- วงจรควบคุมแรงดันซีเนอร์
- วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินโดยใช้ซีเนอร์ไดโอด
- วัสดุที่จำเป็น
- แผนภาพวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน
- การทำงานของวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน
วงจรป้องกันเช่นการป้องกันกระแสไฟฟ้าย้อนกลับการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน / ต่ำใช้เพื่อป้องกันเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือวงจรไฟฟ้าใด ๆ โดยทั่วไปฟิวส์หรือ MCB จะใช้สำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในวงจรนี้เราจะสร้างวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินโดยไม่ต้องใช้ฟิวส์
การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินเป็นคุณสมบัติของแหล่งจ่ายไฟซึ่งจะตัดการจ่ายไฟเมื่อใดก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตเกินค่าที่ตั้งไว้ เพื่อป้องกันไฟกระชากแรงดันสูงเรามักจะใช้การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินหรือวงจรป้องกันชะแลง วงจรป้องกันชะแลงเป็นการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินชนิดหนึ่งซึ่งมักใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
มีหลายวิธีในการป้องกันวงจรของคุณจากแรงดันไฟฟ้าเกิน วิธีที่ง่ายที่สุดคือเชื่อมต่อฟิวส์ที่ด้านจ่ายอินพุต แต่ปัญหาคือเป็นการป้องกันเพียงครั้งเดียวเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าสายไฟภายในฟิวส์จะไหม้และตัดวงจร จากนั้นคุณต้องเปลี่ยนฟิวส์ใหม่ที่เสียหายเพื่อทำการเชื่อมต่ออีกครั้ง
ในวงจรนี้ซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ใช้สำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินโดยอัตโนมัติ สามารถทำได้สองวิธี
1. ซีเนอร์แรงดันไฟฟ้าวงจร:วิธีการนี้จะควบคุมแรงดันไฟฟ้าอินพุตและปกป้องจากแรงดันไฟฟ้าวงจรมากกว่าโดยการจัดหาแรงดันไฟฟ้าที่มีการควบคุม แต่ก็ ไม่ได้ตัดการเชื่อมต่อส่วนการส่งออก เมื่อแรงดันเกินขีด จำกัด ด้านความปลอดภัย เราจะได้รับแรงดันเอาต์พุตน้อยกว่าหรือเท่ากับพิกัดของซีเนอร์ไดโอดเสมอ
2. วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินโดยใช้ซีเนอร์ไดโอด:ในวิธีที่สองของการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินเมื่อใดก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าเข้าเกินระดับที่ตั้งไว้มันจะ ตัดการเชื่อมต่อ ส่วนเอาต์พุตหรือโหลด ออกจากวงจร
วงจรควบคุมแรงดันซีเนอร์
ตัวควบคุมแรงดันซีเนอร์ช่วยป้องกันวงจรจากแรงดันไฟฟ้าเกินและยังควบคุมแรงดันไฟฟ้าอินพุต แผนภาพวงจรสำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินโดยใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าซีเนอร์แสดงไว้ด้านล่าง:
ค่าไฟฟ้าที่กำหนดไว้ล่วงหน้าของวงจรเป็นค่าที่สำคัญซึ่งทั้งอุปทานตัดการเชื่อมต่อหรือมันจะไม่อนุญาตให้มีแรงดันสูงกว่าค่าที่ ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าคือการจัดอันดับของซีเนอร์ เช่นเดียวกับเราใช้ 5.1V ซีเนอร์ไดโอดจากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจะไม่เกิน 5.1v
เมื่อแรงดันไฟฟ้าขาออกเพิ่มขึ้นแรงดันไฟฟ้าฐานอิมิตเตอร์จะลดลงเนื่องจากทรานซิสเตอร์ Q1 นี้ทำงานน้อยลง เนื่องจาก Q1 ดำเนินการน้อยลงจึงลดแรงดันไฟฟ้าขาออกจึงรักษาแรงดันไฟฟ้าขาออกให้คงที่
แรงดันขาออกถูกกำหนดให้เป็น:
VO = VZ - VBE
ที่ไหน
VO คือแรงดันไฟฟ้าขาออก
VZ คือแรงดันไฟฟ้าแยกย่อยของ Zener
VBE คือแรงดันไฟฟ้าตัวปล่อยฐาน
วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินโดยใช้ซีเนอร์ไดโอด
แผนภาพวงจรด้านล่างสำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินสร้างขึ้นโดยใช้ซีเนอร์ไดโอดและทรานซิสเตอร์ PNP วงจรนี้ยกเลิกการเชื่อมต่อการส่งออกเมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินกว่าระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าคือค่าพิกัดของซีเนอร์ไดโอดที่เชื่อมต่อกับวงจร คุณสามารถเปลี่ยนซีเนอร์ไดโอดตามค่าแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมได้ ข้อเสียของวงจรคือคุณอาจไม่พบค่าที่แน่นอนของซีเนอร์ไดโอดดังนั้นให้เลือกอันที่มีค่าใกล้เคียงกับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
วัสดุที่จำเป็น
- FMMT718 PNP ทรานซิสเตอร์ - 2nos.
- ซีเนอร์ไดโอด 5.1V (1N4740A) - 1nos
- ตัวต้านทาน (1k, 2.2k และ 6.8k) - 1nos (แต่ละ)
- เขียงหั่นขนม
- การเชื่อมต่อสายไฟ
แผนภาพวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน
การทำงานของวงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน
เมื่อแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าระดับที่ตั้งไว้ขั้วฐานของ Q2 จะสูงและเนื่องจากเป็นทรานซิสเตอร์ PNP จึงดับลง และเมื่อ Q2 อยู่ในสภาพปิดเทอร์มินัลฐานของ Q1 จะต่ำและปล่อยให้กระแสไหลผ่าน
ซีเนอร์ไดโอดเริ่มดำเนินการซึ่งเชื่อมต่อฐานของ Q2 กับกราวด์และเปิด Q2 เมื่อ Q2 เปิดเทอร์มินัลฐานของ Q1 จะได้รับ HIGH และ Q1 จะเปิดซึ่งหมายความว่า Q1 จะทำงานเป็นสวิตช์เปิด ดังนั้น Q1 จึงไม่อนุญาตให้กระแสไหลผ่านและป้องกันโหลดจากแรงดันไฟฟ้าเกิน
ตอนนี้เราต้องพิจารณาแรงดันตกคร่อมทรานซิสเตอร์ด้วยควรจะต่ำเพื่อความแม่นยำของวงจร ดังนั้นเราจึงใช้ทรานซิสเตอร์ FMMT718 PNPซึ่งมีค่าความอิ่มตัวของ VCE ต่ำมากเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมทรานซิสเตอร์จึงต่ำ
ตรวจสอบวงจรป้องกันอื่น ๆ ของเราเพิ่มเติม