역 극성 보호, 단락 보호 및 과전압 / 저전압 보호와 같은 보호 회로는 모든 전자 제품 또는 회로를 갑작스러운 오작동으로부터 보호하는 데 사용됩니다. 일반적으로 과전압 보호를 위해 퓨즈 또는 MCB가 사용되며, 여기서는 퓨즈를 사용하지 않고 과전압 보호 회로 를 구축합니다.
과전압 보호는 입력 전압이 사전 설정 값을 초과 할 때마다 공급을 차단하는 전원 공급 장치 기능입니다. 고전압 서지로부터 보호하기 위해 항상 과전압 보호 또는 지렛대 보호 회로를 사용합니다. 크로우 바 보호 회로는 전자 회로에서 가장 일반적으로 사용되는 과전압 보호 유형입니다.
과전압으로부터 회로를 보호하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 간단한 방법은 입력 공급 측에 퓨즈를 연결하는 것입니다. 그러나 문제는 전압이 미리 설정된 값을 초과하면 퓨즈 내부의 와이어가 타서 회로를 끊기 때문에 일회성 보호라는 것입니다. 그런 다음 다시 연결하려면 손상된 퓨즈를 새 퓨즈로 교체해야합니다.
이 회로에서 제너 다이오드 및 바이폴라 트랜지스터 는 자동 과전압 보호를 위해 사용됩니다. 두 가지 방법으로 할 수 있습니다.
1. 제너 전압 조정기 회로: 이 방법은 조정 된 전압을 공급하여 입력 전압을 조정하고 과전압으로부터 회로를 보호하지만 전압이 안전 한계를 초과 할 때 출력 부분을 분리하지 않습니다 . 우리는 항상 제너 다이오드의 정격보다 작거나 같은 출력 전압을받습니다.
2. 제너 다이오드를 이용한 과전압 보호 회로: 두 번째 과전압 보호 방법에서는 입력 전압이 미리 설정된 수준을 초과 할 때마다 회로에서 출력 부분 또는 부하 를 차단 합니다 .
제너 전압 조정기 회로
제너 전압 조정기는 회로를 과전압으로부터 보호하고 입력 공급 전압도 조정합니다. 제너 전압 조정기를 사용 하는 과전압 보호를 위한 회로도 는 다음과 같습니다.
회로 의 사전 설정된 전압 값 은 전원이 차단되거나 해당 값 이상의 전압을 허용하지 않는 임계 값입니다. 여기서 사전 설정 전압 값은 제너의 정격입니다. 마찬가지로 5.1V 제너 다이오드를 사용하면 출력 전압이 5.1v를 초과하지 않습니다.
출력 전압이 증가하면이 트랜지스터 Q1로 인해베이스 이미 터 전압이 감소합니다. Q1이 덜 전도함에 따라 출력 전압이 감소하므로 출력 전압이 일정하게 유지됩니다.
출력 전압은 다음과 같이 정의됩니다.
VO = VZ-VBE
어디, VO는 출력 전압입니다.
VZ는 제너 항복 전압입니다.
VBE는베이스 이미 터 전압입니다.
제너 다이오드를 사용한 과전압 보호 회로
과전압 보호를위한 아래 회로도는 제너 다이오드와 PNP 트랜지스터를 사용하여 구축되었습니다. 이 회로는 전압이 사전 설정 레벨을 초과 할 때 출력을 차단합니다. 사전 설정 값은 회로에 연결된 제너 다이오드의 정격 값입니다. 적절한 전압 값에 따라 제너 다이오드를 변경할 수도 있습니다. 회로의 단점은 제너 다이오드의 정확한 값을 찾지 못할 수 있으므로 사전 설정 값과 가장 가까운 정격을 선택하십시오.
필요한 재료
- FMMT718 PNP 트랜지스터 – 2nos.
- 제너 다이오드 5.1V (1N4740A) – 1nos.
- 저항기 (1k, 2.2k 및 6.8k) – 1nos. (마다)
- 브레드 보드
- 전선 연결
과전압 보호 회로도
과전압 보호 회로 작동
전압이 미리 설정된 레벨보다 낮 으면 Q2의베이스 단자가 높고 PNP 트랜지스터이므로 OFF됩니다. 그리고 Q2가 꺼진 상태 일 때 Q1의베이스 단자는 LOW가되어 전류가 흐르도록합니다.
제너 다이오드가 전도를 시작하여 Q2의베이스를 접지에 연결하고 Q2를 켭니다. Q2가 켜지면 Q1의 기본 단자가 HIGH가되고 Q1이 켜지 며 이는 Q1이 Open Switch로 동작 함을 의미합니다. 따라서 Q1은 전류가 흐르는 것을 허용하지 않고 초과 전압으로부터 부하를 보호합니다.
이제 우리는 트랜지스터 양단의 전압 강하도 고려해야합니다. 회로의 적절한 정확도를 위해 낮아야합니다. 그래서 우리는 매우 낮은 VCE 포화 값을 나타내는 FMMT718 PNP 트랜지스터 를 사용 했습니다.이 때문에 트랜지스터 양단의 전압 강하는 낮습니다.
다른 보호 회로를 추가로 확인하십시오.