Virtalähteen suojapiirit. Oikosulkusuojaus kenttätransistoreissa. Lisää realismia turvajärjestelmään

Teho hyvä signaali

Kun kytkemme päälle, lähtöjännitteet eivät saavuta heti haluttua arvoa, mutta noin 0,02 sekunnin kuluttua, ja estämään alennetun jännitteen syöttäminen PC-komponentteihin erityinen signaali"teho hyvä", jota joskus kutsutaan myös "PWR_OK" tai yksinkertaisesti "PG", jota käytetään, kun jännitteet +12V, +5V ja +3.3V lähtöissä saavuttavat oikean alueen. Tämän signaalin syöttämiseksi on varattu erityinen linja ATX-virtaliittimeen, joka on kytketty (nro 8, harmaa johto).

Toinen tämän signaalin kuluttaja on virtalähteen sisällä oleva alijännitesuojapiiri (UVP), josta keskustellaan myöhemmin - jos se on aktiivinen siitä hetkestä lähtien, kun se kytketään virtalähteeseen, se ei yksinkertaisesti anna tietokoneen käynnistyä , katkaisee heti virransyötön, koska jännitteet ovat selvästi alle nimellisarvon. Siksi tämä piiri kytkeytyy päälle vain, kun Power Good -signaalia käytetään.

Tämän signaalin syöttää valvontapiiri tai PWM-ohjain (pulssinleveysmodulaatiota käytetään kaikissa nykyaikaisissa hakkuriteholähteissä, mistä syystä ne ovat saaneet nimensä, englanninkielinen lyhenne PWM, joka on tuttu nykyaikaisista jäähdyttimistä - ohjaamaan niiden pyörimisnopeutta syötettynä niille virtaa moduloidaan samalla tavalla.)

Teho Hyvä signaalinsiirtokaavio ATX12V-erittelyn mukaan.
VAC on sisääntuleva vaihtojännite, PS_ON# on "virta päällä" -signaali, joka lähetetään, kun painetaan järjestelmäyksikön virtapainiketta. "O/P" on lyhenne sanoista "toimintapiste", ts. käyttöarvo. Ja PWR_OK on Power Good -signaali. T1 on alle 500 ms, T2 on 0,1 ms - 20 ms, T3 on 100 ms - 500 ms, T4 on pienempi tai yhtä suuri kuin 10 ms, T5 on suurempi tai yhtä suuri kuin 16 ms ja T6 on suurempi kuin tai yhtä suuri kuin 1 ms.

Ali- ja ylijännitesuoja (UVP/OVP)

Suojaus on molemmissa tapauksissa toteutettu käyttämällä samaa piiriä, joka valvoo lähtöjännitteitä +12V, +5V ja 3,3V ja katkaisee virransyötön, jos jokin niistä on suurempi (OVP - Over Voltage Protection) tai pienempi (UVP - Under Voltage Protection). ) tietty arvo, jota kutsutaan myös "laukaisupisteeksi". Nämä ovat tärkeimmät suojaustyypit, joita on tällä hetkellä käytännössä kaikissa laitteissa; lisäksi ATX12V-standardi edellyttää OVP:tä.

Hieman ongelmallista on, että sekä OVP että UVP on tyypillisesti konfiguroitu liipaisupisteisiin liian kaukana nimellisjännitteestä ja OVP:n tapauksessa tämä vastaa suoraan ATX12V-standardia:

Poistu Minimi Yleensä Enimmäismäärä
+12 V 13,4 V 15,0 V 15,6 V
+5 V 5,74V 6,3V 7,0 V
+3,3 V 3,76 V 4,2V 4,3V

Nuo. Voit tehdä virtalähteen OVP-liipaisupisteellä +12V 15,6V:lla tai +5V 7V:lla ja se on edelleen yhteensopiva ATX12V-standardin kanssa.

Tämä tuottaa esimerkiksi 15 V 12 V sijasta pitkään ilman, että suoja laukeaa, mikä voi johtaa PC-komponenttien vikaantumiseen.

