ArduShop.ro

ArduShop.ro
cod Z4A413ZN reducere 5%, pentru vizitatorii paginilor mele !

vineri, 21 iulie 2017

Programator pentru ATtiny25/45/85 cu Arduino Nano

   Pentru proiecte simple cu Arduino se pot folosi microcontrolere mai slabute cum sunt cele din seria ATtiny25/45/85, vedeti proiectele:
Indicator stare acumulator auto cu LED multicolor comandat de un ATtiny85(45)
Termometru dublu cu ATTiny85
ATtiny85 si senzorul de umiditate si temperatura DHT11
ATtiny85 si senzori de temperatura DS18B20
   Pentru programare se foloseste o placa Arduino (Nano in cazulmeu, dar merge la fel si cu Uno), dupa cum am prezentat in articolul Programarea unui microcontroler ATTiny85 cu sketch Arduino.
   Nu mai repet modul de programare, ci voi prezenta schema unui montaj pentru programare, care se poate face pe cablaj, pentru a fi mereu la indemana:
   Fata de schema din articolul anterior, am mai pus si 3 leduri, care indica intrarea in modul de programare (led verde), "bataile inimii", adica comunicarea (led galben) si daca apare vreo eroare (led rosu).
   Cablajul cu piese ar arata asa
   Cablajul pentru metoda transferului de toner (prezentata in articolele Cum facem un cablaj (partea a 2-a) respectiv Cum facem un cablaj) se gaseste AICI !!!

PS: revin in curand cu poze ....

Stabilizatoare de tensiune cu componente discrete (stabilizatoare de tensiune parametrice)

   Continui prezentarea unor materiale despre stabilizatoarele de tensiune din cartea "Amplificatoare audio si sisteme muzicale" fiind foarte utile pasionatilor si, mai ales, incepatorilor.. deoarece contin pe langa teorie si calcule pentru scheme de realizat practic....

STABILIZATOARE DE TENSIUNE

   Stabilizatoarelel de tensiune sunt circuite electronice, de tip cuadropol, care se conecteaza intre sursa de alimentare de curent continuu (obtinuta dupa redresare si filtrare) si consumator, avand rolul de a mentine constanta tensiunea la bornele consumatorului in raport cu variatiile tensiunii sursei, ale rezistentei de sarcina, ale temperaturii ambiante sau ale altor factori perturbatori.
   In figura 11.11.a se rezinta schema stabilizatorului sub forma unui cuadropol, iar in figura 11.11.b si 11.11.c se prezinta cele 2 tehnici  principale de realizare a unui stabilizator de tensiune: cu element de reglare tip serie (E.S.), respectiv cu element de reglare de tip paralel (E.P.).
Fig.11.11. Schema bloc a stabilizatorului de tensiune
a) cuadropol,  b) cu element de reglare de tip serie  c) cu element de reglare de tip paralel

   Pentru aprecierea performantelor unui stabilizator se definesc urmatoarele marimi caracterisitice:
- coeficientul de stabilizare So (fata de tensiunea de alimentare) prin relatia
, la Io si T constante;
- coeficientul de temperatura ST
, la Ui si Io constante
- rezistenta de iesire (interna) Ro, prin relatia
, la Ui si T constante
- eficienta (randamentul) stabilizatorului ηi,  prin relatia
   Stabilizatoarelel cu element serie au performante mai bune decat cele cu element de reglaj paralel; cu toate acestea, stabilizatoarele de tip paralel se utilizeaz ain unele aplicatii datorita simplitatii schemei (vezi stabilizatoarele cu diode Zener) si a faptului ca nu necesita circuite speciale de protectie la suprasarcina sau scurtcircuit la iesire.


STABILIZATOARELE DE TENSIUNE CU COMPONENTE DISCRETE

   Stabilizatoarele de tensiune cu componente discrete sunt folosite datorita unor cerinte practice, cum ar fi: simplitatea schemei de stabilizare, gama larga de variatie a tensiunii stabilizate, etc. Aceste stabilizatoare sunt de urmatoarele tipuri: stabilizatoare parametrice, stabilizatoare cu reactie si stabilizatoare in regim de comutatie.

