Circuit de protecție la supratensiune

Circuitele de protecție, cum ar fi protecția împotriva polarității inverse, protecția împotriva scurtcircuitului și protecția la supratensiune / sub tensiune, sunt utilizate pentru a proteja orice aparat sau circuit electronic de orice accident brusc. În general, siguranța sau MCB este utilizată pentru protecția la supratensiune, aici, în acest circuit, vom construi un circuit de protecție la supratensiune fără a utiliza siguranța.

Protecția la supratensiune este o caracteristică a sursei de alimentare care întrerupe alimentarea ori de câte ori tensiunea de intrare depășește valoarea prestabilită. Pentru protecția împotriva supratensiunii de înaltă tensiune, folosim întotdeauna protecție la supratensiune sau circuitul de protecție al barei. Circuitul de protecție cu bară este un tip de protecție la supratensiune care este cel mai frecvent utilizat în circuitele electronice.

Există multe modalități diferite de a vă proteja circuitul de supratensiune. Cea mai simplă cale este conectarea siguranței la partea de alimentare cu intrare. Dar problema este că este o protecție unică, deoarece, deoarece tensiunea depășește valoarea prestabilită, firul din interiorul siguranței va arde și va rupe circuitul. Apoi, trebuie să înlocuiți siguranța deteriorată cu una nouă pentru a face conexiunile din nou.

Aici, în acest circuit, dioda Zener și tranzistorul bipolar sunt utilizate pentru protecția automată la supratensiune. Se poate face prin două metode,

1. Circuitul regulatorului de tensiune Zener: Această metodă reglează tensiunea de intrare și protejează circuitul de supratensiune prin furnizarea unei tensiuni reglementate, dar nu deconectează partea de ieșire atunci când tensiunea depășește limitele de siguranță . Vom primi întotdeauna o tensiune de ieșire mai mică sau egală cu valoarea nominală a diodei Zener.

2. Circuit de protecție la supratensiune folosind dioda Zener: În a doua metodă de protecție la supratensiune, ori de câte ori tensiunea de intrare depășește nivelul presetat, deconectează partea de ieșire sau sarcina de la circuit.

Circuitul regulatorului de tensiune Zener

Un regulator de tensiune Zener protejează circuitul de supratensiune și reglează, de asemenea, tensiunea de alimentare de intrare. Diagrama circuitului pentru protecția la supratensiune utilizând regulatorul de tensiune Zener este prezentată mai jos:

Valoarea presetată a tensiunii circuitului este valoarea critică peste care fie sursa de alimentare este deconectată, fie nu va permite tensiunea peste această valoare. Aici valoarea tensiunii presetate este valoarea Zener. La fel, folosim dioda Zener de 5,1V, atunci tensiunea la ieșire nu va depăși 5,1v.

Când tensiunea de ieșire crește, tensiunea emițătorului de bază scade, datorită acestui tranzistor Q1 conduce mai puțin. Deoarece Q1 conduce mai puțin, acesta reduce tensiunea de ieșire, prin urmare menține tensiunea de ieșire constantă.

Tensiunea de ieșire este definită ca:

VO = VZ - VBE

Unde, VO este tensiunea de ieșire

VZ este tensiunea de rupere Zener

VBE este tensiunea de bază a emițătorului

Circuit de protecție la supratensiune folosind dioda Zener

Mai jos schema circuitului pentru protecția la supratensiune este construită folosind dioda Zener și tranzistorul PNP. Acest circuit deconectează ieșirea atunci când tensiunea depășește nivelul prestabilit. Valoarea presetată este valoarea nominală a diodei Zener conectată la circuit. Puteți chiar schimba dioda Zener în funcție de valoarea tensiunii potrivite. Dezavantajul circuitului este că este posibil să nu găsiți valoarea exactă a diodei Zener, deci alegeți una care are cea mai apropiată valoare de valoarea presetată.

Material necesar

• Transistor FMMT718 PNP - 2nos.
• Zener Diode 5.1V (1N4740A) - 1nos.
• Rezistoare (1k, 2,2k și 6,8k) - 1nos. (fiecare)
• Breadboard
• Conectarea firelor

Schema circuitului de protecție la supratensiune

Funcționarea circuitului de protecție la supratensiune

Când tensiunea este mai mică decât nivelul presetat, terminalul de bază al Q2 este ridicat și, deoarece este un tranzistor PNP, se oprește. Și, când Q2 este în starea oprită, terminalul de bază al Q1 va fi LOW și permite curentului să curgă prin el.

dioda Zener începe să conducă, care conectează baza Q2 la masă și pornește Q2. Când Q2 pornește, terminalul de bază al Q1 devine HIGH și Q1 se aprinde, ceea ce înseamnă că Q1 se comportă ca un comutator deschis. Prin urmare, Q1 nu permite curentului să curgă prin el și să protejeze încărcătura de tensiunea depășită.

Acum trebuie să luăm în considerare și căderea de tensiune a tranzistoarelor, ar trebui să fie scăzută pentru o precizie corectă a circuitului. Așa că am folosit tranzistorul PNM FMMT718 care prezintă o valoare de saturație VCE foarte scăzută, datorită acestui fapt căderea de tensiune a tranzistoarelor este scăzută.

Verificați în continuare celelalte circuite de protecție.