При розгляді джерел живлення (ІП) заслуговує на увагу електронний вузол, призначений для захисту вихідних каскадів ІП при перевантаженні по струму в режимі короткого замикання в навантаженні (Рис. 1.2).

Рис. 1.2. Електрична схема вузла захисту ІП від короткого замикання в навантаженні

Елементи схеми і їх призначення

Основним елементом схеми є електронний комутатор з МОП-транзистором КР293КП12АП на виході (оптоелектронні МОП-реле середньої потужності постійного струму). При цьому комутуючі контакти VU1 включені послідовно в ланцюзі харчування стабілізатора постійної напруги. Електричні параметри трансформатора Т1, випрямних діодів VD1 … VD4 і оксидних конденсаторів С *, С2 сглаживающих пульсації напруги, не мають принципового значення.

Головна вимога, якому повинна задовольняти електрична схема стабілізатора, – її відповідність параметрам випрямляча і трансформатора. Ці елементи зображені на схемі для загального уявлення і можуть бути обрані в залежності від конкретних вимог, що пред’являються до джерела живлення.

Опір постійних резисторів Rt і Щ ​​розраховане для п’єзоелектричного капсуля НА1 при постійній напрузі на виході діодного моста 16 В і на виході стабілізатора – 12 В. Опір R \ вибирається таким, щоб струм через капсуль НА1 при відключеному реле VU1 не перевищував 30 мА, а опір резистора 1? 2 таким, щоб робітник вхідний струм, відповідно до паспортних даних VU1, не перевищував 10 мА. Опору розраховують за законом Ома: IR.

Якщо параметри джерела живлення будуть змінені, потрібно коректування опору зазначених резисторів.

Щоб включити джерело живлення, показаний на схемі, треба замкнути контакти тумблера SA1 (будь-якого включателя з фіксацією положення, наприклад MTS-1) і короткочасно замкнути контакти кнопки SA2 (без фіксації, наприклад RM-2). При цьому напруга живлення надійде на стабілізатор напруги СТ і навантаження (у разі її підключення до виходу джерела живлення). У відсутності аварійної ситуації (збільшення споживання струму в навантаженні) джерело живлення працює в режимі: МОП-реле включено, на контактах 10 і 11 різниця потенціалів складає близько 2 В, контакти 4 і 6 замкнуті.

МОП-реле КР293КП12АП було обрано не випадково: це одне з небагатьох сучасних МОП-реле, яке поєднує високі електричні параметри і низьку вартість.

Запропонований варіант захисту є по суті одним з найпростіших для відтворення, але від цього він не менш ефективний у разі перевантаження по струму.

Реалізоване в корпусі SIP-12, МОП-реле зручно монтується в будь-яку плату, має допустимий струм комутації (при постійній напрузі) 2 А і мізерно малий опір комутуючих контактів в замкнутому стані. Все це дозволяє використовувати його у вузлі захисту джерела живлення від перевантажень по струму. Час виключення VU 1 складає всього 5 мс, що в даному випадку вельми важливо. Справа в тому, що за відсутності харчування на виході стабілізатора контакти 4 і 6 VU 1 розімкнуться, і струм не буде надходити в стабілізатор і навантаження до тих пір, поки пристрій не включено одноразовим замиканням контактів кнопки SA2. Після цього пристрій захисту ІП від перевантаження по струму буде готове до нової «аварії». Таке рішення дозволяє зберегти підключається пристрій (навантаження), яке може бути високоінтегрований і дорогим, для його подальшої експлуатації або мінімізувати його ремонт.

Відсутність харчування на виході стабілізатора може бути викликане внутрішньої несправністю стабілізатора, нештатним збільшенням струму в навантаженні або коротким замиканням в ній. У разі короткого замикання в навантаженні вхідний струм не тече через світлодіодний випромінювач МОП-реле, контакти 4 і 6 VU1 розімкнуті і в навантаження не надходить харчування. При цьому капсуль НА1 генерує переривчастий звук до тих пір, поки НЕ буде відключена навантаження або загальне харчування.

Для наочної світлової індикації стану вузла схема містить найпростішу індикаторну ланцюг у вигляді послідовно з’єднаних світлодіода і обмежувального резистора (на Рис. 1.2 вона показана пунктиром).

Якщо в якості HL1 використовувати «миготливий» світлодіод (наприклад, L-769BGR), світловий ефект буде цікавіше і оригінальніше.

МОП-реле КР293КП12АП можна замінити на КР293КП11АП, аналогічним по електричним характеристикам, але з двома групами контактів, один з яких загальний; допустимо будь-яке інше підходяще реле. При цьому важливо мати на увазі, що мова йде про постійному струмі і струм комутації повинен бути не менше струму навантаження. Крім того, слід враховувати мінімальний час перемикання реле, опір контактів комутації, граничні значення вхідного струму і комутованого напруги. Тип резисторів R \ … R $ – МЛТ.

В якості НА1 можна застосувати п’єзоелектричні капсулі KPI-1410, КРГ-1212В, KPI-4510L, FY-14A, EFM-230, FMQ-2715, HSB-23A8 та інші аналогічні компоненти. При розмиканні контактів 4,6 МОП-реле звукові випромінювачі цих капсулів будуть генерувати гучний, але однотональний звуковий сигнал на відміну від переривчастого сигналу KPI-4332-12. Підключення п’єзоелектричних капсулів з вбудованим генератором 34 виконують згідно полярності, вказаної на їх корпусі.

Пристрій не вимагає налагодження.

На основі наведеної схеми можна конструювати багато корисних і перспективних джерел живлення для апаратури радіоаматора. Її можна також використовувати як вузла електронного захисту в готових ІП промислового виготовлення з віддається в навантаження корисним струмом не більше 2 А.

Джерело: Кяшкаров А. П., Збери сам: Електронні конструкції за один вечір. – М .: Видавничий дім «Додека-ХХ1», 2007. – 224 с .: іл. (Серія «Збери сам»).