מעגל הגנה על מתח יתר

מעגלי הגנה, כמו הגנה על קוטביות הפוכה, הגנה על קצר חשמלי והגנה על מתח / תת מתח, משמשים להגנה על כל מכשיר אלקטרוני או מעגל מפני כל תקלה פתאומית. בדרך כלל נתיך או MCB משמשים להגנה על מתח יתר, כאן במעגל זה, אנו נבנה מעגל הגנה על מתח יתר מבלי להשתמש ב- Fuse.

הגנת מתח יתר היא מאפייני אספקת חשמל המנתקים את האספקה ​​בכל פעם שמתח כניסה עולה על הערך הקבוע מראש. להגנה מפני נחשולי מתח גבוה, אנו משתמשים תמיד בהגנת מתח יתר או במעגל הגנה על מוטות. מעגל הגנה על מוטות קוליים הוא סוג של הגנה על מתח יתר, הנפוץ ביותר במעגלים אלקטרוניים.

ישנן דרכים רבות ושונות להגן על המעגל שלך מפני מתח יתר. הדרך הפשוטה ביותר היא לחבר את הנתיך בצד אספקת הקלט. אבל הבעיה היא שמדובר בהגנה חד פעמית, מכיוון שכיוון שהמתח עולה על הערך הקבוע מראש, החוט בתוך הנתיך יישרף וישבור את המעגל. אז אתה צריך להחליף את הנתיך הפגום בחדש כדי ליצור את החיבורים שוב.

כאן במעגל זה, דיודת זנר וטרנזיסטור דו קוטבי משמשים להגנה על מתח יתר אוטומטי. זה יכול להיעשות בשתי שיטות,

1. מעגל רגולטור מתח זנר: שיטה זו מווסתת את מתח הכניסה ומגינה על המעגל מפני מתח יתר על ידי אספקת מתח מוסדר, אך היא אינה מנתקת את חלק היציאה כאשר המתח חורג ממגבלות הבטיחות . תמיד נקבל מתח יציאה קטן או שווה לדירוג דיודת הזנר.

2. מעגל הגנת מתח יתר באמצעות דיודת זנר: בשיטה השנייה של הגנת מתח יתר, בכל פעם שמתח כניסה עולה על הרמה הקבועה מראש הוא מנתק את חלק היציאה או העומס מהמעגל.

מעגל רגולטור מתח זנר

וסת מתח של זנר מגן על המעגל מפני מתח יתר ומווסת גם את מתח אספקת הקלט. תרשים המעגל להגנת מתח יתר באמצעות רגולטור מתח הזנר מובא להלן:

ערך המתח קבוע מראש של המעגל הוא הערך הקריטי שמעליו או האספקה מנותקת או שזה לא יאפשר שום מתח מעל ערך זה. כאן ערך המתח שנקבע מראש הוא הדירוג של הזנר. כמו, אנו משתמשים בדיודת זנר 5.1V ואז המתח ביציאה לא יעלה על 5.1V.

כאשר מתח המוצא גדל מתח פולט הבסיס, בגלל הטרנזיסטור Q1 המוליך פחות. כאשר Q1 מוליך פחות הוא מפחית את מתח המוצא ולכן שומר על מתח המוצא קבוע.

מתח המוצא מוגדר כ:

VO = VZ - VBE

איפה, VO הוא מתח המוצא

VZ הוא מתח התמוטטות של זנר

VBE הוא מתח פולט בסיס

מעגל הגנה על מתח יתר באמצעות דיודת זנר

תרשים המעגל להלן להגנה על מתח יתר בנוי באמצעות דיודת זנר וטרנזיסטור PNP. מעגל זה מנתק את הפלט כאשר המתח עולה על הרמה שנקבעה מראש. הערך הקבוע מראש הוא הערך המדורג של דיודת הזנר המחוברת למעגל. אתה יכול אפילו לשנות את דיודת הזנר בהתאם לערך המתח המתאים שלך. החיסרון של המעגל הוא שאולי לא תמצאו את הערך המדויק של דיודת זנר, אז בחרו בערך שיש לו את הדירוג הקרוב לערך הקבוע מראש.

חומר נדרש

• טרנזיסטור FMMT718 PNP - 2Nos.
• דיודת זנר 5.1V (1N4740A) - 1Nos.
• נגדים (1k, 2.2k ו- 6.8k) - 1Nos. (כל אחד)
• קרש לחם
• חוטי חיבור

תרשים מעגל הגנה על מתח יתר

עבודה במעגל הגנת מתח יתר

כאשר המתח נמוך מהרמה הקבועה מראש, מסוף הבסיס של ה- Q2 גבוה ומכיוון שהוא טרנזיסטור PNP, הוא נכבה. וכאשר Q2 במצב לא פעיל, מסוף הבסיס של Q1 יהיה נמוך והוא מאפשר לזרם לזרום דרכו.

דיודת זנר מתחילה להתנהל, המחברת את בסיס Q2 לקרקע ומפעילה את Q2. כאשר Q2 נדלק, מסוף הבסיס של ה- Q1 מתחזק ו- Q1 נדלק, כלומר, Q1 מתנהג כמתג פתוח. לפיכך, Q1 אינו מאפשר לזרם לזרום דרכו ולהגן על העומס מפני מתח חורג.

כעת עלינו לקחת בחשבון את ירידת המתח על פני הטרנזיסטורים, היא צריכה להיות נמוכה לדיוק תקין של המעגל. אז השתמשנו בטרנזיסטור PNM FMMT718 המציג ערך רוויה VCE נמוך מאוד, בשל כך ירידת המתח על פני הטרנזיסטורים נמוכה.

בדוק עוד את מעגלי ההגנה האחרים שלנו.