Stabilizatoare de tensiune parametrice

   Stabilizarea parametrica a tensiunii se bazeaza pe proprietatea diodelor Zener de a mentine intr-un domeniu dat (domeniu de stabilizare) tensiunea constanta la bornele lor. Performantele acestor stabilizatoare sunt stric determinate de caracteristica tensiune-curent (figura 11.12.a) a diodelor Zener folosite.
Fig.11.12. Stabilizator parametric cu dioda Zener:
a) caracterisitica tensiune-curent a diodei Zener  b) schema electrica

   Diodele Zener sunt caracterizate prin urmatoarele marimi electrice: tensiune nominala UZN si curentul nominal IZN; tensiunea minima UZm si curentul minim IZm; tensiunea maxima UZM si curentul maxim IZM; puterea maxima disipata PZM. Semnificatia acestor marimi poate fi urmarita in figura 11.12.a. Se fabrica diode Zener pentru tensiuni nominale intre limitele 3..200V, curenti nominali intre limitele 5mA..1A si puteri in gama 0,25..50W.
   In schemele simple de stabilizare, diodele Zener (DZ) se conecteaza in paralel cu rezistenta de sarcina RL, asa cum se indica in figura 11.21.b. Acest stabilizator  este de tipul "cu element de reglaj paralel".
   Coeficientul de stabilizare (fata de tensiunea de alimentare) se calculeaza cu relatia
                                                              (11.36)
unde R1 este rezistenta de balast, iar
                                            (11.37)
este rezistenta dinamica a diodei Zener in zona sa activa.
   Rezistenta de iesire (interna) a stabilizatorului este aproximativ egala cu rezistenta dinamica a diodei Zener:
                                                            (11.38)
   Un stabilizator cu dioda Zener are deci performante cu atat mai bune, cu cat rezistenta dinamica a acesteia este mai mica si cu cat rezistenta de balast R1 este mai mare. Dar cresterea rezistentei de balast R1 atrage dupa sine cresterea tensiunii de alimentare a stabilizatorului si totodata micsorarea randamentului acestuia.
   Pentru proiectarea stabilizatorului cu dioda Zener se porneste de la marimile electrice cerute de sarcina, Uo si Io, si de la limitele UIm ..UIM si Iom ..IoM de variatie ale tesniunii stabilizate, respectiv ale curentului de sarcina. Tinand cont de aceste date, se determina rezistenta de balast R1, iar apoi se alege dioda Zener.
   Rezistenta de balast se determina cu relatia
                                            (11.39)
unde U0 este tensiunea la bornele sarcinii, egala cu tensiunea nominala a diodei Zener UZN, iar IZm este curentul minim de la care dioda Zener asigura stabilizarea tensiunii (cuprins, de obicei, intre 1mA si 5mA).
   Se determina apoi puterea maxima disipata pe dioda:
      (11.40)
   Dioda Zener aleasa trebuie sa fie capabila sa disipe aceasta putere la temperatura maxima a mediului in care functioneaza.
   Se determina apoi valorile maxime si minime ale curentului prin dioda Zener:
    (11.41)
    (11.42)
in care UZMUZnIZN  si IZm sunt date de catalog ale diodei Zener, indicate in figura 11.12.b.

Exemplu
   Sa se proiecteze un stabilizator de tensiune pentru un receptor care consuma un curent Io cuprins intre 5mA si 50mA, la o tensiune Uo = 7,5V, stiind ca variatiile tensiunii retelei (transmise la intrarea stabilizatorului) sunt de +10% si -15% din tensiunea nominala. Prin urmare: Iom = 5mA, IoM = 50mA, Uo = 7,5V, UIm = 0,85UI, UIM = 1,1UI. Se admite ca IZm = 5mA.

