Každý rádioamatér, ktorý pravidelne navrhuje elektronické zariadenia Myslím, že jeden je doma nastaviteľný blok výživa. Vec je skutočne pohodlná a užitočná, bez ktorej sa po vyskúšaní v akcii ťažko zaobíde. V skutočnosti, ak potrebujeme skontrolovať napríklad LED, budeme musieť presne nastaviť jej prevádzkové napätie, pretože ak je napätie dodávané do LED výrazne prekročené, LED môže jednoducho vyhorieť. Tiež s digitálnych obvodov, nastavte výstupné napätie na multimetri na 5 voltov alebo akékoľvek iné napätie, ktoré potrebujeme, a pokračujte.

Mnoho začínajúcich rádioamatérov najprv zostaví jednoduchý nastaviteľný zdroj napájania bez úpravy výstupného prúdu a ochrany proti skrat. Tak to bolo aj u mňa, asi pred 5 rokmi som zostavil jednoduchý zdroj s iba nastaviteľným výstupným napätím od 0,6 do 11 voltov. Jeho diagram je znázornený na obrázku nižšie:

Ale pred niekoľkými mesiacmi som sa rozhodol upgradovať tento zdroj napájania a pridať do jeho obvodu malý ochranný obvod proti skratu. Tento diagram som našiel v jednom z vydaní časopisu Rádio. Pri bližšom skúmaní sa ukázalo, že diagram je v mnohom podobný tomu vyššie uvedenému. schematický diagram, napájací zdroj, ktorý som predtým zostavil. Ak dôjde ku skratu v napájanom obvode, LED skratu zhasne, čo signalizuje, a výstupný prúd sa rovná 30 miliampérom. Bolo rozhodnuté vziať časť tejto schémy a doplniť ju svojou vlastnou, čo som aj urobil. Pôvodný diagram z časopisu Radio, ktorý obsahuje dodatok, je znázornený na obrázku nižšie:

Nasledujúci obrázok ukazuje časť tohto obvodu, ktorú bude potrebné zostaviť.

Hodnotu niektorých častí, najmä rezistorov R1 a R2, je potrebné prepočítať smerom nahor. Ak má niekto stále otázky o tom, kam pripojiť výstupné vodiče z tohto obvodu, poskytnem nasledujúci obrázok:

Tiež dodám, že v zostavenom obvode, bez ohľadu na to, či ide o prvý obvod alebo obvod z časopisu Radio, musíte na výstup umiestniť odpor 1 kOhm, medzi plus a mínus. Na schéme z časopisu Radio je to rezistor R6. Ostáva už len naleptať dosku a všetko poskladať do puzdra na zdroj. Zrkadlové dosky v programe Rozloženie sprintu netreba. Kreslenie vytlačená obvodová doska Ochrana proti skratu:

Asi pred mesiacom som narazil na schému nástavca regulátora výstupného prúdu, ktorý by sa dal použiť v spojení s týmto zdrojom. Diagram som prevzal z tejto stránky. Potom som tento set-top box zložil do samostatného puzdra a rozhodol sa ho pripojiť podľa potreby na nabíjanie batérií a podobné akcie, kde je dôležité sledovanie výstupného prúdu. Tu je schéma set-top boxu, tranzistor KT3107 v ňom bol nahradený KT361.

Neskôr ma však napadla myšlienka spojiť toto všetko pre pohodlie v jednej budove. Otvoril som skriňu zdroja a pozrel som sa, nezostalo dosť miesta, premenný rezistor sa nezmestil. Obvod regulátora prúdu využíva výkonný premenlivý odpor, ktorý má pomerne veľké rozmery. Vyzerá to takto:

Potom som sa rozhodol jednoducho spojiť obe puzdrá pomocou skrutiek, čím som urobil spojenie medzi doskami pomocou drôtov. Nastavil som aj prepínač do dvoch polôh: výstup z nastaviteľný prúd a neregulované. V prvom prípade bol výstup z hlavnej dosky napájacieho zdroja pripojený na vstup regulátora prúdu a výstup regulátora prúdu išiel do svoriek na skrini napájacieho zdroja a v druhom prípade svorky boli pripojené priamo na výstup z hlavnej dosky napájacieho zdroja. To všetko sa prepínalo šesťpinovým prepínačom v 2 polohách. Tu je nákres dosky plošných spojov regulátora prúdu:

Na obrázku dosky plošných spojov R3.1 a R3.3 označujú prvú a tretiu svorku premenného odporu, počítajúc zľava. Ak by si to chcel niekto zopakovať, tu je schéma zapojenia prepínača na prepínanie:

V archíve sú priložené dosky plošných spojov napájacieho zdroja, ochranných obvodov a obvodov riadenia prúdu. Materiál pripravil AKV.

