Overspanningsbeveiligingscircuit

Beveiligingscircuits, zoals beveiliging tegen omgekeerde polariteit, kortsluitbeveiliging en over- / onderspanningsbeveiliging, worden gebruikt om elk elektronisch apparaat of circuit te beschermen tegen plotselinge fouten. Over het algemeen wordt een zekering of MCB gebruikt voor overspanningsbeveiliging, hier in dit circuit zullen we een overspanningsbeveiligingscircuit bouwen zonder Fuse te gebruiken.

Overspanningsbeveiliging is een voedingsfunctie die de voeding onderbreekt wanneer de ingangsspanning de vooraf ingestelde waarde overschrijdt. Voor bescherming tegen hoogspanningspieken gebruiken we altijd een overspanningsbeveiliging of een koevoetbeveiligingscircuit. Koevoetbeschermingscircuit is een type overspanningsbeveiliging dat het meest wordt gebruikt in elektronische circuits.

Er zijn veel verschillende manieren om uw circuit tegen overspanning te beschermen. De eenvoudigste manier is om de zekering aan de ingangsvoedingszijde aan te sluiten. Maar het probleem is dat het een eenmalige bescherming is, want als de spanning de vooraf ingestelde waarde overschrijdt, zal de draad in de zekering doorbranden en het circuit verbreken. Dan moet u de beschadigde zekering vervangen door een nieuwe om de aansluitingen opnieuw te maken.

Hier in dit circuit worden zenerdiode en bipolaire transistor gebruikt voor automatische overspanningsbeveiliging. Het kan op twee manieren worden gedaan,

1. Zener-spanningsregelaarcircuit: deze methode regelt de ingangsspanning en beschermt het circuit tegen overspanning door een gereguleerde spanning te leveren, maar het ontkoppelt het uitgangsgedeelte niet wanneer de spanning de veiligheidsgrenzen overschrijdt . We zullen altijd een uitgangsspanning ontvangen die kleiner is dan of gelijk is aan de waarde van de zenerdiode.

2. Overspanningsbeveiligingscircuit met zenerdiode: Bij de tweede methode van overspanningsbeveiliging wordt, wanneer de ingangsspanning het vooraf ingestelde niveau overschrijdt, het uitgangsgedeelte of de belasting losgekoppeld van het circuit.

Zener-spanningsregelaarcircuit

Een Zener-spanningsregelaar beschermt het circuit tegen overspanning en regelt ook de ingangsvoedingsspanning. Het schakelschema voor overspanningsbeveiliging met behulp van zener-spanningsregelaar wordt hieronder gegeven:

De vooraf ingestelde spanningswaarde van het circuit is de kritische waarde waarover ofwel de voeding is losgekoppeld, ofwel geen spanning boven die waarde toelaat. Hier is de vooraf ingestelde spanningswaarde de beoordeling van de zener. Zoals we gebruiken 5,1V Zener-diode, dan zal de spanning aan de uitgang niet hoger zijn dan 5,1V.

Wanneer de uitgangsspanning toeneemt, neemt de basis-emitterspanning af, doordat transistor Q1 minder geleidt. Omdat Q1 minder geleidt, wordt de uitgangsspanning verlaagd en wordt de uitgangsspanning constant gehouden.

De uitgangsspanning wordt gedefinieerd als:

VO = VZ - VBE

Waar, VO is de uitgangsspanning

VZ is Zener-doorslagspanning

VBE is basis-emitterspanning

Overspanningsbeveiligingscircuit met behulp van zenerdiode

Onderstaand schakelschema voor overspanningsbeveiliging is gebouwd met behulp van zenerdiode en PNP-transistor. Dit circuit verbreekt de uitgang wanneer de spanning het vooraf ingestelde niveau overschrijdt. De vooraf ingestelde waarde is de nominale waarde van de zenerdiode die op het circuit is aangesloten. U kunt zelfs de zenerdiode veranderen volgens uw geschikte spanningswaarde. Het nadeel van het circuit is dat u de exacte waarde van de zenerdiode niet kunt vinden, dus kies er een die de classificatie het dichtst bij uw vooraf ingestelde waarde heeft.

Materiaal vereist

• FMMT718 PNP-transistor - 2nos.
• Zenerdiode 5,1V (1N4740A) - 1nos.
• Weerstanden (1k, 2.2k en 6.8k) - 1nos. (elk)
• Breadboard
• Verbindingsdraden

Schakelschema voor overspanningsbeveiliging

Werking van overspanningsbeveiligingscircuit

Wanneer de spanning lager is dan het vooraf ingestelde niveau, is de basisaansluiting van de Q2 hoog en omdat het een PNP-transistor is, wordt deze uitgeschakeld. En wanneer Q2 uit staat, zal de basisterminal van Q1 LAAG zijn en kan de stroom erdoorheen stromen.

de zenerdiode begint te geleiden, die de basis van Q2 met aarde verbindt en de Q2 AAN zet. Wanneer Q2 wordt ingeschakeld, wordt de basisterminal van de Q1 HOOG en wordt Q1 ingeschakeld, wat betekent dat Q1 zich gedraagt ​​als een open schakelaar. Daarom laat Q1 de stroom er niet doorheen stromen en wordt de belasting beschermd tegen een te hoge spanning.

Nu moeten we ook rekening houden met de spanningsval over de transistors, deze zou laag moeten zijn voor de juiste nauwkeurigheid van het circuit. We hebben dus een FMMT718 PNP-transistor gebruikt die een zeer lage VCE-verzadigingswaarde vertoont, hierdoor is de spanningsval over transistors laag.

Bekijk verder onze andere beveiligingscircuits.