Toisaalta ATX12V-standardi määrää selvästi, että lähtöjännitteet eivät saa poiketa enempää kuin 5 % nimellisarvosta, mutta virtalähteen valmistaja voi konfiguroida OVP:n toimimaan 30 %:n poikkeamalla +12V ja + 3,3 V linjat ja 40 % - +5 V linjaa pitkin.

Valmistajat valitsevat liipaisupisteiden arvot käyttämällä yhtä tai toista valvontasirua tai PWM-ohjainta, koska näiden pisteiden arvot määrittävät tiukasti tietyn sirun tekniset tiedot.

Otetaan esimerkkinä suosittu PS223-valvontasiru, jota käytetään joissakin vielä markkinoilla olevissa. Tällä sirulla on seuraavat OVP- ja UVP-tilojen laukaisupisteet:

Poistu Minimi Yleensä Enimmäismäärä
+12 V 13,1V 13,8 V 14,5V
+5 V 5,7V 6,1V 6,5V
+3,3 V 3,7V 3,9V 4,1V

Poistu Minimi Yleensä Enimmäismäärä
+12 V 8,5V 9,0 V 9,5V
+5 V 3,3V 3,5V 3,7V
+3,3 V 2.0V 2,2V 2,4V

Muut pelimerkit tarjoavat erilaiset laukaisupisteet.

Ja vielä kerran muistutamme, kuinka kaukana normaalista jännitearvoista OVP ja UVP yleensä konfiguroidaan. Jotta ne toimisivat, virtalähteen on oltava erittäin vaikeassa tilanteessa. Käytännössä halvat virtalähteet, joissa ei ole muuta suojausta kuin OVP/UVP, epäonnistuvat ennen kuin OVP/UVP laukeaa.

Ylivirtasuojaus (OCP)

Tämän tekniikan tapauksessa (englanninkielinen lyhenne OCP on Ylivirta Suojaus) on yksi asia, jota tulisi tarkastella yksityiskohtaisemmin. Kansainvälisen standardin IEC 60950-1 mukaan yksikään tietokonelaitteiston johtime ei saa kuljettaa yli 240 volttia, kuten DC antaa 240 wattia. ATX12V-spesifikaatio sisältää vaatimuksen ylivirtasuojauksesta kaikissa piireissä. Eniten kuormitetun 12 V piirin tapauksessa saamme suurimman sallitun virran 20 A. Luonnollisesti tällainen rajoitus ei salli yli 300 watin tehonlähteen tuotantoa, ja sen kiertämiseksi +12V lähtöpiiri alettiin jakaa kahteen tai useampaan linjaan, joista jokaisella oli oma ylivirtasuojapiirinsä. Vastaavasti kaikki virtalähteen nastat, joissa on +12V koskettimet, on jaettu useisiin ryhmiin johtojen lukumäärän mukaan, joissakin tapauksissa ne on jopa värikoodattu, jotta kuormitus jakautuisi riittävästi linjoille.

Kuitenkin monissa halvoissa teholähteissä, joissa on ilmoitettu kaksi +12V linjaa, käytännössä käytetään vain yhtä virtasuojapiiriä ja kaikki sisällä olevat +12V johdot on kytketty yhteen lähtöön. Tällaisen piirin riittävän toiminnan toteuttamiseksi virran kuormitussuoja laukeaa ei 20A:lla, vaan esimerkiksi 40A:lla, ja yhden johdon maksimivirran rajoitus saavutetaan sillä, että todellisessa järjestelmässä +12V kuorma jakautuu aina useille kuluttajille ja vielä useammalle johtimelle.

Lisäksi joskus voit selvittää, käyttääkö tietty virtalähde erillistä virtasuojaa jokaiselle +12 V linjalle, vain purkamalla sen ja katsomalla virran mittaamiseen käytettyjen shunttien lukumäärää ja liitäntää (joissakin tapauksissa shunttien määrä voi ylittää juovien lukumäärän, koska yhden linjan virran mittaamiseen voidaan käyttää useita shuntteja).


