Блок ограничителя тока

Блок ограничителя тока — практика в электрических или электронных схемах, устанавливающая верхний предел тока, который может быть доставлен на нагрузку, с целью защиты цепи, генерирующей или передающей ток, от вредного воздействия короткого замыкания или аналогичной проблемы.

В некоторых электронных схемах используется ограничение действующего тока, поскольку предохранитель может не защищать твердотельные устройства.

На изображении показан один стиль схемы ограничения тока. Схема представляет собой простой механизм защиты, используемый в регулируемых источниках постоянного тока и усилителях мощности класса-AB.

Q1 — транзитный или выходной транзистор. R_sens — это устройство считывания тока нагрузки. Q2 — защитный транзистор, который включается, как только напряжение через Rsens становится около 0,65 В. Это напряжение определяется значением R_sens и током нагрузки через него (I_load). Когда Q2 включается, он удаляет базовый ток от Q1, тем самым уменьшая ток коллектора Q1. что очень близко к току нагрузки. Таким образом, R_sens фиксирует максимальный ток до значения, равного 0,65 / R_sens. Например, если R_sens = 0,33 Ом, ток ограничен примерно до 2 А, даже если R_sens становится коротким (и V_o становится нулевым).

Кроме того, это рассеивание мощности будет оставаться до тех пор, пока существует перегрузка, что означает, что устройства должны быть способны выдерживать это в течение значительного периода времени. Это рассеивание мощности будет существенно меньше, чем если бы не была предусмотрена схема ограничения тока. В этом методе, выходящем за пределы тока, выходное напряжение будет уменьшаться до значения в зависимости от предела тока и сопротивления нагрузки.

Проблема с предыдущей схемой заключается в том, что Q1 не будет насыщен, если его база не будет смещена на 0,5 вольта выше V_cc.

Цепи снизу работают более эффективно от одного (V_cc) питания. В обеих цепях R1 позволяет Q1 включать и передавать напряжение и ток нагрузке. Когда ток через R_sense превышает проектный предел, Q2 начинает включаться, что, в свою очередь, начинает отключать Q1, таким образом ограничивая ток нагрузки. Опциональный компонент R2 защищает Q2 в случае короткого замыкания нагрузки. Когда V_cc имеет как минимум несколько вольт, MOSFET можно использовать для Q1 для снижения напряжения отключения. Благодаря своей простоте эта схема иногда используется как источник тока для мощных светодиодов.

С помощью NPN-(слева) и PNP-(справа)транзисторов

Многие разработчики электроники положили небольшой резистор на выходные выводы ИС. Это замедляет скорость кромок, что улучшает электромагнитную совместимость. Некоторые устройства имеют встроенный выходной резистор с ограничением скорости нарастания напряжения; некоторые устройства имеют программируемое ограничение скорости нарастания. Это обеспечивает общий контроль скорости нарастания.