Circuito de proteção contra sobretensão

Os circuitos de proteção, como proteção contra polaridade reversa, proteção contra curto-circuito e proteção contra sobretensão / sobretensão, são usados para proteger qualquer aparelho ou circuito eletrônico de qualquer acontecimento repentino. Geralmente fusível ou MCB é usado para proteção contra sobretensão, aqui neste circuito, construiremos um circuito de proteção contra sobretensão sem usar fusível.

A proteção contra sobretensão é um recurso de fonte de alimentação que corta a alimentação sempre que a tensão de entrada excede o valor predefinido. Para proteção contra surtos de alta tensão, sempre usamos proteção contra sobretensão ou circuito de proteção de alavanca. O circuito de proteção Crowbar é um tipo de proteção contra sobretensão mais comumente usado em circuitos eletrônicos.

Existem muitas maneiras diferentes de proteger seu circuito contra sobretensão. A maneira mais simples é conectar o fusível no lado da alimentação de entrada. Mas o problema é que é uma proteção única, porque conforme a tensão excede o valor predefinido, o fio dentro do fusível queima e interrompe o circuito. Em seguida, você deve substituir o fusível danificado por um novo para fazer as conexões novamente.

Aqui neste circuito, o diodo Zener e o transistor bipolar são usados para proteção automática contra sobretensão. Isso pode ser feito por dois métodos,

1. Circuito regulador de tensão Zener: Este método regula a tensão de entrada e protege o circuito de sobretensão fornecendo uma tensão regulada, mas não desconecta a parte de saída quando a tensão excede os limites de segurança . Sempre receberemos uma tensão de saída menor ou igual à classificação do diodo Zener.

2. Circuito de proteção contra sobretensão usando diodo Zener: No segundo método de proteção contra sobretensão, sempre que a tensão de entrada exceder o nível predefinido, ela desconecta a parte de saída ou carga do circuito.

Circuito regulador de tensão Zener

Um regulador de tensão Zener protege o circuito de sobretensão e também regula a tensão de alimentação de entrada. O diagrama do circuito para proteção contra sobretensão usando o regulador de tensão Zener é fornecido abaixo:

O valor de tensão predefinido do circuito é o valor crítico sobre o qual a alimentação é desconectada ou não permitirá nenhuma tensão acima desse valor. Aqui, o valor da tensão predefinida é a classificação do Zener. Por exemplo, estamos usando diodo Zener 5.1V, então a tensão na saída não excederá 5.1v.

Quando a tensão de saída aumenta, a tensão base-emissor diminui, devido a este transistor Q1 conduzir menos. Como Q1 conduz menos, reduz a tensão de saída, portanto, mantém a tensão de saída constante.

A tensão de saída é definida como:

VO = VZ - VBE

Onde, VO é a tensão de saída

VZ é a tensão de ruptura Zener

VBE é a voltagem do emissor de base

Circuito de proteção contra sobretensão usando diodo Zener

O diagrama de circuito abaixo para proteção contra sobretensão é construído usando diodo Zener e transistor PNP. Este circuito desconecta a saída quando a tensão excede o nível predefinido. O valor predefinido é o valor nominal do diodo Zener conectado ao circuito. Você pode até alterar o diodo Zener de acordo com o valor de tensão adequado. A desvantagem do circuito é que você pode não encontrar o valor exato do diodo Zener, então escolha um que tenha a classificação mais próxima do seu valor predefinido.

Material Necessário

FMMT718 PNP Transistor - 2nos.
Diodo Zener 5.1V (1N4740A) - 1nos.
Resistores (1k, 2,2k e 6,8k) - 1nos. (cada)
Tábua de pão
Fios de conexão

Diagrama do circuito de proteção contra sobretensão

Funcionamento do circuito de proteção contra sobretensão

Quando a tensão é menor do que o nível predefinido, o terminal base do Q2 está alto e como é um transistor PNP, ele desliga. E, quando Q2 está desligado, o terminal de base de Q1 estará BAIXO e permite que a corrente flua através dele.

o diodo Zener começa a conduzir, o que conecta a base de Q2 ao aterramento e liga o Q2. Quando Q2 é LIGADO, o terminal base do Q1 fica ALTO e Q1 é LIGADO, o que significa que Q1 se comporta como uma Chave Aberta. Conseqüentemente, Q1 não permite que a corrente flua através dele e proteja a carga de tensão excedida.

Agora, também precisamos considerar a queda de tensão nos transistores, ela deve ser baixa para a precisão adequada do circuito. Portanto, usamos o transistor FMMT718 PNP que exibe um valor de saturação VCE muito baixo, devido a isso a queda de tensão entre os transistores é baixa.

Verifique também nossos outros circuitos de proteção.