторах невелико.

Далее проверьте наши другие схемы защиты.