用于過(guò)流保護(hù)的電子保險(xiǎn)電路設(shè)計(jì)
本電路適用于直流供電過(guò)流保護(hù),如各種電池供電的場(chǎng)合。
如果負(fù)載電流超過(guò)預(yù)設(shè)值,該電子保險(xiǎn)將斷開(kāi)直流負(fù)載。重置電路時(shí),只需把電源關(guān)掉,然后再接通。該電路有兩個(gè)聯(lián)接點(diǎn)(A、B標(biāo)記),可以連接在負(fù)載的任意一邊。
負(fù)載電流流過(guò)三極管T4、電阻R10和R11。A、B端的電壓與負(fù)載電流成正比,大多數(shù)的電壓分配在電阻上。
當(dāng)電源剛剛接通時(shí),全部電源電壓加在保險(xiǎn)上。三極管T2由R4的電流導(dǎo)通,其集電極的電流值由下式確定:VD4=VR7+0.6。因?yàn)镈4上的電壓(VD4)和R7上的電壓(VR7)是恒定的,所以T2的集電極電流也是恒定。該三極管提供穩(wěn)定的基極電流給T3,因而使其導(dǎo)通,接著又提供穩(wěn)定的基極電流給T4。保險(xiǎn)導(dǎo)電,負(fù)載有電流流過(guò)。當(dāng)電源剛接通時(shí),電容器C1提供一段延時(shí),從而避免T1導(dǎo)電和保持T2斷開(kāi)。
保險(xiǎn)上的電壓(VAB)通常小于2V,具體值取決于負(fù)載電流。當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí),該電壓升高,并且在二極管D4導(dǎo)通時(shí),達(dá)到分流部分T2的基極電流,T2的集電極電流因而受到限制。由此,保險(xiǎn)上的電壓進(jìn)一步增大,直到大約4.5V,齊納二極管D1擊穿,使T1導(dǎo)通,T2便截止,這使得T3和T4也截止,此時(shí)保險(xiǎn)上的電壓增大,并且產(chǎn)生正反饋,使這些三極管保持截止?fàn)顟B(tài)。
C1的作用是給出一段短時(shí)延遲,以便保險(xiǎn)可以控制短時(shí)過(guò)載,如象白熾燈的開(kāi)關(guān)電流,或直流電機(jī)的啟動(dòng)電流。因此,改變C1的值可以改變延遲時(shí)間的長(zhǎng)短。該電路的電壓范圍是10~36V的直流電,延遲時(shí)間大約0.1秒。對(duì)于電路中給出的元件值,負(fù)載電流限制為1A。通過(guò)改變?cè)担?fù)載電流可以達(dá)到10mA~40A。選擇合適額定值的元件,電路的工作電壓可以達(dá)到6~500V。通過(guò)利用一個(gè)整流電橋(如下面的電源電路),該保險(xiǎn)也可以用于交流電路。電容器C2提供保險(xiǎn)端的瞬時(shí)電壓保護(hù)。二極管D2避免當(dāng)保險(xiǎn)上的電壓很低時(shí),C1經(jīng)過(guò)負(fù)載放電。
評(píng)論