Схема автоматической защиты от короткого замыкания низковольтных сетей с использованием светодиодов.

Апр 22, 2012

Часто присутствует необходимость запитывать от источника питания дополнительные устройства. В данной схеме представлена информация о защите основных источников питания от КЗ в дополнительной нагрузке. Во время КЗ схема позволяет отключить дополнительный источник. Восстановление функционирования позволяет источнику возобновить нормальную работу. Данный метод позволяет определяться посредством 2 светодиодов. Само устройство защиты источника питания от КЗ представлено на рисунке.

Напряжение в сети 230 В понизится трансформатором Х1, при напряжении на вторичной обмотке в 9В и током потребления не более 300 мА и выпрямляется диодным мостом D1-D4. Фильтрация происходит за счет наличия конденсатора С1 с последующей подачей на стабилизатор IC1 ( 7805 ). Это необходимо для получения стабилизированного напряжения в 5 Вольт. ( выход О\Р1 ).[szapisi]

Схема дополнительного источника питания в 5 В собирается при использовании транзисторов ВС547 и SK100.

Принцип работы схемы защиты от КЗ.

Микросхема 7805 напряжение 5 В, транзистор Т2 будет открыт током, идущим сквозь резистор R1 и R2, и светодиод LED1. Транзистор Т1 будет открываться и напряжение основного источника питания 5 В появится на выходе О\Р2. Зеленый светодиод LED2 загорается. Это характеризует нормальный режим работы. Из-за одинакового напряжения на выводах красный светодиод будет в бездействии.

При наступлении короткого замыкания на выводе О\Р2 база транзистора ВС547 заземляется, следовательно транзистор закрывается. SK100 тоже находится в закрытом состоянии, красный и зеленый светодиоды ( LEDs ) начинают свою работу. Зеленый гаснет, красный загорается. Конденсаторы С2 и С3 будут сглаживать бросок напряжения, вызываемый при КЗ на выводе О\Р2. Тем самым будут уменьшены помехи на О\Р1. Расчет схемы автоматической защиты от КЗ при помощи светодиодов ведется по формуле:

R_B = (H_FE × V_S) / (1.3 × I_L),

R_B – сопротивление базы транзисторов SK100 и BC547
H_FE = 200 для SK100 и 350 для BC547 – коэффициент передачи транзисторов по току
V_S = 5 В – напряжение
1.3 = коэффициент запаса
I_L = ток транзисторов