короткий

Короткое замыкание - это непреднамеренное соединение между двумя клеммами, которые подают питание на нагрузку. Это может произойти как в цепи переменного, так и постоянного тока, если это источник переменного тока, то короткое замыкание может привести к отключению источника питания всей области, но есть предохранители и схемы защиты от перегрузки на многих уровнях, от электростанции до дома. А если это источник постоянного тока, например аккумулятор, он может нагреть аккумулятор, и аккумулятор очень быстро разрядится. В некоторых случаях аккумулятор может взорваться. Существует множество способов защиты цепи от короткого замыкания, и для защиты от перегрузки доступно множество типов предохранителей.

Мы собираемся разработать и изучить простую схему защиты от короткого замыкания низкого напряжения для постоянного напряжения. Схема разработана с целью безопасной работы схемы микроконтроллера и защиты ее от повреждения из-за короткого замыкания в другой части схемы.

Необходимые компоненты

• Транзистор СК100Б ПНП - 1 шт.
• Транзистор BC547B NPN - 1 шт.
• Резистор 1кОм - 1 шт.
• Резистор 10кОм - 1 шт.
• Резистор 330 Ом - 2 шт.
• Резистор 470 Ом - 1 шт.
• Электропитание 6VDC - 1 шт.
• Макетная плата - 1 шт.
• Соединительные провода - по требованию

SK100B PNP транзистор

Начиная с выемки транзистора - эмиттер, середина - база, а последняя - коллектор.

• Излучатель - E
• База - B
• Коллектор - C

BC547B NPN транзистор

Схема защиты от короткого замыкания

Типичный пример короткого замыкания - это когда положительный и отрицательный полюсы батареи соединены вместе с проводом с низким сопротивлением, например, проводом. В этом состоянии аккумулятор может загореться и даже взорваться. Это то, что часто случается с мобильными батареями в мобильных телефонах.

Чтобы избежать этого состояния короткого замыкания, используется схема защиты от короткого замыкания. Схема защиты от короткого замыкания отклонит ток или прервет контакт между схемой и источником питания.

Иногда при использовании неисправной бытовой техники, такой как духовка, утюг и т. Д., Случается сбой питания с внезапной искрой. Причина этого в том, что где-то в неисправном приборе протекает некоторый избыточный ток. Это может привести к поражению электрическим током или вызвать возгорание дома, если он не защищен. Поэтому используется предохранитель или автоматический выключатель, чтобы избежать такого повреждения. В таком состоянии автоматический выключатель или предохранитель отключает основное питание в доме. Цепь предохранителя-выключателя также представляет собой форму цепи защиты от короткого замыкания, в которой используется провод с низким сопротивлением, который плавится и отключает основной источник питания в доме всякий раз, когда через него проходит избыточный ток.

Итак, здесь мы собираемся изучить и спроектировать схему, чтобы избежать повреждения из-за короткого замыкания в ней.

Принципиальная электрическая схема

Работа схемы защиты от короткого замыкания

Выше показана простая схема защиты от короткого замыкания постоянного тока с низким энергопотреблением, которая состоит из двух транзисторных схем, одна из которых представляет собой транзисторную схему BC547 NPN, а другая - транзисторную схему SK100B PNP. Вход подается на схему с помощью источника питания 5 В постоянного тока, который может быть обеспечен либо батареей, либо трансформатором.

Работа схемы проста, когда горит зеленый светодиод D1, это означает, что схема работает нормально и риск повреждения отсутствует. Красный светодиод D2 должен гореть только при коротком замыкании.

Когда источник питания включен, транзистор Q1 смещается и начинает проводить, а светодиод D1 загорается. В это время красный светодиод D2 не горит из-за отсутствия короткого замыкания.

Свечение зеленого светодиода D1 также указывает на то, что напряжение питания и выходное напряжение примерно равны.

В нашей схеме стимуляции мы сгенерировали «короткое замыкание» с помощью переключателя на выходе. Когда происходит «короткое замыкание», выходное напряжение падает до 0 В и Q1 перестает проводить, так как его базовое напряжение равно 0 В. Транзистор Q2 также перестает проводить, так как напряжение на его коллекторе также упало до 0 В.

Итак, теперь ток начинает течь через КРАСНЫЙ светодиод D2 и проходит через землю по короткому замыканию (через переключатель). Это приводит к тому, что красный светодиод D2 начинает проводить, так как он смещен в прямом направлении, и указывает на то, что было обнаружено короткое замыкание, и ток отводится через красный светодиод D2 вместо повреждения всей цепи.