Erilaisia ​​tyyppejä shuntit virran mittaamiseen.

Toinen mielenkiintoinen seikka on, että toisin kuin yli-/alijännitesuojassa, sallittua virtatasoa säätelee virtalähteen valmistaja juottamalla ohjausmikropiirin lähtöihin yhden tai toisen arvoisia vastuksia. Ja halvoissa virtalähteissä, ATX12V-standardin vaatimuksista huolimatta, tämä suojaus voidaan asentaa vain +3,3V ja +5V linjoille tai puuttua kokonaan.

Ylikuumenemissuoja (OTP)

Kuten sen nimestä voi päätellä (OTP - Over Temperature Protection), ylikuumenemissuoja katkaisee virransyötön, jos kotelon lämpötila saavuttaa tietyn arvon. Kaikki virtalähteet eivät ole varustettuja sillä.

Virtalähteissä saatat nähdä termistorin kiinnitettynä jäähdytyselementtiin (vaikka joissakin virtalähteissä se voi olla juotettu suoraan piirilevyyn). Tämä termistori on kytketty puhaltimen nopeudensäätöpiiriin, eikä sitä käytetä ylikuumenemissuojaukseen. Ylikuumenemissuojalla varustetuissa virtalähteissä käytetään yleensä kahta termistoria - toista ohjaamaan tuuletinta, toista suojaamaan ylikuumenemiselta.

Oikosulkusuojaus (SCP)

Short Circuit Protection (SCP) on luultavasti vanhin näistä teknologioista, koska se on erittäin helppo toteuttaa parilla transistorin kanssa ilman valvontasirua. Tämä suojaus on välttämättä kaikissa virtalähteissä ja sammuttaa sen, jos jossakin lähtöpiirissä tapahtuu oikosulku mahdollisen tulipalon välttämiseksi.

Integroitu piiri (IC) KR142EN12A on säädettävä stabilisaattori KT-28-2 kotelon jännitteenkompensointityyppi, jonka avulla voit syöttää laitteita, joiden virta on enintään 1,5 A jännitealueella 1,2...37 V. Tässä integroidussa stabilaattorissa on lämpöstabiili virtasuoja ja lähtöoikosulkusuoja .

KR142EN12A IC:n perusteella voit rakentaa säädettävä lohko virtalähde, jonka piiri (ilman muuntajaa ja diodisiltaa) on esitetty Kuva 2. Tasasuunnattu tulojännite syötetään diodisillalta kondensaattoriin C1. Transistori VT2 ja siru DA1 tulee sijoittaa jäähdyttimeen.

Jäähdytyslevyn laippa DA1 on kytketty sähköisesti nastaan ​​2, joten jos DAT ja transistori VD2 sijaitsevat samassa jäähdytyselementissä, ne on eristettävä toisistaan.

Tekijän versiossa DA1 on asennettu erilliselle pienelle jäähdyttimelle, jota ei ole galvaanisesti kytketty jäähdyttimeen ja transistoriin VT2. Jäähdytyslevyllä varustetun sirun haihduttama teho ei saa ylittää 10 W. Vastukset R3 ja R5 muodostavat jännitteenjakajan, joka sisältyy stabilisaattorin mittauselementtiin. Kondensaattoriin C2 ja vastukseen R2 (käytetään termisesti stabiilin pisteen VD1 valintaan) syötetään stabiloitu negatiivinen jännite -5 V. Alkuperäisessä versiossa jännite syötetään KTs407A diodisillasta ja 79L05 stabilisaattorista, joka saa virtansa erillisestä tehomuuntajan käämitys.

