この過電圧保護はどのように機能しますか?
私は低コストで効果的な過電圧保護を探していました、そして私はこのページからこれを見つけました:
このパーツリストで:
- RXE025-250 mATPCリセット可能ヒューズ
- ツェナーダイオード– 5V6、1ワット
- 抵抗器– 1Kオーム、1ワット
- トランジスタ– BD139(NPN中電力80V、1.5A CC定格)
著者が報告したように、この回路は効果的で低コストのようですが、エンジニアがこの回路にBD193トランジスタを配置した理由がわかりません。
この回路の段階的な操作方法を誰かが説明できますか?
回答
それは非常に簡単です:
ツェナーダイオードの電圧は、通常のVcc電圧(またはわずかに上)です。たとえば、5VVccの場合は5.6Vツェナーです。
Vccがツェナー電圧を下回ると、ダイオードに電流が流れなくなり、1kの抵抗がT1のベースを低く保ちます。コレクタを介してトランジスタのエミッタに電流は流れません。
Vccがツェナー電圧よりも高い場合、電流はツェナーダイオードとT1のベースを流れます。これにより、電流がコレクタを通過してトランジスタのエミッタから流出します。
トランジスタを流れる電流は、ヒューズを開くのに十分な大きさです。
短縮版:
過電圧はトランジスタを短絡させ、ヒューズを飛ばします。
記事を読んでRXE025を調べたところ、説明を少し変更する必要があることがわかりました。
この保護回路は、保護された回路への電力を遮断しません。
入力電圧がツェナー電圧を超えると、トランジスタが導通します。
RXE025が選択されたのは、「トリップ」状態でも、保護されたデバイス(元の例ではArduino)が引き続き実行されるのに十分な電流が流れるためです。
RXE025は、ツェナーダイオードとトランジスタを流れる電流を制限するために電流制限抵抗になります。
その結果、Vccはツェナー電圧より少し高く制限されます。
「ヒューズ」は通常の意味では溶断せず、より高い抵抗に変化するだけです。
基本的にはパワーツェナーダイオード回路です。十分な電圧がラインにかかると、ツェナーはBJTをオンにし始めます。トランジスタは電流を消費し、線間電圧がツェナー電圧を超えて上昇しようとすると(さらに最大約1ボルトのVbe降下)、BJTはより多くの電流を消費します。
BD139は、最大数アンペアの電流を処理できます。つまり、リセット可能なヒューズがアクティブになる前に、短時間で数十ワットを処理できます。
ツェナーが1ワットタイプであることを考えると、ツェナーダイオードとBJTの組み合わせは、10ワット(プラス)のツェナーダイオードに相当すると見なすことができます。もちろん、10ワットのツェナーを購入することもできますが、これには1ワットのツェナーと安価なBJTよりもコストがかかる可能性があります。