Circuit de protecció contra sobretensions

Els circuits de protecció, com la protecció contra la polaritat inversa, la protecció contra el curtcircuit i la protecció contra sobretensió o sobretensió, s’utilitzen per protegir qualsevol aparell o circuit electrònic de qualsevol error sobtat. Generalment, el fusible o MCB s’utilitza per a protecció contra sobretensions, aquí, en aquest circuit, construirem un circuit de protecció contra sobretensió sense utilitzar fusible.

La protecció contra sobretensió és una font d'alimentació que talla l'alimentació sempre que la tensió d'entrada excedeixi el valor predeterminat. Per protegir-nos de sobretensions, sempre fem servir un circuit de protecció contra sobretensions o de palanca. El circuit de protecció de palanca és un tipus de protecció contra sobretensions que s’utilitza més habitualment en circuits electrònics.

Hi ha moltes maneres diferents de protegir el vostre circuit de sobretensions. La forma més senzilla és connectar el fusible al costat de l’alimentació d’entrada. Però el problema és que es tracta d’una protecció única, ja que a mesura que el voltatge supera el valor predeterminat, el cable dins del fusible es cremarà i trencarà el circuit. A continuació, haureu de substituir el fusible danyat per un de nou per fer les connexions de nou.

Aquí, en aquest circuit, el díode Zener i el transistor bipolar s’utilitzen per protegir automàticament contra sobretensions. Es pot fer mitjançant dos mètodes,

1. Circuit del regulador de tensió de Zener: aquest mètode regula la tensió d'entrada i protegeix el circuit de la sobretensió subministrant una tensió regulada, però no desconnecta la part de sortida quan la tensió supera els límits de seguretat . Sempre rebrem una tensió de sortida inferior o igual a la qualificació del díode Zener.

2. Circuit de protecció contra sobretensió que utilitza el díode Zener: en el segon mètode de protecció contra sobretensió, cada vegada que la tensió d'entrada supera el nivell predeterminat, desconnecta la part de sortida o la càrrega del circuit.

Circuit regulador de tensió Zener

Un regulador de tensió Zener protegeix el circuit de sobretensions i també regula la tensió d’alimentació d’entrada. A continuació es mostra el diagrama de circuits per a la protecció contra sobretensions mitjançant el regulador de tensió Zener:

El valor de tensió predefinit del circuit és el valor crític sobre el qual es desconnecta l'alimentació o no permetrà cap tensió per sobre d'aquest valor. Aquí el valor de tensió predefinit és la qualificació del Zener. Igual que, estem utilitzant un díode Zener de 5,1 V, la tensió de sortida no superarà els 5,1 v.

Quan augmenta la tensió de sortida, la tensió de l'emissor base disminueix, a causa d'aquest transistor Q1 condueix menys. Com Q1 condueix menys, redueix la tensió de sortida, per tant, manté la tensió de sortida constant.

La tensió de sortida es defineix com:

VO = VZ - VBE

On, VO és el voltatge de sortida

VZ és el voltatge de ruptura de Zener

VBE és el voltatge de l’emissor base

Circuit de protecció contra sobretensions mitjançant díode Zener

Per sota del diagrama de circuits per a la protecció contra sobretensions es construeix mitjançant un díode Zener i un transistor PNP. Aquest circuit desconnecta la sortida quan la tensió supera el nivell predeterminat. El valor predefinit és el valor nominal del díode Zener connectat al circuit. Fins i tot podeu canviar el díode Zener segons el vostre valor de voltatge adequat. L’inconvenient del circuit és que és possible que no trobeu el valor exacte del díode Zener, així que trieu-ne un que tingui la qualificació més propera al valor predeterminat.

Material requerit

• Transistor PNM FMMT718 - 2nos.
• Diode Zener 5.1V (1N4740A) - 1nos.
• Resistències (1 k, 2,2 k i 6,8 k) - 1 unitats. (cadascun)
• Taula de pa
• Connexió de cables

Esquema del circuit de protecció contra sobretensions

Funcionament del circuit de protecció contra sobretensions

Quan el voltatge és inferior al nivell preestablert, el terminal base del Q2 és alt i, com que és un transistor PNP, s'apaga. I, quan Q2 està en estat apagat, el terminal base de Q1 serà BAIX i permet que el corrent hi circuli.

comença a conduir el díode Zener, que connecta la base de Q2 a terra i engega el Q2. Quan Q2 s’encén, el terminal base del Q1 es posa ALT i Q1 s’encén, cosa que significa que Q1 es comporta com un interruptor obert. Per tant, Q1 no permet que el corrent flueixi a través d’ella i protegeixi la càrrega de la tensió superada.

Ara també hem de tenir en compte la caiguda de tensió dels transistors, hauria de ser baixa per a una correcta precisió del circuit. Per tant, hem utilitzat el transistor PNP FMMT718 que presenta un valor de saturació de VCE molt baix, a causa d’això la caiguda de tensió dels transistors és baixa.

Consulteu més els nostres altres circuits de protecció.