Vartijaksi stabilisaattorin lähtöpiirin sulkemisesta riittää, että kytket vähintään 10 μF:n elektrolyyttikondensaattorin rinnan vastuksen R3 kanssa ja shunttivastuksen R5 KD521A-diodilla. Osien sijainti ei ole kriittinen, mutta hyvän lämpötilan stabiilisuuden saavuttamiseksi on tarpeen käyttää sopivia vastuksia. Ne tulee sijoittaa mahdollisimman kauas lämmönlähteistä. Lähtöjännitteen yleinen stabiilisuus muodostuu monista tekijöistä, eikä se yleensä ylitä 0,25 % lämpenemisen jälkeen.

Käynnistyksen jälkeen ja laitetta lämmitettäessä asetetaan minimilähtöjännite 0 V vastuksella Rao6. Vastukset R2 ( Kuva 2) ja vastus Rno6 ( Kuva 3) on oltava SP5-sarjan monikierrostrimmereitä.

Mahdollisuudet KR142EN12A-mikropiirin virta on rajoitettu 1,5 A:iin. Tällä hetkellä myynnissä on mikropiirejä, joilla on samanlaiset parametrit, mutta jotka on suunniteltu suuremmalle virralle kuormassa, esimerkiksi LM350 - 3 A virralle, LM338 - virralle 5 A. Äskettäin myyntiin ilmestyi maahantuotuja LOW DROP -sarjan mikropiirejä (SD, DV, LT1083/1084/1085). Nämä mikropiirit voivat toimia pienemmällä jännitteellä tulon ja lähdön välillä (jopa 1...1,3 V) ja tarjota stabiloidun lähtöjännitteen alueella 1,25...30 V kuormitusvirralla 7,5/5/3 A, vastaavasti . Parametreiltaan lähin kotimainen analogi tyypin KR142EN22 maksimi stabilointivirta on 7,5 A. Suurimmalla lähtövirralla valmistaja takaa stabilointitilan vähintään 1,5 V:n tulo-lähtöjännitteellä. Mikropiireissä on myös sisäänrakennettu suojaus ylivirtaa vastaan. sallitun arvon kuormitus ja kotelon lämpösuojaus ylikuumenemista vastaan. Nämä stabilisaattorit tarjoavat lähtöjännitteen epävakauden 0,05 %/V, lähtöjännitteen epävakauden, kun lähtövirta muuttuu 10 mA:sta maksimiarvoon, joka ei ole huonompi kuin 0,1 %/V. Päällä Kuva 4 näyttää virtalähdepiirin kotilaboratorioon, jonka avulla voit tulla toimeen ilman transistoreja VT1 ja VT2, esitetty kuvassa Kuva 2.


DA1 KR142EN12A mikropiirin sijaan käytettiin KR142EN22A mikropiiriä. Tämä on säädettävä stabilisaattori pienellä jännitehäviöllä, jonka avulla voit saada kuormaan virran jopa 7,5 A. Esimerkiksi mikropiiriin syötettävä tulojännite on Uin = 39 V, lähtöjännite kuormalla Uout = 30 V, virta kuormalla louf = 5 A, silloin mikropiirin suurin kuormitusteho on 45 W. Elektrolyyttikondensaattoria C7 käytetään vähentämään lähtöimpedanssia korkeilla taajuuksilla, ja se myös vähentää kohinajännitettä ja parantaa aaltoilun tasoitusta. Jos tämä kondensaattori on tantaali, sen nimelliskapasiteetin on oltava vähintään 22 μF, jos alumiini - vähintään 150 μF. Tarvittaessa kondensaattorin C7 kapasitanssia voidaan lisätä. Jos elektrolyyttikondensaattori C7 sijaitsee yli 155 mm:n etäisyydellä ja on kytketty virtalähteeseen johdolla, jonka poikkileikkaus on alle 1 mm, niin ylimääräinen elektrolyyttikondensaattori, jonka kapasiteetti on vähintään 10 μF, on asennettu levylle kondensaattorin C7 rinnalle, lähemmäksi itse mikropiiriä. Suodatinkondensaattorin C1 kapasitanssi voidaan määrittää noin nopeudella 2000 μF 1 A lähtövirtaa kohden (jännitteellä vähintään 50 V). Lähtöjännitteen lämpötilapoikkeaman vähentämiseksi vastuksen R8 on oltava joko lankakääretty tai metallikalvo, jonka virhe on vähintään 1%. Vastus R7 on samaa tyyppiä kuin R8. Jos Zener-diodia KS113A ei ole saatavilla, voit käyttää kuvassa näkyvää yksikköä Kuva 3. Kirjoittaja on varsin tyytyväinen annettuun suojapiiriratkaisuun, sillä se toimii moitteettomasti ja on käytännössä testattu. Voit käyttää mitä tahansa virtalähteen suojapiiriratkaisuja, esimerkiksi ehdotettuja. Tekijän versiossa, kun rele K1 laukeaa, koskettimet K 1.1 sulkeutuvat, oikosulkuvastus R7 ja jännite virtalähteen lähdössä on 0 V. Painettu piirilevy Virtalähde ja elementtien sijainti on esitetty kuvassa 5, ulkomuoto BP - päällä Kuva 6.

