Protection supplémentaire du stabilisateur contre la surchauffe. Schéma, description

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Protection supplémentaire du stabilisateur contre la surchauffe

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Lors de la conception de stabilisateurs avec limitation de courant, le calcul du dissipateur thermique du transistor de régulation est effectué pour la valeur de la puissance libérée sur celui-ci en mode d'urgence. Le dispositif proposé par l'auteur de l'article va permettre de réduire cette puissance.

Pour protéger le régulateur contre la surchauffe et les dommages lors d'une surcharge ou d'un court-circuit dans la charge, il ne suffit parfois pas de simplement limiter le courant de sortie, en particulier à une tension de sortie relativement élevée. L'utilisation de la protection de déclenchement n'est pas toujours pratique non plus, car elle peut entraîner des problèmes de démarrage automatique du stabilisateur lorsque la surcharge est supprimée. Par exemple, sur un transistor de régulation d'un stabilisateur avec une tension de sortie de 15 V, avec un courant de charge de 2 A et une tension d'entrée de 22 V, une puissance de 14 W est libérée en mode normal, et pendant un circuit, même si le courant est limité à 1,5 A, cette puissance égale à 33 W.

Dans de tels cas, un appareil aidera à éteindre le stabilisateur pendant un certain temps en cas d'urgence, puis à activer périodiquement le contrôle jusqu'à ce que la surcharge disparaisse. En mode normal, l'appareil n'a aucun effet sur le fonctionnement du stabilisateur. Cette fonctionnalité peut être utilisée pour protéger en outre le transistor de commande contre la surchauffe dans les stabilisateurs avec une limite de courant maximale (c'est la condition principale), y compris les impulsions.

Protection supplémentaire du stabilisateur contre la surchauffe

Le dispositif de protection supplémentaire (voir schéma) consiste en un générateur d'impulsions rectangulaires avec une période de répétition d'environ 2 s sur les éléments DD 1.1 et DD1.2. nœud pour surveiller la tension de sortie du stabilisateur protégé sur la diode zener VD3 et le transistor VT1, un commutateur électronique avec un inverseur (éléments DD1.3. DDI.4) et un transistor de sortie VT2. L'appareil est alimenté par le stabilisateur paramétrique le plus simple sur la diode zener VD1. connecté au condensateur du filtre redresseur. Le circuit du stabilisateur protégé est présenté conditionnellement comme l'une des options de connexion d'un dispositif de protection.

En fonctionnement normal, le transistor VT1 du dispositif de protection est ouvert et les impulsions du générateur ne passent pas au transistor VT2, qui est fermé et n'affecte pas le fonctionnement du stabilisateur. Lorsqu'une surcharge se produit et que la tension de sortie diminue jusqu'à une valeur qui dépend de la tension de stabilisation de la diode Zener VD3, le transistor VT1 se ferme et les impulsions du générateur sont envoyées à la base du transistor VT2. Le rapport cyclique des impulsions est choisi de telle sorte que le transistor VT2 soit à l'état ouvert la plupart du temps (1.5 s), shuntant le circuit de base du transistor régulateur régulateur. Puis le transistor VT2 se ferme pendant environ 0,5 s. le stabilisateur s'allume et, si pendant ce temps la tension de sortie n'atteint pas la valeur nominale, il s'éteint à nouveau pendant 1,5 s. Ainsi, la puissance dissipée par le transistor de régulation du stabilisateur en mode secours est réduite de près de quatre fois.

Si la prochaine fois que vous allumez la tension à la sortie du stabilisateur atteint la valeur nominale (il n'y a pas de court-circuit ni de surcharge), le transistor VT1 s'ouvre, le transistor VT2 se ferme et cesse d'affecter le fonctionnement du stabilisateur.

Le circuit R5C2 est conçu pour ralentir la réponse de l'appareil lors de la mise sous tension initiale. Les relations de synchronisation peuvent être modifiées en sélectionnant des résistances et des condensateurs, il suffit de prendre en compte le temps de montée de la tension à la sortie du stabilisateur. La diode Zener VD3 doit être sélectionnée (en fonction de la tension de stabilisation) en fonction de la tension de sortie du stabilisateur.

Cet appareil avec des modifications mineures peut être utilisé pour les stabilisateurs de tension de polarité négative ou d'impulsion. En particulier, une alimentation à découpage a été testée avec les paramètres suivants: tension - 5 V, courant de charge nominal - 7 A. Courant de fermeture - 10 A. Le transistor VT2 du dispositif de protection supplémentaire a shunté le courant de commande des derniers étages du transistor de régulation en cas de surcharge.

Auteur : V. Andreev, Tolyatti, région de Samara.

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