Se alege valoarea nominala a tensiunii de intrare:
 UI = (1,5..2,5) x U0 = 15V.
Se determina rezistenta de balast:
 R1 = (0,85 x 15 - 7,5) / (0,05 + 0,005) = 95,5Ω
Se alege R1 = 100Ω.
Se determina puterea maxima disipata pe dioda:  
PZM = 7,5 x ((1,1 x 15 - 7,5) / 100 - 0,005) = 0,63W
Din catalog, se alege dida Zener de 1W, de tipul PL7V5Z, cu parametrii: 
UZm = 7V, UZM = 7,9V, IZM = 130mA, rZ = 7Ω.
Se verifica:
   IZmax = (1,1 x 15 - 7,9) / 100 - 0,005 = 0,081 < 0,13A = IZM 
si
   IZmin = (0,85 x 15 - 7) / 100 - 0,05 = 0,0075 > 0,005A = IZm.

   In figura 11.13 se prezinta cateva variante de stabilizatoare de tensiune cu diode Zener, variante care urmaresc imbunatatirea performantelor stabilizatorului.
Fig.11.13. Variante de stabilizatoare de tensiune cu dioda Zener
a) cu conectare in cascada  b) cu compensare termica   c) cu montaj in punte  
d) cu generator de curent constant  e) cu conectare serie  f) cu reglajul lui Uo

   Montajul din figura 11.13.a utilizeaza conectarea in cascada a doua stabilizatoare de tipul celui descris anterior. Prin aceasta se imbunatateste factorul de stabilizare global, care devine egal cu produsul factorilor de stabilizare sl fiecarui etaj on parte. Este evident ca in aceasta configuratie UZ2  > UZ1  si I1  > I2  > I0. Dezavantajul principal al stabilizatorului parametric cu mai multe etaje consta in randamentul sau foarte mic, deoarece sunt necesare tensiuni de intrare mari in raport cu tensiunea stabilizata.
   Compensarea termica a diodei Zener se poate realiza prin plasarea in serie cu aceasta a uneia sau mai multor diode cu siliciu polarizate direct (figura 11.13.b). Diodele Zener cu tensiuni peste 5V au coeficientul de temperatura pozitiv, pe cand diodele cu siliciu au coeficient de temperatura negativ (cca. -2mV/0C), ca urmare, este posibila compensarea termica a acestora, la variatia temperaturii mediului. Inconvenientul metodei consta in faptul ca, odata cu cresterea tensiunii Zener, creste si numarul de diode de compensare necesare.
   O imbunatatire a stabilizarii in raport cu tensiunea de intrare se poate obtine cu montajul din figura 11.13.c. El este utilizat in situatiile in care rezistenta dinamica rz a diodei Zener este relativ mare (diodele Zener cu tensiuni nominale de 100..200V au rezistente dinamice de ordinul sutelor de ohmi, pan ala ordinul kiloohmilor). Cu ajutorul rezistentei  R3 se echilibreaza efectul rezistentei  rz. Echilibrarea se obtine corect numai l ao singura valoare a curentului, care se alege la mijlocul domeniului de lucru prevazut.
   In figura 11.13.d se prezinta un stabilizator, la care rezistenta de balast  R1 se inlocuieste printr-un montaj de tip generator de curent constant, format din grupul  R1, R2, DZ1 si tranzistorul T.  El mentine curentul de colector constant in raport cu variatiile tensiunii de intrare  U1. Grupul  R1-DZ1 functioneaza ca un stabilizator parametric obisnuit, tensiounea la bornele diodei DZ1 fiind practic constanta. Aceasta tensiune practic constanta se regaseste si la bornele rezistentei  R1, deci curentul de emitor al tranzistorului (si cel de colector) nu se modifica semnificativ, ca urmare, punctul de functionare pe caracteristica diodei DZ2 nu se modifica la variatiile tensiunii de intrare intre limitele  UIm si  UIM. Acest montaj, pe langa faptul ca are coeficient de stabilizare foarte mare, are is randament ridicat.
   Prin conectarea in serie a mai multor diode Zener (care potr admite acelasi curent) se poate extinde limita tensiunii stabilizate (figura 11.13.e). In acest montaj, daca unele diode au coeficientul de temperatura pozitiv, iar altele negativ, este posibila o compensare globala a stabilizatorului.
   Montajul din figura 11.13.f permite obtinerea unei tensiuni stabilizate  U0 de valoare reglabila, prin intermediul potentiometrului R. In acest montaj rezistenta de iesire a stabilizatorului este cu atat mai mare cu cat tensiunea de sarcina obtinuta potentiometric ( U0) este mai mica.
   Utilizarea tranzistoarelor in schemele de stabilizare parametrica permite extinderea curentilor de sarcina pana la ordinul amperilor sau zecilor de amperi. Tranzistorul are rolul de a a mplifica curentul de iesire al stabilizatorului. In functie de modul de cum este conectat tranzistorul, exista configuratii de tip serie, serie-paralel sau paralel. Configuratia serie are o eficienta mai buna decat configuratia paralel, insa necesita circuite suplimentare de protectie a elementului serie impotriva suprasarcinii sau a scurtcircuitului la iesire.
   In figura 11.14 se prezinta configuratia standard a unui stabilizator parametric cu tranzistor serie. Tranzistorul poate fi de tip npn (figura 11.14.a) sau pnp (figura 11.14.b).
Fig.11.14. Stabilixzator de tensiune cu tranzistor serie:
a) cu tranzistor npn  b) cu tranzistor pnp

