短路 是指为负载供电的两个端子之间的意外连接。它可能发生在交流或直流电路中,如果是交流电源,则短路会使整个区域的电源跳闸,但从电站到房屋,都存在许多级别的保险丝和过载保护电路。如果它是直流电源(如电池),则它会加热电池,并且电池将很快放电。在某些情况下,电池可能会爆炸。有很多方法可以防止电路短路,并且有多种类型的保险丝可用于过载保护。
我们将设计和研究一种简单的直流电压低压短路保护电路。设计该电路的目的是安全运行微控制器电路,并保护其免受电路其他部分短路引起的损坏。
所需组件
- SK100B PNP晶体管-1号
- BC547B NPN晶体管-1号
- 1kΩ电阻-1个
- 10kΩ电阻-1个
- 330Ω电阻-2号
- 470Ω电阻-1号
- 电源6VDC-1号
- 面包板-1个
- 连接线-根据要求
SK100B PNP晶体管
从晶体管的缺口开始是发射极,中间是基极,最后是集电极
- 发射极-E
- 基地-B
- 收藏家-C
BC547B NPN晶体管
短路保护电路
短路的常见示例是电池的正极和负极端子通过电线等低阻导体连接在一起。在这种情况下,电池可能会着火甚至爆炸。这就是手机中的移动电池多次发生的情况。
为了避免这种短路情况,使用了短路保护电路。短路保护电路将转移电流或断开电路与电源之间的接触。
有时,当我们使用烤箱,熨斗等有故障的家用电器时,会突然断电,从而导致电源故障。这背后的原因是,在该故障设备内部某个电路中流过一些过电流。如果没有保护,可能会导致电击或烧毁房屋。因此,请使用保险丝或断路器以避免这种损坏。在这种情况下,断路器或保险丝会断开房屋的主电源。熔断器断路器电路也是短路保护电路的一种形式,其中使用低电阻导线,只要有过多电流通过,它就会熔化并断开主电源以连接至房屋。
因此,在这里我们将研究和设计电路,以避免由于短路而造成的损坏。
电路原理图
短路保护电路的工作
上面显示了一个简单的低功率直流短路保护电路,它由两个晶体管电路组成,一个是BC547 NPN晶体管电路,另一个是SK100B PNP晶体管电路。输入使用5V DC电源提供给电路,该电源可以由一些电池提供,也可以使用变压器提供。
电路的工作很简单,当绿色LED D1发光时,表明电路工作正常,没有损坏的风险。预期红色LED D2仅在发生短路时发光。
当电源接通时,晶体管Q1偏置并开始导通,LED D1接通。在此期间,红色LED D2保持熄灭,因为没有短路。
绿色LED D1的发光也表明电源电压和输出电压大致相等。
在刺激电路中,我们使用输出端的开关产生了“短路”。当发生“短路”时,输出电压降至0V,并且Q1的基极电压为0V时停止导通。晶体管Q2也停止导通,因为其集电极电压也降至0V。
因此,现在开始有电流流过RED led D2,并通过短路路径(通过开关)流经地面。这使得红色LED D2在正向偏置时开始导通,并指示已检测到短路,并且电流通过红色LED D2转移,而不损坏整个电路。