Jak działa to zabezpieczenie przeciwprzepięciowe?

Jan 02 2021

Rozglądałem się za niedrogą i skuteczną ochroną przeciwprzepięciową i znalazłem to na tej stronie :

Z tą listą części:

  • RXE025 - bezpiecznik 250 mA PTC resetowalny
  • Dioda Zenera - 5V6, 1 wat
  • Rezystor - 1 kiloom, 1 wat
  • Tranzystor - BD139 (NPN średniej mocy 80 V, 1,5 A CC)

Jak podaje autor, układ ten wydaje się efektywny i tani, ale nie rozumiem, dlaczego inżynier umieścił w tym układzie tranzystor BD193.

Czy ktoś może wyjaśnić krok po kroku sposób działania tego obwodu?

Odpowiedzi

9 JRE Jan 02 2021 at 21:01

To całkiem proste:

Napięcie diody Zenera jest równe (lub nieco wyższe) od normalnego napięcia Vcc. Na przykład 5,6 V Zenera dla 5 V Vcc.

Kiedy Vcc jest poniżej napięcia Zenera, żaden prąd nie przepływa przez diodę, a rezystor 1k utrzymuje podstawę T1 na niskim poziomie. Żaden prąd nie przepływa przez kolektor do emitera tranzystora.

Kiedy Vcc jest wyższe niż napięcie Zenera, prąd przepływa przez diodę Zenera i przez podstawę T1. Pozwala to na przepływ prądu przez kolektor i na emiter tranzystora.

Prąd płynący przez tranzystor jest wystarczająco wysoki, aby spowodować otwarcie bezpiecznika.

Krótka wersja:

Przepięcie powoduje zwarcie tranzystora i przepalenie bezpiecznika.


Po przeczytaniu artykułu i sprawdzeniu RXE025 widzę, że muszę nieco zmienić opis.

Ten obwód zabezpieczający nie odcina zasilania chronionego obwodu.

Gdy napięcie wejściowe przekracza napięcie Zenera, przewodzi tranzystor.

Wybrano RXE025, ponieważ nawet w stanie „wyzwolenia” przepuści wystarczający prąd, aby chronione urządzenie (w oryginalnym przykładzie Arduino) nadal działało.

RXE025 włącza się w rezystor ograniczający prąd, aby ograniczyć prąd przez diodę Zenera i tranzystor.

W rezultacie Vcc jest ograniczone do nieco więcej niż napięcie Zenera.

„Bezpiecznik” nie przepala się w zwykłym sensie, po prostu zmienia się na wyższą rezystancję.

8 Andyaka Jan 02 2021 at 20:59

Zasadniczo jest to obwód diody Zenera mocy. Zener zaczyna włączać BJT, gdy na linii pojawi się wystarczające napięcie. Tranzystor pobiera prąd i im bardziej napięcie sieciowe próbuje wzrosnąć powyżej napięcia Zenera (plus spadek Vbe o około 1 V maks.), Tym więcej prądu pobiera BJT.

BD139 może obsługiwać prądy do kilku amperów, co oznacza, że ​​może obsługiwać kilkadziesiąt watów przez krótki czas, zanim zadziała resetowalny bezpiecznik.

Biorąc pod uwagę, że Zener jest typu 1 W, połączenie diody Zenera i BJT można uznać za odpowiednik 10-watowej (plus) diody Zenera. Oczywiście możesz po prostu kupić 10-watowy zener, ale może to kosztować więcej niż 1-watowy zener i tani BJT.