Obvod ochrany proti přepětí

Ochranné obvody, jako je ochrana proti přepólování, ochrana proti zkratu a ochrana proti přepětí / podpětí, se používají k ochraně jakéhokoli elektronického spotřebiče nebo obvodu před náhlým nesprávným fungováním. Obecně se pro přepěťovou ochranu používá pojistka nebo MCB, zde v tomto obvodu postavíme obvod přepěťové ochrany bez použití pojistky.

Přepěťová ochrana je funkce napájecího zdroje, která odpojí napájení, kdykoli vstupní napětí překročí přednastavenou hodnotu. Pro ochranu před přepětím vysokého napětí vždy používáme přepěťovou ochranu nebo ochranný obvod páčidla. Ochranný obvod páčidla je druh přepěťové ochrany, který se nejčastěji používá v elektronických obvodech.

Existuje mnoho různých způsobů ochrany obvodu před přepětím. Nejjednodušším způsobem je připojení pojistky na straně vstupního napájení. Problém však spočívá v tom, že se jedná o jednorázovou ochranu, protože protože napětí překročí přednastavenou hodnotu, vodič uvnitř pojistky spálí a rozbije obvod. Poté musíte vyměnit poškozenou pojistku za novou, abyste připojení provedli znovu.

Zde v tomto obvodu se pro automatickou přepěťovou ochranu používají Zenerova dioda a bipolární tranzistor. To lze provést dvěma způsoby,

1. Obvod Zenerova regulátoru napětí: Tato metoda reguluje vstupní napětí a chrání obvod před přepětím dodáváním regulovaného napětí, ale neodpojí výstupní část, když napětí překročí bezpečnostní limity . Vždy dostaneme výstupní napětí menší nebo rovné jmenovité hodnotě Zenerovy diody.

2. Obvod přepěťové ochrany pomocí Zenerovy diody: U druhého způsobu přepěťové ochrany, kdykoli vstupní napětí překročí nastavenou úroveň, odpojí výstupní část nebo zátěž od obvodu.

Obvod Zenerova regulátoru napětí

Zenerův regulátor napětí chrání obvod před přepětím a také reguluje vstupní napájecí napětí. Schéma zapojení pro přepěťovou ochranu pomocí Zenerova regulátoru napětí je uvedeno níže:

Hodnota napětí preset obvodu je kritická hodnota, nad kterým je buď přívod odpojen, nebo to nedovolí žádné napětí nad tuto hodnotu. Zde je přednastavená hodnota napětí hodnocením Zenerovy. Stejně jako používáme Zenerovu diodu 5,1 V, pak napětí na výstupu nepřekročí 5,1 V.

Když se výstupní napětí zvyšuje, napětí základního emitoru klesá, kvůli tomuto tranzistoru Q1 se chová méně. Protože Q1 vede méně, snižuje výstupní napětí, a proto udržuje konstantní výstupní napětí.

Výstupní napětí je definováno jako:

VO = VZ - VBE

Kde, VO je výstupní napětí

VZ je Zenerovo průrazné napětí

VBE je napětí základny a emitoru

Obvod ochrany proti přepětí pomocí Zenerovy diody

Níže uvedené schéma zapojení pro přepěťovou ochranu je sestaveno pomocí Zenerovy diody a PNP tranzistoru. Tento obvod odpojí výstup, když napětí překročí nastavenou úroveň. Přednastavená hodnota je jmenovitá hodnota Zenerovy diody připojené k obvodu. Zenerovu diodu můžete dokonce změnit podle své vhodné hodnoty napětí. Nevýhodou obvodu je, že možná nenajdete přesnou hodnotu Zenerovy diody, proto si vyberte tu, která má nejbližší hodnocení vaší přednastavené hodnotě.

Potřebný materiál

FMMT718 PNP tranzistor - 2nos.
Zenerova dioda 5,1 V (1N4740A) - 1nos.
Rezistory (1k, 2,2k a 6,8k) - 1nos. (každý)
Nepájivá deska
Připojení vodičů

Schéma zapojení přepěťové ochrany

Práce s obvodem přepěťové ochrany

Pokud je napětí nižší než přednastavená úroveň, je svorka základny Q2 vysoká a protože se jedná o PNP tranzistor, vypne se. A když je Q2 ve vypnutém stavu, základní terminál Q1 bude NÍZKÝ a umožní mu protékat proud.

začíná Zenerova dioda, která spojuje základnu Q2 se zemí a zapíná Q2. Když se Q2 zapne, základní svorka Q1 se dostane do HIGH a Q1 se zapne, což znamená, že Q1 se chová jako otevřený spínač. Q1 tedy neumožňuje protékat proudem a chránit zátěž před překročeným napětím.

Nyní musíme také vzít v úvahu pokles napětí na tranzistorech, měl by být nízký pro správnou přesnost obvodu. Použili jsme tedy PNP tranzistor FMMT718, který vykazuje velmi nízkou hodnotu sytosti VCE, kvůli tomu je pokles napětí na tranzistorech nízký.

Dále zkontrolujte naše další ochranné obvody.