Monilla kotitekoisilla yksiköillä on se haitta, että niiltä puuttuu suoja virran käänteisnapaisuutta vastaan. Jopa kokenut henkilö voi vahingossa sekoittaa virtalähteen napaisuuden. Ja on suuri todennäköisyys, että tämän jälkeen Laturi tulee rappeutumaan.

Tässä artikkelissa keskustellaan 3 vaihtoehtoa käänteisen napaisuuden suojaukseen, jotka toimivat moitteettomasti eivätkä vaadi säätöä.

Vaihtoehto 1

Tämä suojaus on yksinkertaisin ja eroaa vastaavista siinä, että se ei käytä transistoreita tai mikropiirejä. Releet, diodieristys - siinä kaikki sen komponentit.

Kaava toimii seuraavasti. Piirin miinus on yleinen, joten positiivinen piiri otetaan huomioon.

Jos tuloon ei ole kytketty akkua, rele on auki. Kun akku on kytketty, plus syötetään diodin VD2 kautta relekäämiin, minkä seurauksena releen kosketin sulkeutuu ja päälatausvirta kulkee akkuun.

Samalla vihreä LED-merkkivalo syttyy, mikä osoittaa, että yhteys on oikein.

Ja jos poistat nyt akun, piirin lähdössä on jännite, koska laturin virta virtaa edelleen VD2-diodin läpi releen käämiin.

Jos kytkennän napaisuus on käänteinen, VD2-diodi lukittuu eikä releen käämitykseen syötetä virtaa. Rele ei toimi.

Tässä tapauksessa punainen LED-valo syttyy, joka on tahallisesti kytketty väärin. Se osoittaa, että akkuliitännän napaisuus on väärä.

Diodi VD1 suojaa piiriä itseinduktiolta, joka tapahtuu, kun rele kytketään pois päältä.

Jos tällainen suoja otetaan käyttöön , kannattaa ottaa 12 V rele. Releen sallittu virta riippuu vain tehosta . Keskimäärin kannattaa käyttää 15-20 A relettä.

Tällä järjestelmällä ei ole edelleenkään monissa suhteissa analogeja. Se suojaa samanaikaisesti virranvaihdolta ja oikosululta.

Tämän järjestelmän toimintaperiaate on seuraava. Normaalissa käytössä plus virtalähteestä LEDin ja vastuksen R9 kautta avaa kenttätransistorin, ja miinus "kenttäkytkimen" avoimen liitoksen kautta menee piirin lähtöön akkuun.

Kun napaisuus vaihtuu tai oikosulku tapahtuu, virtapiirissä kasvaa jyrkästi, mikä johtaa jännitteen putoamiseen "kenttäkytkimen" ja shuntin yli. Tämä jännitehäviö riittää laukaisemaan pienitehoisen transistorin VT2. Avautuessaan jälkimmäinen sulkee kenttätransistorin ja sulkee portin maahan. Samanaikaisesti LED-valo syttyy, koska sen virran antaa transistorin VT2 avoin liitos.