   Grupul format de dioda DZ si rezistenta  R1 functioneaza ca stabilizator parametric simplu. Tranzistorul T este repetor pe emitor, asigurand in sarcina curentul:
             (11.43)
si tensiunea constanta
          (11.44)
   Fata de un stabilizator simplu o dioda Zener, schema cu tranzistor din figura 11.14 prezinta avantajul ca poate furniza un curent de β ori mai mare decat cel furnizat de dioda Zener, practic la aceeasi tensiune stabilizata, deci se poate utiliza tensiunea la bornele unei sarcini avand puterea de β ori mai mare. Utilizarea repetorului asigura totodata micsorarea rezistentei de iesire de β ori , adica 
.
   Factorul de stabilizare este egal cu cel dat de grupul DZ-R1  adica
.

   Exemplu
   Sa se proiecteze un stabilizator cu tranzistor serie (figura 11.14.a) pentru alimentarea unei sarcini care consuma un curent Io, care variaza intre limitele 50..250mA, la o tensiune Uo de 9V, cunoscand ca tensiunea de intrare este  U=15+3V (variatii de +20% din tensiunea nominala). Pentru polarizarea corespunzatoare a tranzistorului serie se impune tensiunea  UCEmin>2..3V.

   Proiectarea consta in alegerea tranzistorului T, dimensionarea grupului stabilizator R1-DZ, dupa metodica expusa mai inainte si verificarea parametrilor stabilizatorului.
   Se verifica tensiunea minima la bornele tranzistorului: 
UCEmin= UIm - U= 12 - 9 = 3V > 2V.
Pdmax = UCEmax x IoM = 9 x 0,25 = 2,25W.
   Se alege tranzistorul BD135 cu caracteristicile
 ICM = 1A,  UCEo= 45V,  PdM = 6,5W, β = 40..140.
   Curentul de baza maxim al tranzistorului 
   Tensiunea diodei Zener
UU0 + UBE = 9 + 0,6 = 9,6V
   Se alege o dioda Zener cu urmatorii parametrii:
UZN = 10V, UZm = 9,4V, IZm = 2mA, IZM = 32mA, PZM =0,4W, r= 15Ω
   Cu relatia (11.36) se determina valoarea rezistentei R1:
   Se verifica dioda Zener, cu relatiile (11.40)..(11.42):
   Parametrii stabilizatorului proiectat sunt:
   In figura 11.15 se prezinta schema amplificatorului stabilizat proiectat mai sus, unde tensiunea alternativa este furnizata de transformatorul cu priza mediana, avand in secundar 2x12V (valoare efectiva). Aceasta tensiune este redresata de diodele 1N4001 si filtrata de grupul R1-C1 si R2-C2. La bornele condensatorului C2 se obtine o tensiune continua de valoare U= 15+3V (variatiile de +3V provin de la  variatiile tensiunii retelei), care reprezinta tensiunea de intrare a stabilizatorului. La iesirea stabilizatorului se afla o rezistenta R4 de "presarcina" care asigura un curent de pornire pentru tranzistor, in situatia in care alimentatorul functioneaza in gol.
Fig.11.15. Exemplu de alimentator stabilizat cu tranzistor serie

