Pentru cei mai mulți limitatori de curent, scăderea de tensiune este prea mare pentru sistemele moderne de joasă tensiune. Hârtia propune un circuit cu o scădere foarte scăzută a tensiunii, mai mult în concordanță cu cerințele actuale.
De foarte multe ori este nevoie să se limiteze curentul sursei de energie, pentru care, de regulă, se folosesc dispozitive constând dintr-un senzor de curent, un circuit de comandă și un tranzistor. Senzorul de curent poate fi un rezistor simplu de rezistență redusă. Deoarece incidentul de tensiune pe acesta este proporțional cu curentul de sarcină, această tensiune poate fi utilizată pentru a controla curentul care trece prin tranzistorul de poartă.
Un exemplu de circuit de limitare cu rezistență redusă RSENSE ca senzor de curent este prezentat în Figura 1 [1]. Atâta timp cât scăderea tensiunii peste rezistor este mai mică de aproximativ 0,6 V, numai tranzistorul T1 este deschis. De îndată ce curentul de sarcină atinge o valoare la care tensiunea pe RSENSE depășește 0,6 V, se deschide tranzistorul T2. Curentul bazei T1, controlat de tranzistorul T2, scade și, ca urmare, scade curentul T1 al emițătorului.
Un limitator de curent simplu, universal folosit
constă dintr-un rezistor de măsurare a curentului (de regulă,
rezistență scăzută), circuit de control și tranzistor tranzitoriu.
Cu toate acestea, acest circuit simplu are un dezavantaj grav datorită căderii de tensiune pe elementele dispozitivului. În modul activ, limitatorul tranzistor tensiune T1 saturație este de aproximativ 1 V, iar Rsense rezistență scade la aproximativ 0,6 V. Căderea totală de tensiune de aproximativ 1,6 V. Prin urmare, dacă limitatorul este conectat la o sursă de alimentare de +5 V, sarcina va primi doar aproximativ 3,4 V, care în circuitele de joasă tensiune este absolut inacceptabilă.
Un circuit alternativ se bazează pe regulatorul de tensiune LM317. utilizate în modul de limitare curent. Cu toate acestea, în acest caz, circuitul se încadrează aproximativ 2 V. Într-o altă schemă descrisă în [2], ca un dispozitiv de trecere prin P-canal utilizat MOSFET, a cărui poartă este controlată de căderea de tensiune pe RSENSE putere. În această schemă, doar 0,6 V. cade.
Limitatorul de curent, circuitul căruia este prezentat în figura 2, are o scădere foarte scăzută a tensiunii și nu interferează cu funcționarea circuitelor de joasă tensiune. Circuitul este proiectat pentru o tensiune minimă de intrare de 5 V, iar valoarea maximă depinde de selectarea mai multor componente. Căderea de tensiune pe rezistența de măsurare a curentului de 0.1 Ω este amplificată diferit de cipul IC1. Tensiunea de alimentare de + 5V este aplicată microcircuitului de la regulatorul de pe dioda Zener D1.
Avantajul acestui circuit mai complex de limitator de curent
Cel precedent este o scădere de tensiune mult mai scăzută
Este foarte important atunci când lucrați cu surse de alimentare de joasă tensiune.
Pentru a putea schimba pragul limită curent, câștigul microcipului este controlat de un rezistor de trimmer R5. Circuit de ieșire IC1 controlează rezistența de scurgere-sursă de low-prag MOSFET Q2, Q2 și comenzile fluxului de curent de curent cu LED-uri MOSFET conducător auto VOM1271 izolate optic.
Cu un curent de sarcină mic, scăderea de tensiune pe RSENSE este mică, iar tensiunea de ieșire IC1 rămâne mai mică decât pragul de comutare al tranzistorului Q2. Ca rezultat, un curent care curge prin LED-ul conducătorului auto MOSFET creează o tensiune de aproximativ 8 V la ieșirea acestuia - suficient de mare pentru a deschide complet tranzistorul Q1. Atunci când curentul de sarcină atinge valoarea la care se deschide tranzistorul Q2, tensiunea sursei de poartă a tranzistorului Q1 scade, iar curentul de sarcină scade.
Circuitul a fost testat cu o sursă de alimentare de +12 V și o rezistență variabilă puternică de 100 ohmi ca sarcină. Cu trimer R5 curentului limită a fost stabilită la puțin peste 1 A. In timpul sarcinii rezistenta la decolorare a tensiunii valoarea maximă măsurată pe Q1, RSENSE și sarcina (Figura 3). Pentru curenții de sarcină de la 0.25 A la 1.3 A, căderile de tensiune pe tranzistor Q1 și pe Q1 + RSENSE au fost de 0.09 V și, respectiv, 0.235 V.
Modificări ale căderii de tensiune pe sarcină, pe tranzistorul Q1 și
pe Q1 + RSENSE în funcție de curentul de sarcină
relativ plat.
La un curent maxim de sarcină de 1,3 A pe rezistența RSENSE scade 0.145 V, ceea ce contribuie semnificativ la scăderea totală a tensiunii. Pentru a reduce scăderea de tensiune și mai mult, trebuie să reduceți rezistența rezistenței RSENSE. Scara verticală crescută vă permite să vedeți natura căderii de tensiune pe tranzistorul Q1 și Q1 + RSENSE din curentul de sarcină (Figura 4). Când curentul de sarcină depășește pragul setat, circuitul trece la modul limită de curent progresiv.
Scara de tensiune mărită pe tranzistorul Q1 și
pe Q1 + RSENSE vă permite să vedeți acțiunea mai clar
limitarea progresivă a curentului care apare atunci când este curent
Încărcarea depășește pragul specificat.
Acest limitator de curent este proiectat pentru utilizarea în aplicații de joasă tensiune, variind de la +5 V. Pentru a extinde domeniul de tensiuni de intrare rezistor R6, limitarea curentului prin dioda Zener poate fi înlocuit cu DC stabilizator și selectați tranzistorul Q1 la bóvalorile tensiunii și curentului admis. Un limitator complet asamblat poate fi plasat în carcasă și utilizat ca dispozitiv cu trei fire (Figura 5).
În ciuda complexității interne, circuitul delimitator complet
poate fi considerat ca un dispozitiv cu trei ieșiri.
Articole similare
-
Calcularea formulei de iluminare a liniei, pierdere de tensiune
-
Instrucțiuni pentru calcularea încărcărilor transformatoarelor de curent
Trimiteți-le prietenilor: