Блок питания с защитой от короткого замыкания

На сегодняшний день существует множество схем, в том числе и с индикацией короткого замыкания (КЗ) на выходе. Подобным индикатором в большинстве случаев обычно служит лампа накаливания, включенная в разрыв нагрузки. Но подобным включением мы увеличиваем входное сопротивление источника питания или, проще говоря, ограничиваем ток, что в большинстве случаев, конечно, допустимо, но совсем не желательно. Схема, изображенная на рис.1, не только сигнализирует о КЗ, абсолютно не влияя на выходное сопротивление устройства, но и автоматически отключает нагрузку при закорачивании выхода. Кроме того, светодиод HL1 напоминает, что устройство включено в сеть, а HL2 светится при перегорании плавкого предохранителя FU1, указывая на необходимость его замены.

$Лабораторный блок питания$

Рассмотрим работу устройства. Переменное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки Т1, выпрямляется диодами VD1.VD4, собранными по мостовой схеме. Конденсаторы С1 и С2 препятствуют проникновению из сети высокочастотных помех, а оксидный конденсатор С3 сглаживает пульсации напряжения, поступающего на вход компенсационного стабилизатора, собранного на VD6, VT2, VT3 и обеспечивающего на выходе стабильное напряжение 9 В. Напряжение стабилизации можно изменить, подбирая стабилитрон VD6, например, при КС156А оно составит 5 В, при Д814А - 6 В, при Д814Б - 8 В, при Д814Г - 10 В, при Д814Д - 12 В. При желании выходное напряжение можно сделать регулируемым, для этого между анодом и катодом VD6 включают переменный резистор сопротивлением 3-5 кОм, а базу VT2 подключают к движку этого резистора.

Рассмотрим работу защитного устройства. Узел защиты от КЗ в нагрузке состоит из германиевого n-p-n транзистора VT1, электромагнитного реле К1, резистора R3 и диода VD5. Последний в данном случае выполняет функцию стабистора, поддерживающего на базе VT1 неизменное напряжение около 0,6 - 0,7 В относительно общего.
В обычном режиме работы стабилизатора транзистор узла защиты надежно закрыт, так как напряжение на его базе относительно эмиттера отрицательное. При возникновении КЗ эмиттер VT1, как и эмиттер регулирующего VT3, оказывается соединенным с общим минусовым проводом выпрямителя. Другими словами, напряжение на его базе относительно эмиттера становится положительным, вследствие чего VT1 открывается, срабатывает К1 и своими контактами отключает нагрузку, светится светодиод HL3. После устранения КЗ напряжение смещения на эмиттерном переходе VT1 снова становится отрицательным и он закрывается, реле К1 обесточивается, подключая нагрузку к выхо- ду стабилизатора. Детали. Электромагнитное реле любое с возможно меньшим напряжением срабатыва- ния. В любом случае должно соблюдаться одно непременное условие: вторичная обмот- ка Т1 должна выдавать напряжение, равное сумме напряжений стабилизации и срабаты- вания реле, т.е. если напряжение стабилиза- ции, как в данном случае 9 В, а Uсраб реле 6 В, то на вторичной обмотке должно быть не менее 15 В, но и не превышать допусти- мое на коллекторе-эмиттере применяемого транзистора. В качестве Т1 на опытном об- разце автор использовал ТВК-110Л2.

Блок питания с системой защиты от КЗ печатная плата