  O schema de stabilizator care poate poate realiza la iesire o tensiune stabilizata reglabila este prezentata in figura 11.16. Tensiunea la iesirea stabilizatorului este 
   Performantele schemei de baza (figura 11.14) se pot imbunatati atat in sensul micsorarii rezistentei interne, cat si in sensul maririi factorului de stabilizare al stabilizatorului.
Fig.11.16. Stabilizator de tensiune cu iesire reglabila

   Pentru micsorarea rezistentei interne si cresterea curentului de sarcina a stabilizatorului, se utilizeaza fie conectarea in paralel a mai multor tranzistoare (figura 11.17.a), fie conectarea tranzistoarelor in montaj Darlington (figura 11.17.b, c). Tranzistoarele T1 si T2 la conexiunea lor in paralel trebuie selectate in functie de marimea factorului lor de amplificare β si trebuie protejate prin rezistentele Rde egalizare a curentilor. Factorul de amplificare a gruparii in paralel este de 2β. Pentru montajul Darlington (cu tranzistoare npn  - figura 11.17.b - sau cu tranzistoare pnp - figura 11.17.c) factorul de amplificare este egal cu produsul factorilor de amplificare in curent al celor doua tranzistoare β = β1β2.
Fig.11.17. Tranzistoare compuse: 
a) in paralel,  b) montaj Darlington cu tranzistoare npn  c) montaj Darlington cu tranzistoare pnp

   Cresterea coeficientului de stabilizare se poate realiza utilizand montajul din figura 11.13.d , in care punctul de functionare al diodei Zener se stabilizeaza printr-un generator de curent constant.
   In figura 11.18 se prezinta o schema de sursa de tensiune stabilizata reglabila, cu performante buna, realizata pe baza observatiilor de mai sus. Tensiunea alternativa de 18V obtinuta prin intermediul transformatorului de retea este redresata de puntea redresoare 3PM05 si filtrul de grupul R1-C1, R2-C2. La bornele condensatorului C2 se obtine tensiunea de intrare in stabilizator U= 20+3V.
Fig.11.58.  Sursa de tensiune stabilizata reglabila

   Grupul format din componentele R3, R4, DZ3 si T3 constituie un generator de curent constant pentru diodele DZ1 si DZ2, conectate in serie. Aceste diode sunt de tipul PL6V8, avand UZN = 6,8V, rezultand o tensiune stabilizata reglabila (prin potentiometrul R) pana la valoarea 
   Montajul Darlington format din tranzistoarele T1 si T2 poate debita un curent de sarcina de pana la 3A. Rezistenta de presarcina R6 are valoarea de 120Ω.

   Configuratia paralel a stabilizatorului parametric cu tranzistor este prezentata in figura 11.19. Se poate observa ca valoarea tensiunii stabilizate este
                  (11.45)
Fig.11.19. Stabilizator parametric de tip paralel:
a) cu tranzistor npn   b) cu tranzistor pnp

   Circuitul prezinta avantajul unei bune stabilizari datorate tranzistorului T. Daca tensiunea la bornele sarcinii tinde sa creasca, de exemplu, creste si tensiunea UBE, care comanda marirea curentului de colector, deci marirea caderii de tensiune pe rezistenta R1, si, deci, revenirea tensiunii de sarcina la valoarea sa initiala. Prin urmare, variatiile de tensiune datorate tensiunii de intrare sau modificarii sarcinii sunt compensate de variatiile curentului in rezistenta R1. Fata de stabilizatorul parametric simplu cu dioda Zener, stabilizatorul paralel asigura un curent de iesire si o putere stabilizata mult mai mare (de β ori).
   Se pot obtine tensiuni stabilizate reglabile, cu schemele din figura 11.20. In schema din figura 11.20.a Uo < Uz, iar in cea din figura 11.20.b, Uo > Uz. Rezulta tensiunile reglabile potentiometric:
          (11.46)
respectiv
     (11.47)
Fig.11.20. Schema unui stabilizator reglabil de tip paralel cu tranzistor