Suuren vastenopeudensa ansiosta tämä piiri on taatusti suojattu kaikista lähdössä olevista ongelmista.

Piiri on erittäin luotettava toiminnassa ja voi pysyä suojatussa tilassa loputtomiin.

Tämä on erikoista yksinkertainen piiri, jota tuskin voi edes kutsua piiriksi, koska se käyttää vain kahta komponenttia. Tämä on tehokas diodi ja sulake. Tämä vaihtoehto on varsin kannattava ja sitä käytetään jopa teollisessa mittakaavassa.

Laturin virta syötetään akkuun sulakkeen kautta. Sulake valitaan suurimman latausvirran perusteella. Esimerkiksi jos virta on 10 A, tarvitaan 12-15 A sulake.

Diodi on kytketty rinnan ja suljettu kun normaali operaatio. Mutta jos napaisuus on käänteinen, diodi avautuu ja tapahtuu oikosulku.

Ja sulake on tämän piirin heikko lenkki, joka palaa samalla hetkellä. Tämän jälkeen sinun on vaihdettava se.

Diodi tulee valita tietolomakkeen mukaan sen perusteella, että sen maksimi lyhytaikainen virta oli useita kertoja suurempi kuin sulakkeen palamisvirta.

Tämä järjestelmä ei tarjoa 100-prosenttista suojaa, koska on ollut tapauksia, joissa laturi on palanut nopeammin kuin sulake.

Bottom line

Tehokkuuden kannalta ensimmäinen järjestelmä on parempi kuin muut. Mutta monipuolisuuden ja vastenopeuden kannalta paras vaihtoehto on malli 2. No, kolmatta vaihtoehtoa käytetään usein teollisessa mittakaavassa. Tämän tyyppinen suojaus näkyy esimerkiksi missä tahansa autoradiossa.

Kaikilla piireillä, paitsi viimeisellä, on itsekorjaava toiminto, eli toiminta palautuu heti, kun oikosulku on poistettu tai akkuliitännän napaisuus muutettu.

Liitetyt tiedostot:

Kuinka tehdä yksinkertainen Power Bank omin käsin: kaavio kotitekoisesta virtapankista

Nykyaikaisilla tehokytkentätransistoreilla on erittäin alhaiset nielulähteen resistanssit päällä ollessaan, mikä varmistaa pienen jännitteen pudotuksen, kun suuret virrat kulkevat tämän rakenteen läpi. Tämä seikka mahdollistaa tällaisten transistorien käytön elektronisissa sulakkeissa.

Esimerkiksi IRL2505-transistorilla on nielulähdevastus, lähde-hilajännitteellä 10 V, vain 0,008 ohmia. 10A virralla teho P=I² R vapautuu tällaisen transistorin kiteelle; P = 10 10 0,008 = 0,8 W. Tämä viittaa siihen, että tietyllä virralla transistori voidaan asentaa ilman patterin käyttöä. Vaikka yritän aina asentaa ainakin pienet jäähdytyslevyt. Monissa tapauksissa tämän avulla voit suojata transistorin lämpövaurioilta hätätilanteissa. Tätä transistoria käytetään artikkelissa "" kuvatussa suojapiirissä. Tarvittaessa voit käyttää pinta-asennettavia radioelementtejä ja tehdä laitteen pienen moduulin muodossa. Laitekaavio on esitetty kuvassa 1. Se on laskettu enintään 4A virralle.

Elektroninen sulakekaavio

Tässä piirissä käytetään avaimena p-kanavaista IRF4905 kenttätransistoria, jonka avoin resistanssi on 0,02 ohmia ja hilajännite = 10 V.

