Свежие обсуждения
Консультации

ограничитель тока

1 6 7

кому классика кто и в глаза третий раз видит, уж както и незастал, неприходилось на рассыпухе собирать подобные вещи

 

Ну хорошо. Расчёт схемы:

Исходные данные - Uвых=18В.

Выбираем стабилитрон VD1 с напряжением (Uстаб), меньше напряжения нагрузки.
Можно выбрать стабилитрон с таким ТКС, что бы уменьшить нестабильность как выходного напряжения стабилизатора, так и порога срабатывания защиты от КЗ.

Я взял стабилитрон на 15В, так как чем больше напряжение, тем более резко срабатывает защита.

Вычисляем резисторы R4, R5 в цепи базы транзистора VT2.
Для этого сначала находим напряжения на эммитере и базе VT2.
На эммитере оно равно Uвых-Uстаб=18В-15В=3В.
На базе будет, примерно, на 0,6В больше, то есть: Uб=3В+0,6В=3,6В.
Резисторы находим из равенства R4/R5=Uвых/Uб-1, R4/R5=18В/3,6В-1, R4/R5=4.
Задавшись сопротивлением одного резистора, найдём сопротивление другого. Например, если R5=10КОм, то R4=R5*4=10КОм*4=40КОм. Берём ближайшее стандартное значение 39КОм.

От сопротивления резистора R3 зависит максимальный ток нагрузки. По этому его нужно подобрать (как расчитать - не знаю) так, что бы защита срабатывала при требуемом токе КЗ.
При указанном на схеме значении 20КОм ток ограничивается значением порядка 28мА при температуре -10 градусов и 44мА при температуре +50 градусов. Значения получены моделированием.

Резистор R2 - запускающий. Без него стабилизатор не включится. Его сопротивление должно быть как можно больше, но таким, что бы стабилизатор запускался при максимальном токе нагрузки.
Если при включении ток нагрузки меньше максимального или номинального, то сопротивление R2 можно увеличить.

 

спасибо, все действительно интуитивно понятно, т.е t° нестабильность определяется ТКС стабилитрона и в меньшей степени резисторов

 

и еще транзистора

 

посмотрите пожалуйста, в этом какие недочеты и неправильности?, полевик поставил для уменьшения рассеиваемой мощности при токах нагрузки близких к кз, на моделировании работает

 

vovkaz, тогда уже лучше и второй транзистор заменить полевиком - термостабильность будет почти в 2 раза лучше и коэффициент стабилизации повыше.
С термокомпенсацией (добавлением двух деталей - диода и резистора) - вообше, на порядок улучшается.
Достаточно подробное описание такого стабилизатора приводилось здесь: http://pro-radio.ru/user/uploads/187236.djvu
Это из темы "Чем питать "сонный" МК ?" : http://pro-radio.ru/power/7080/

Но главный недостаток Вашего варианта - повышенная рассеиваемая мощность при КЗ или перегрузках - ток постоянный, а падение напряжения на транзисторе увеличивается с 6В до 24В при КЗ. В результате, транзистор должен выдерживать 24В*40мА=960мВт.
Предпоследняя схема ( http://pro-radio.ru/user/uploads/227715.djvu ) в этом отношении значительно лучше - при перегрузке выхода током более 45мА ток нагрузки стремительно падает (почти триггерный режим), по этому на регулирующем транзисторе рассеиваемая мощность будет значительно меньше.
Да и колличество транзисторов меньше - два вместо 3-х...

Кстати, в этой схеме, из-за того, что через стабилитрон протекает микроамперный ток, стабилитрон может работать плохо. По этому вместо него лучше поставить два транзистора в стабилитронном включении - обратносмещённые переходы БЭ включенные последовательно. Два, потому что напряжение стабилизации одного перехода 7,5В, а нужно 15В.
Правда, можно поставить один переход и пересчитать резисторы для этого случая - исходя из выбора стабилитрона не на 15В, а на 7,5В.
Динамический диапазон по току "стабилитрона" на транзисторе значительно больше, чем обычного стабилитрона.

 

DWD: Но главный недостаток Вашего варианта - повышенная рассеиваемая мощность при КЗ или перегрузках
так эээ а разве полевик не закрыывается полностью? сопротивление канала становится велико и соотв. мощность рассеиваемая меньше? я так думал ..

 

Нет.
При спаде напряжения на выходе (из-за перегрузки или КЗ) транзистор Q2 полностью закроется.
А транзисторы Q1, Q3 совместно с резисторами R17, R27 образуют известную схему источника (стабилизатора) тока.
Ток нагрузки буедт постоянным, начиная со значения Iстаб=UбэQ1/R27=0,55В/18Ом=30,5мА. Меняться будет только напряжение на выходе согласно формуле Iстаб*Rн. При полном КЗ на выходе будет нулевое напряжение, и всё напряжение источника питания (24В-0,55В=23,45В) будет приложено к открытому транзистору Q3. В результате, на нём выделиться мощность 23,45В*30,5мА=715мВт.

 

блин, а есть вариант как закрыть полностью полевик?
подскажите есть же мосфеты ТТЛ управляются, насколько я понимаю они при подаче "1" открыты если "0" закрыты полностью? так может такой сюда пристроить? не подскажите популярные?

 

Так, ребята – дебри пошли, вокруг да около.
Достопочтимый vovkaz и прочие кому интересно могут глубоко изучить теорию. Например,

Линейные стабилизаторы напряжения &
Транзисторные стабилизаторы напряжения с з...
из журнала Радио 2003-2(26),3(25), а также
Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки из 1984-9(56)
+др. материалы со второй ссылки и т.п.

Затем тщательно отмоделироваться. Однако, разве сходу да на минимуме дискрета мы получим сравнимый по параметрам стабилизатор напряжения аки LM. Давайте просто озадачим оный SOT-223 корпус рассеиванием мощи в режиме токоограничения, и будем жить, пускай и с плохой термостабильностью токовой отсечки – хрен с ней. Для этого на входе микросхемы поставим pnp+Rбэ, а токовый резистор с её выхода зашунтируем полевиком, чтоб не мешал стабилизировать вольтаж. Таким образом, нормально открытый полевик закрывается токозащитным pnp. Для P-канального, окромя ограничения уровня затвора стабилитроном, более ничего не требуется. Моделируется вроде нормально (? или как ). В нашем случае, напряжения источника хватает и для открытия N-канального - тогда нужен инвертор в затворе. Попутно можно покумекать о температурной стабилизации токового порога.

Что скажите? – новое слово в науке и технике?