Exemplu
   Sa se proiecteze un stabilizator de tensiune cu tranzistor in configuratie paralel (figura 11.19.a) avand tensiunea stabilizata +9V, limitele de variatie ale curentului de sarcina Iom = 20mA si IoM = 200mA si ale tensiunii de alimentare UIm = 14V si UIM  = 18V.
   Alegerea diode Zener:
 UZ =  U0 -  UBE = 9 - 0,6 = 8,4V.
   Se alege dioda Zener de mica putere DZ8V2 avand
 UZN = 8,2V la  IZN = 5mA.
  Calculam rezistenta de balast:
Se alege valoarea standardizata R1 = 22Ω. Curentul minim de colector se considera de cca 0,1 x IoM.
  Alegerea tranzistorului:
- puterea disipata pe R1 este 
- puterea disipata pe tranzistor:

   Se lege tranzisotrul BD135 cu caracteristicile
 ICM = 1A,  UCEo= 45V,  PdM = 6,5W, β = 40..140.
   Rezistenta de polarizare a diodei Zener:
se alege standardizata R2 = 910Ω. 
   Cu aceste valori, schema este cea din fugura 11.19.a.

   Pentru curenti de sarcina care depasesc 500mA se recomanda utilizarea tranzistoarelor compuse, in montaj Darlington, asa cum se indica in figura 11.21, pentru stabilizatorul de 9V/0,5A.
Fig.11.21. Stabilizator de tensiune pentur curenti mari

   Imbinarea calitatilor functionale ale stabilizatoarelor serie si ale celor paralel conduce la realizarea unor montaje combinate de tip serie-paralel (figura 11.22). Elementul de reglaj serie este constituit din tranzistoarele T1 si T2 (conexiune Darlington), iar elementul paralel este tranzistorul T3. Diodele D1, D2 si D3, compenseaza dioda Zener si variatia tensiunilor UBE cu temperatura.
Fig.11.22. Stabilizator de tensiune de tip serie-paralel





miercuri, 19 iulie 2017

Protectia stabilizatoarelor de tensiune (2)

   In cartea "Practica electronistului amator", in capitolul "Surse de alimetare", scris de dl. Imre Szatmary, se descriu circuite de protectie pentru stabilizatoare de tensiune. Un articol similar este cel numit Protectia stabilizatoarelor de tensiune.
   Va prezint integrat textul deoarece este foarte important de stiut aceste lucruri cand lucrati cu surse de tensiune:

   Circuitele de protectie la supracurent se bazeaza pe principiul reducerii curentului de baza al tranzistorului serie, deci la "inchiderea" acestuia atunci cand curentul de sarcina depaseste o anumita valoare. Una din cele mai simple metode de protectie este prezentata in schema din figura 22.8.a. 
Fig.22.8. a) Circuit simplu de protectie la supracurent
b) Circuit de protectie la supracurent cu  reglaj si indicarea suprasarcinii cu LED

   Curentul de sarcina trece prin rezistenta de limitare RL, producand o cadere de tensiune IL x RL. Aceasta tensiune este "sesizata" de tranzistorul de protectie Tzp, fiind de fapt chiar tensiunea baza-emitor a acestuia. Cand  IL x RL >  UBE = 0,65V, tranzistorul Tzp incepe sa conduca si curentul de baza al tranzistorului serie scade, scazand si curentul de colector. Micsorarea curentului de iesire se limiteaza la o valoare  IL = 0,65/RL. Astfel, scaderea deosebita a rezistentei de sarcina sau aparitia unui scurtcircuit intre bornele de iesire va determina intrarea in conductie a tranzistorului Tzp si limitarea curentului debitat de stabilizator la valoarea  IL. La scurtcircuit Rs = 0, puterea disipata de tranzistorul serie este PdTz1 = IL x UiM, deoarece  e acesta se aplica intreaga tensiune de intrare. La asemenea scheme, dimensionarea radiatorului si stabilirea puterii disipate se va face tinand cont de puterea care apare in cazul scurtcircuitului. Aceasta supradimensionare a tranzistorului serie este dezavantajul acestui tip de protectie. Pentru ajustarea valorii curentului la care lucreaza protectia (IL) ar fi necesara modificarea rezistorului RL. Acesta este insa un rezistor de putere, disipa PRL = IL2 x RL si este greu sa fie realizat reglabil. Se procedeaza la un artificiu, conectand in parale cu RL. un potentiometru P (1kΩ, de pe cursorul caruia se culege UBE pentru Tzp (figura 22.8.b). Pentru indicarea intrarii in functiune a protectiei in colectorul tranzistorului Tzp se cvonecteaza o dioda luminiscenta (LED), care se ca activa la trecerea curentului prin ea.
    Pentru imbinatatirea schemei de protectie la supracurent, in sensul reducerii puterii disipate a tranzistorului serie (in regim de protectie) se utilizeaza schema de protectie prin intoarcere a curentului, ca in figura 22.9.a (foldback).
Fig.22.9. a) Circuit de protectie prin intoarcerea curentului (foldback)
b) caracteristicile de iesire a stabilizatorului in cazul protectiei cu circuit simplu de protectie (1) si cu protectie prin intoarcerea curentului (2)