Nižšie uvedené amatérske rádiové obvody na ochranu napájacích zdrojov alebo nabíjačiek môžu spolupracovať s takmer akýmkoľvek zdrojom - sieťovým, impulzným a nabíjateľné batérie. Implementácia obvodov týchto návrhov je pomerne jednoduchá a môže ju zopakovať aj začínajúci rádioamatér.

Výkonová časť je vyrobená z výkonného tranzistora s efektom poľa. Počas prevádzky sa neprehrieva, takže nie je potrebné používať chladič. Zariadenie zároveň poskytuje výbornú ochranu proti prepätiu, preťaženiu a skratu vo výstupnom obvode, pracovný prúd možno voliť voľbou bočného rezistora, v našom prípade je to 8 ampérov, 6 paralelne zapojených odporov s výkonom Používa sa 5 wattov 0,1 Ohm. Bočník možno vyrobiť aj z odporu s výkonom 1-3 watty.

Ochranu je možné presnejšie nastaviť úpravou odporu trimovacieho rezistora. V prípade skratu a preťaženia na výstupe bude ochrana fungovať takmer okamžite a vypne napájanie. LED bude indikovať, že ochrana bola spustená. Aj keď je výstup zatvorený na 30-40 sekúnd, terénny pracovník zostáva takmer studený. Jeho typ nie je kritický; sú vhodné takmer všetky výkonové spínače s prúdom 15-20 ampérov a prevádzkovým napätím 20-60 voltov. Perfektné sú tranzistory z radov IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 alebo výkonnejších.

Táto verzia obvodu bude užitočná pre automobilových nadšencov ako ochrana nabíjačky pre olovené batérie, ak náhle zmeníte polaritu pripojenia, s nabíjačkou sa nestane nič zlé.

Vďaka rýchlej odozve ochrany sa dá perfektne použiť pre impulzné obvody v prípade skratu bude ochrana fungovať oveľa rýchlejšie, ako sa vypália výkonové spínače spínaného zdroja. Konštrukcia je vhodná aj pre impulzné meniče, ako prúdová ochrana.

Ak vaše napájacie zdroje a pamäťové zariadenia používajú tranzistor s efektom poľa(MOSFET), potom môžete k takémuto obvodu jednoducho pridať ochranu proti skratu alebo preťaženiu. V tomto príklade použijeme vnútorný odpor RSD, pri ktorom dochádza k poklesu napätia úmernému prúdu pretekajúcemu cez MOSFET.

Napätie prechádzajúce vnútorným odporom je možné zistiť pomocou komparátora alebo dokonca tranzistora, ktorý spína pri napäťovej úrovni 0,5 V, t.j. môžete upustiť od používania odporu snímajúceho prúd (shunt), ktorý zvyčajne vytvára nadmerné napätie. Komparátor je možné monitorovať pomocou mikrokontroléra. V prípade skratu alebo preťaženia môžete naprogramovať riadenie PWM, alarm, núdzová zastávka). Je tiež možné pripojiť výstup komparátora na hradlo tranzistora s efektom poľa, ak pri skrate potrebujete okamžite vypnúť tranzistor s efektom poľa.

Najjednoduchšia ochrana proti skratu je dôležitá pre skúsených aj začínajúcich rádioamatérov, pretože nikto nie je imúnny voči chybám. Tento článok poskytuje jednoduchý, ale veľmi originálny diagram, ktorý vám pomôže ochrániť vaše zariadenie pred nechceným zlyhaním. Samoresetujúca poistka odpojí obvod od napätia a LED diódy signalizujú núdzovú situáciu, rýchlo, spoľahlivo a jednoducho.