Periaatteessa tämä arvo rajoittaa myös tämän piirin minimisyöttöjännitettä. Kun tyhjennysvirta on 10A, se tuottaa 2 W tehoa, mikä edellyttää pienen jäähdytyslevyn asentamista. Tämän transistorin suurin hilalähdejännite on 20 V, joten hilalähderakenteen rikkoutumisen estämiseksi piiriin viedään zener-diodi VD1, jota voidaan käyttää minkä tahansa zener-diodina, jonka stabilointijännite on 12 volttia. Jos jännite piirin sisääntulossa on alle 20 V, Zener-diodi voidaan poistaa piiristä. Jos asennat zener-diodin, saatat joutua säätämään vastuksen R8 arvoa. R8 = (ylös - Ust)/Ist; Missä Upit on piirin sisääntulon jännite, Ust on zener-diodin stabilointijännite, Ist on zener-diodin virta. Esimerkiksi Upit = 35 V, Ust = 12 V, Ist = 0,005 A. R8 = (35-12)/0,005 = 4600 ohmia.

Virta-jännite muunnin

Vastusta R2 käytetään virta-anturina piirissä tämän vastuksen vapauttaman tehon vähentämiseksi, sen arvoksi valitaan vain yksi sadasosa ohmista. SMD-elementtejä käytettäessä se voi koostua 10 0,1 ohmin vastuksesta, koko 1206, teholla 0,25 W. Näin pienellä resistanssilla olevan virta-anturin käyttö merkitsi signaalivahvistimen käyttöä tästä anturista. LM358N-mikropiirin DA1.1-operaatiovahvistin on käytössä vahvistimena.

Tämän vahvistimen vahvistus on (R3 + R4)/R1 = 100. Näin ollen virta-anturin, jonka resistanssi on 0,01 ohmia, tämän virta-jännite-muuntimen muunnoskerroin yhtä suuri kuin yksi, eli Yksi ampeeri kuormitusvirtaa vastaa 1 V:n jännitettä lähdössä 7 DA1.1. Voit säätää Kusia vastuksella R3. Ilmoitettujen vastusten R5 ja R6 arvoilla maksimi suojavirta voidaan asettaa .... Nyt lasketaan. R5 + R6 = 1 + 10 = 11 kOhm. Etsitään tämän jakajan läpi kulkeva virta: I = U/R = 5A/11000Ohm = 0.00045A. Näin ollen suurin jännite, joka voidaan asettaa DA1:n nastalle 2, on U = I x R = 0,00045A x 10000 Ohm = 4,5 V. Näin ollen suurin suojavirta on noin 4,5 A.

Jännitevertailija

Jännitevertailija on koottu toiseen operaatiovahvistimeen, joka on osa tätä MS:ää. Tämän komparaattorin invertoivaan tuloon syötetään referenssijännite, jota säätelee vastuksella R6 stabilisaattorilta DA2. DA1.2:n ei-invertoivaan tuloon 3 syötetään vahvistettu jännite virta-anturista. Vertailun kuormitus on sarjapiiri, optoerotin LED ja vaimennuksen säätövastus R7. Vastus R7 asettaa tämän piirin läpi kulkevan virran, noin 15 mA.

Piirin toiminta

Kaava toimii seuraavasti. Esimerkiksi 3A kuormitusvirralla 0,01 x 3 = 0,03 V jännite vapautuu virta-anturista. Vahvistimen DA1.1 lähdön jännite on 0,03 V x 100 = 3 V. Jos tässä tapauksessa DA1.2:n sisääntulossa 2 on vastuksella R6 asetettu referenssijännite alle kolme volttia, niin vertailijan 1 lähdössä näkyy jännite, joka on lähellä operatiivisen vahvistimen syöttöjännitettä, ts. viisi volttia. Tämän seurauksena optoerottimen LED-valo syttyy. Optoerotintyristori avaa ja muodostaa sillan kenttätransistorin portin lähteensä kanssa. Transistori sammuu ja katkaisee kuorman. Palauta kaavio kohtaan alkutila Voit käyttää SB1-painiketta tai kytkeä virtalähteen pois päältä ja uudelleen päälle.




Yläosa