   Tensiunea UBE a tranzistorului din circuitul de protectie Tzp este formata din: caderea de tensiune datorita curentului din sarcina: IS x RL si de tensiunea obtinuta pe divizorul rezistiv R1-R2:

   Cand curentul de sarcina este cel normal, rezistentele din divizorul R1, R2 si RL sunt astfel alese incat UBE < 0,65V si Tzp este blocat. Daca Is creste astfel ca UBE = 0,65V, tranzistorul serie incepe sa se "inchida"  si tensiunea colector-emitor (care alimenteaza divizorul R1-R2) creste. Astfel, tensiunea UB a divizorului creste si procesul de intrare in conductie a tranzistorului Tzp se accentueaza. Se ajunge in situatia in care contributia
pentru "deschiderea"tranzistorului Tzp, a tensiunii divizorului este mai mare decat cea provenita de la rezistenta de limitare. Sau, altfel spus, curentul de sarcina la care se produce aceeasi stare de conductie (acelasi IC) a tranzistorului Tzp este mai mic, datorita contributiei tensiunii divizorului R1-R2. Functionarea schemei se bazeaza pe principiul reactiei pozitive, divizorul R1-R2 fiind grupul de reactie. Daca laiesire se produce scurtcircuit (Rs = 0, Us = 0), curentul de scurtcircuit Isc este 
.
adica mai mic decat la schema de protectie simpla (figura 22.9.b). In aceste conditii, puterea disipata de tranzistorul serie, cu iesirea in scurtcircuit este de 
ori mai mica. Dupa actionarea protectiei, chiar daca dispare scurtcircuitul, schema ramane "zavorata, adica Tzp in conductie. Pentru repunerea stabilizatorului in functiune trebuie deconectata, pentru scurt timp, tensiunea de intrare. Acesta este dezavantajul acestui tip de protectie.
   Pentru aparatura de laborator se utilizeaza  diferite scheme cu circuite tip releu, cu armare manuala sau automata.
   Protectia la supra tensiune se poate se poate face prin mai multe moduri. Metodele radicale de protectie se bazeaza pe decuplarea tensiunii d eintrare in momentul aparitiei supratensiunii, al carei prag de actionare este prestabilit. Schema electrica a unui circuit simplu de protectie la supratensiune cu tiristor este este data in figura 22.10. pragul de anclansare al protectiei este stabilit de tensiunea diodei Zener Dz. Daca Us creste peste valoarea Uz, dioda zener se deschide si prin P trece curentul. De pe cursor se culege impulsul de curent, care alimenteaza poarta tiristorului Th, care se deschide si produce in microsecunde un curent suficient de mare care sa produca topirea sigurantei fuzibile SF. Condensatorul C=10nF temporizeaza actionarea circuitului pentru impulsurile foarte scurte, accidentale. Pentru o protectie Us > 12V, se alege o dioda zener cu Uz = 11V. Curentul de varf al tisitorului este de 10..15 ori curentul fuzibilului If.
Fig.22.10. Circuit simplu de protectie la supratensiune cu tiristor