Bảo vệ quá áp này hoạt động như thế nào?
Tôi đã tìm kiếm xung quanh để bảo vệ quá áp hiệu quả và chi phí thấp, và tôi tìm thấy điều này từ trang này :
Với danh sách phần này:
- RXE025 - Cầu chì có thể đặt lại 250 mA PTC
- Điốt Zener - 5V6, 1 watt
- Điện trở - 1K ohm, 1 watt
- Bóng bán dẫn - BD139 (NPN công suất trung bình 80V, đánh giá 1.5A CC)
Theo báo cáo của tác giả, mạch này có vẻ hiệu quả và chi phí thấp, nhưng tôi không hiểu tại sao kỹ sư lại đặt một bóng bán dẫn BD193 trong mạch này.
Bất cứ ai có thể giải thích phương pháp hoạt động từng bước của mạch này?
Trả lời
Nó khá đơn giản:
Điện áp điốt Zener bằng (hoặc cao hơn một chút) điện áp Vcc bình thường. Ví dụ, một Zener 5,6V cho một 5V Vcc.
Khi Vcc ở dưới điện áp Zener, không có dòng điện nào chạy qua diode, và điện trở 1k giữ cho đế của T1 ở mức thấp. Không có dòng điện nào chạy qua bộ góp đến bộ phát của bóng bán dẫn.
Khi Vcc cao hơn điện áp Zener, dòng điện chạy qua điốt Zener và qua đế của T1. Điều này cho phép dòng điện chạy qua bộ thu và đi ra bộ phát của bóng bán dẫn.
Dòng điện qua bóng bán dẫn đủ cao để làm mở cầu chì.
Phiên bản ngắn:
Quá áp làm chập bóng bán dẫn và làm nổ cầu chì.
Sau khi đọc bài báo và tra cứu RXE025, tôi thấy mình cần phải thay đổi phần nào mô tả của mình.
Mạch bảo vệ này không ngắt nguồn mạch được bảo vệ.
Khi điện áp đầu vào vượt quá điện áp Zener, transistor dẫn.
RXE025 được chọn vì ngay cả trong điều kiện "bị vấp", nó sẽ truyền đủ dòng điện để thiết bị được bảo vệ (Arduino trong ví dụ ban đầu) sẽ tiếp tục chạy.
RXE025 biến thành một điện trở hạn chế dòng điện để hạn chế dòng điện qua điốt Zener và bóng bán dẫn.
Kết quả là Vcc được giới hạn ở mức nhiều hơn một chút so với điện áp Zener.
"Cầu chì" không thổi theo nghĩa thông thường, nó chỉ đơn thuần chuyển thành điện trở cao hơn.
Về cơ bản nó là một mạch diode zener công suất. Zener bắt đầu bật BJT khi đủ điện áp trên đường dây. Bóng bán dẫn nhận dòng điện và điện áp đường dây càng cố gắng tăng lên trên điện áp zener (cộng với sự giảm Vbe khoảng 1 volt tối đa), thì BJT càng có nhiều dòng điện hơn.
BD139 có thể xử lý dòng điện lên đến một vài ampe và điều đó có nghĩa là nó có thể xử lý một vài chục watt trong một khoảng thời gian ngắn trước khi cầu chì có thể đặt lại kích hoạt.
Cho rằng zener là loại 1 watt, sự kết hợp của diode zener và BJT có thể được coi là tương đương với diode zener 10 watt (cộng). Tất nhiên bạn chỉ có thể mua một zener 10 watt nhưng điều này có thể đắt hơn zener 1 watt và một BJT rẻ tiền.