Ochranný obvod proti skratu:

Obvod zobrazený na obrázku 1 je veľmi ľahko nastaviteľná ochrana pre amatérske rádiové napájanie alebo akýkoľvek iný obvod.

Činnosť obvodu ochrany proti skratu:

Schéma je veľmi jednoduchá a zrozumiteľná. Keďže pri neporušenej poistke FU1 prúd tečie po dráhe najmenšieho odporu, výstupná záťaž Rн (obrázok č. 2) je pripojená a preteká ňou prúd. V tomto prípade LED dióda VD4 neustále svieti (najlepšie zelená).

Ak prúd záťaže prekročí maximálny povolený prúd pre poistku, poistka sa vypne, čím sa preruší (obíde) obvod záťaže (obrázok č. 3). V tomto prípade sa LED VD3 rozsvieti (červená) a VD4 zhasne. V tomto prípade netrpí ani vaša záťaž, ani obvod (samozrejme za predpokladu, že poistka sa vypne včas).

Diódy VD1, VD5 a zenerova dióda VD2 chránia LED pred spätnými prúdmi. Rezistory R1, R2 obmedzujú prúd v ochrannom obvode. Pre poistku FU1 odporúčam použiť samočinnú poistku. A vy si vyberiete hodnoty všetkých prvkov obvodu v závislosti od vašich potrieb.

Veľa domáce bloky majú takú nevýhodu, ako je nedostatok ochrany proti prevráteniu výkonu. Aj skúsený človek si môže nechtiac pomýliť polaritu napájacieho zdroja. A je vysoká pravdepodobnosť, že potom sa nabíjačka stane nepoužiteľnou.

Tento článok bude diskutovať 3 možnosti ochrany proti prepólovaniu, ktoré fungujú bezchybne a nevyžadujú žiadnu úpravu.

možnosť 1

Táto ochrana je najjednoduchšia a od podobných sa líši tým, že nepoužíva žiadne tranzistory ani mikroobvody. Relé, izolácia diód - to sú všetky jeho komponenty.

Schéma funguje nasledovne. Mínus v obvode je bežný, takže sa bude brať do úvahy kladný obvod.

Ak na vstupe nie je pripojená batéria, relé je v rozpojenom stave. Keď je batéria pripojená, plus sa dodáva cez diódu VD2 do vinutia relé, v dôsledku čoho sa kontakt relé zatvorí a hlavný nabíjací prúd prúdi do batérie.

Súčasne sa rozsvieti zelená LED kontrolka, čo znamená, že pripojenie je správne.

A ak teraz vyberiete batériu, na výstupe obvodu bude napätie, pretože prúd z nabíjačky bude naďalej prúdiť cez diódu VD2 do vinutia relé.

Ak je polarita zapojenia obrátená, dióda VD2 sa zablokuje a do vinutia relé nebude privádzané žiadne napätie. Relé nebude fungovať.

V tomto prípade sa rozsvieti červená LED dióda, ktorá je zámerne nesprávne zapojená. Znamená to, že polarita pripojenia batérie je nesprávna.

Dióda VD1 chráni obvod pred samoindukciou, ku ktorej dochádza pri vypnutí relé.

Ak je takáto ochrana zavedená do , stojí za to vziať 12 V relé Prípustný prúd relé závisí iba od výkonu . V priemere sa oplatí použiť relé 15-20 A.

Táto schéma stále nemá v mnohých ohľadoch analógy. Zároveň chráni pred prepólovaním a skratom.

Princíp fungovania tejto schémy je nasledujúci. Počas normálnej prevádzky plus zo zdroja energie cez LED a rezistor R9 otvára tranzistor s efektom poľa a mínus cez otvorený prechod „prepínača poľa“ ide na výstup obvodu do batérie.

Keď dôjde k prepólovaniu alebo skratu, prúd v obvode prudko vzrastie, čo má za následok pokles napätia na „prepínači poľa“ a na skrate. Tento pokles napätia stačí na spustenie nízkoenergetického tranzistora VT2. Otvorením sa zatvorí tranzistor s efektom poľa, čím sa brána uzavrie so zemou. Súčasne sa rozsvieti LED, pretože napájanie je zabezpečené otvoreným spojením tranzistora VT2.

Vďaka vysokej rýchlosti odozvy tento obvod zaručene ochráni pre akýkoľvek problém na výstupe.

