Obvod ochrany proti prepätiu

Ochranné obvody, ako je ochrana proti prepólovaniu, ochrana proti skratu a ochrana proti prepätiu / podpätiu, sa používajú na ochranu každého elektronického prístroja alebo obvodu pred akýmkoľvek náhlym chybným stavom. Na prepäťovú ochranu sa zvyčajne používa poistka alebo istič. Tu v tomto obvode zostavíme obvod na ochranu proti prepätiu bez použitia poistky.

Prepäťová ochrana je funkcia napájania, ktorá preruší napájanie vždy, keď vstupné napätie prekročí nastavenú hodnotu. Na ochranu pred prepätím vysokého napätia používame vždy prepäťovú ochranu alebo ochranný obvod páčidla. Ochranný obvod páčidla je typ prepäťovej ochrany, ktorý sa najčastejšie používa v elektronických obvodoch.

Existuje mnoho rôznych spôsobov, ako chrániť váš obvod pred prepätím. Najjednoduchším spôsobom je pripojenie poistky na strane vstupného napájania. Ale problém je v tom, že ide o jednorazovú ochranu, pretože keď napätie prekročí nastavenú hodnotu, vodič vo vnútri poistky zhorí a preruší obvod. Potom musíte poškodenú poistku vymeniť za novú, aby ste mohli znova zapojiť.

Tu v tomto obvode sa používajú Zenerova dióda a bipolárny tranzistor na automatickú ochranu proti prepätiu. Dá sa to urobiť dvoma spôsobmi,

1. Obvod regulátora napätia Zenerovho napätia: Táto metóda reguluje vstupné napätie a chráni obvod pred prepätím dodávaním regulovaného napätia, ale neodpojí výstupnú časť, keď napätie prekročí bezpečnostné limity . Vždy dostaneme výstupné napätie menšie alebo rovné hodnote Zenerovej diódy.

2. Obvod ochrany proti prepätiu pomocou Zenerovej diódy: Pri druhom spôsobe ochrany proti prepätiu vždy, keď vstupné napätie prekročí nastavenú úroveň, odpojí výstupnú časť alebo záťaž od obvodu.

Obvod Zenerovho regulátora napätia

Zenerov regulátor napätia chráni obvod pred prepätím a tiež reguluje vstupné napájacie napätie. Schéma zapojenia prepäťovej ochrany pomocou Zenerovho regulátora napätia je uvedená nižšie:

Hodnota napätia preset obvode je kritická hodnota, nad ktorým je buď prívod odpojený, alebo to nedovolí žiadne napätie nad túto hodnotu. Tu je prednastavená hodnota napätia hodnotením Zenerovej. Rovnako ako používame Zenerovu diódu 5,1 V, potom napätie na výstupe nepresiahne 5,1 V.

Keď sa výstupné napätie zvýši, napätie základne-vysielača sa zníži, v dôsledku čoho tranzistor Q1 vedie menej. Pretože Q1 vedie menej, znižuje výstupné napätie, čím udržuje výstupné napätie konštantné.

Výstupné napätie je definované ako:

VO = VZ - VBE

Kde, VO je výstupné napätie

VZ je Zenerovo prierazné napätie

VBE je napätie základne-vysielač

Obvod ochrany proti prepätiu pomocou Zenerovej diódy

Nižšie uvedená schéma zapojenia pre prepäťovú ochranu je zostavená pomocou Zenerovej diódy a PNP tranzistora. Tento obvod odpojí výstup, keď napätie prekročí nastavenú úroveň. Prednastavená hodnota je menovitá hodnota Zenerovej diódy pripojenej k obvodu. Zenerovu diódu môžete dokonca zmeniť podľa svojej vhodnej hodnoty napätia. Nevýhodou obvodu je, že možno nenájdete presnú hodnotu Zenerovej diódy, preto si vyberte takú, ktorá má najbližšie hodnotenie k vašej prednastavenej hodnote.

Potrebný materiál

FMMT718 PNP tranzistor - 2nos.
Zenerova dióda 5,1 V (1N4740A) - 1nos.
Rezistory (1k, 2,2k a 6,8k) - 1nos. (každý)
Nepál
Pripojenie drôtov

Schéma zapojenia prepäťovej ochrany

Pracovanie obvodu ochrany proti prepätiu

Ak je napätie nižšie ako nastavená úroveň, základná svorka Q2 je vysoká a keďže ide o PNP tranzistor, vypne sa. A keď je Q2 vo vypnutom stave, základná svorka Q1 bude NÍZKA a umožňuje ňou prúdiť prúd.

začne vodiť Zenerova dióda, ktorá spája základňu Q2 so zemou a zapína Q2. Keď sa Q2 zapne, základná svorka Q1 sa dostane do polohy HIGH a Q1 sa zapne, čo znamená, že Q1 sa správa ako otvorený spínač. Preto Q1 neumožňuje prúdiť prúdom cez ňu a chrániť záťaž pred prekročením napätia.

Teraz musíme tiež zvážiť pokles napätia na tranzistoroch, pre správnu presnosť obvodu by mal byť nízky. Použili sme teda PNP tranzistor FMMT718, ktorý vykazuje veľmi nízku hodnotu saturácie VCE, kvôli čomu je pokles napätia na tranzistoroch nízky.

Ďalej skontrolujte naše ďalšie ochranné obvody.