Ochrona przeciwprzepięciowa z częściową stabilizacją napięcia

Ten prosty obwód chroni urządzenie przed przepięciem.

Wymagania dla okręgu były następujące: prostota, minimalna liczba elementów, przynajmniej minimalna stabilizacja, minimalny pobór prądu i minimalny spadek napięcia w kierunku do przodu.

Jak działa ochrona przeciwprzepięciowa?

Zasada: przy napięciu nieprzekraczającym napięcia Zenera diody ZD obwód znajduje się w stanie spoczynku i nie pobiera prądu. Jeśli to napięcie zostanie przekroczone, dioda Zenera otwiera tranzystor, co stabilizuje to napięcie.

Jeżeli tranzystor nie będzie w stanie ustabilizować tego napięcia /np. także dlatego, że zostanie zniszczona/, a napięcie będzie nadal rosło, po przekroczeniu napięcia o ok. 2V /napięcie progowe diody świecącej/ zostanie otwarte tyrystor /który jest w stanie przewodzić duży prąd/. To przekroczy maks. dopuszczalny prąd dla włożonego bezpiecznika, przepala się bezpiecznik, zapali się dioda kontrolna podłączona nad nią, a zasilane urządzenie jest odłączone od źródła przepięcia.

Jeśli bezpiecznik nie przepali się ze względu na krótki czas trwania przepięcia, tyrystor poprzez uziemienie zasilacza stabilizuje napięcie nawet przy większym poborze. Rezystor w elektrodzie sterującej tyrystora po spadku napięcia automatycznie wyłącza ten tyrystor i urządzenie kontynuuje pracę /ale z napięciem wyjściowym wyższym o 2V w przypadku zniszczenia tranzystora/.

Kondensator połączony równolegle z rezystorem wyłączającym tyrystora usuwa przypadkowe impulsy zakłócające, co mogłoby wyzwolić Ty i niekorzystnie obciążyć zasilacz.

Jeśli darlington jest używany jako tranzystor, stabilizacja będzie dokładniejsza. Rezystor w bazie tego tranzystora służy jedynie do szybszego jego zamykania, poprawiając w ten sposób charakterystykę stabilizacji. Dioda podłączona na końcu obwodu chroni zasilany obwód przed odwrotną polaryzacją i usuwa potencjalne zakłócające ujemne impulsy napięcia.

składniki

Rezystory: 10k – wartość nie jest krytyczna
Kondensator 100nF – wartość nie jest krytyczna
Ty – każdy (funkcjonalny!), s maks. prąd przekraczający prąd bezpiecznika
Tranzystor – najlepiej Darlington, NPN
ZD – do wymaganego napięcia pomniejszonego o stratę, np. na tranzystorach, około 0,7 V
Ten tuner charakteryzuje się głównie subminiaturowymi wymiarami – każdy, najlepiej przy najniższym możliwym napięciu progowym
notatka: próg np. Dioda LED wynosi ok: dla czerwonego 1,8 V, pomarańczowy 2,0 V, żółty 2,1 V i zielony 2,2 V. Oczywiście można by też zastosować dwie diody krzemowe.
Pierwsza uzupełnia stratę na tranzystorze, druga zwiększa napięcie przełączające Ty o ok. 0,7V.