Obvod je v prevádzke veľmi spoľahlivý a môže zostať v chránenom stave neobmedzene dlho.

Toto je špeciálne jednoduchý obvod, ktorý sa sotva dá nazvať obvodom, keďže používa iba 2 komponenty. Toto výkonná dióda a poistka. Táto možnosť je celkom životaschopná a používa sa dokonca aj v priemyselnom meradle.

Napájanie z nabíjačky je dodávané do batérie cez poistku. Poistka sa vyberá na základe maximálneho nabíjacieho prúdu. Napríklad, ak je prúd 10 A, potom je potrebná poistka 12-15 A.

Dióda je zapojená paralelne a počas normálnej prevádzky je uzavretá. Ak je však polarita prepólovaná, dióda sa otvorí a dôjde ku skratu.

A poistka je slabý článok v tomto obvode, ktorý sa v rovnakom momente spáli. Potom to budete musieť zmeniť.

Diódu je potrebné vybrať podľa údajového listu na základe skutočnosti, že jej maximálny krátkodobý prúd bol niekoľkonásobne väčší ako prúd spaľovania poistky.

Táto schéma neposkytuje 100% ochranu, pretože sa vyskytli prípady, keď nabíjačka vyhorela rýchlejšie ako poistka.

Spodná čiara

Z hľadiska účinnosti je prvá schéma lepšia ako ostatné. Ale z hľadiska všestrannosti a rýchlosti odozvy je najlepšou možnosťou schéma 2. No, tretia možnosť sa často používa v priemyselnom meradle. Tento typ ochrany je možné vidieť napríklad na akomkoľvek autorádiu.

Všetky obvody, okrem posledného, ​​majú samoliečiacu funkciu, to znamená, že prevádzka sa obnoví hneď po odstránení skratu alebo zmene polarity pripojenia batérie.

Priložené súbory:

Ako si vyrobiť jednoduchú powerbanku vlastnými rukami: schéma domácej powerbanky

Je prezentovaný návrh ochrany pre akýkoľvek typ napájacieho zdroja. Táto schéma ochrana môže spolupracovať s akýmikoľvek napájacími zdrojmi - sieťovými, spínacími a jednosmernými batériami.

Schematické oddelenie takejto ochrannej jednotky je pomerne jednoduché a pozostáva z niekoľkých komponentov.

Výkonová časť - výkonný tranzistor s efektom poľa - sa počas prevádzky neprehrieva, preto nepotrebuje ani chladič.

Obvod je zároveň ochranou proti obrátenie výkonu, preťaženie A skrat na výstupe je možné zvoliť prúd odozvy ochrany výberom odporu bočného rezistora, v mojom prípade je prúd 8 ampérov, bolo použitých 6 paralelne zapojených odporov 5 wattov 0,1 ohm.

Shunt môžu byť vyrobené aj z rezistorov s výkonom 1-3 wattov.

Ochranu je možné presnejšie nastaviť výberom odporu trimovacieho rezistora.

V prípade skratu a preťaženia výstupu jednotky sa ochrana okamžite spustí a vypne zdroj energie. LED indikátor bude indikovať, že ochrana bola spustená. Aj keď dôjde k skratu na výstupe na niekoľko desiatok sekúnd, tranzistor s efektom poľa zostáva studený.

Tranzistor s efektom poľa nie je kritický. Klávesy z radu perfektne sedia IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 alebo silnejší - IRF3205, IRL3705, IRL2505 a podobne.

Tento obvod je tiež vynikajúci ako ochrana nabíjačky autobatérie, ak je polarita pripojenia náhle zmiešaná, potom nabíjačka nič zlé sa nestane, ochrana v takýchto situáciách zachráni zariadenie.

Vďaka rýchlemu fungovaniu ochrany je možné ju úspešne použiť pre impulzné obvody v prípade skratu bude ochrana fungovať rýchlejšie, ako sa môžu spáliť výkonové spínače pulzný blok výživa. Obvod je vhodný aj pre impulzné meniče, ako prúdová ochrana. Ak dôjde k preťaženiu alebo skratu v sekundárnom okruhu meniča, výkonové tranzistory meniča okamžite vyletia a takáto ochrana tomu zabráni.

S pozdravom - AKA KASYAN