Kurzschlussschutz mit PNP

Diese Schaltung schützt nichts. Der Transistor trägt nur zur Belastung der Stromversorgung bei, indem er sich einschaltet und einen weiteren Weg für den Stromfluss bereitstellt.

Wenn die Stromversorgung eine ideale Spannungsquelle ist, reduziert der Transistor den Strom, der zum kurzgeschlossenen Ausgang fließt, nicht. Die einzige Möglichkeit, wie diese Schaltung den Strom reduziert, besteht darin, die Last zu erhöhen, sodass die Spannung der Stromversorgung stärker abfällt.

An sich regelt es in keiner Weise.

Angenommen, die Eingangsseite wird von einem geregelten Netzteil angesteuert, das bereits einen Überstromschutz bietet. Dann kann eine ähnliche Schaltung wie diese als "Brechstange" verwendet werden, um den Mechanismus absichtlich auszulösen, lange bevor das Gerät so viel Strom zieht. Angenommen, die Stromversorgung schaltet sich bei 1 A ab (oder begrenzt den Strom auf 1 A), aber Sie möchten, dass diese Begrenzung oder Abschaltung erfolgt, wenn das Lastgerät nur 100 mA zieht. Dann können Sie den Messwiderstand so auswählen, dass der Transistor bei 100 mA (ca. 7 Ohm) vollständig einschaltet. Haben Sie keinen Widerstand im Kollektorkreis, damit der Transistor die Stromversorgung kurzschließt.

Es gibt bessere Möglichkeiten, einen PNP-Transistor zu verwenden, um den Strom auf 100 mA zu begrenzen. Anstatt ein Netzteil kurzzuschließen, um seine Begrenzung/Abschaltung auszulösen, können wir einfach einen Strombegrenzer bauen:

Hier sind die Dioden in Vorwärtsrichtung vorgespannt, wodurch ein Abfall von etwa 1,4 V entsteht. Dioden werden verwendet, da sich ihre Spannung bei einer variierenden IN-Spannung nicht wesentlich ändert, wodurch eine stabile Referenz bereitgestellt wird. Der BE-Übergang des Transistors benötigt 0,7 V zum Einschalten, wobei die verbleibenden 0,7 V über R1 verbleiben. Wir können den Emitterwiderstand R1 wählen, um den OUT-Strom auf 100 mA zu begrenzen$R = V/I = 0.7/0.1 = 7\Omega$.

Der Wert von R2 ist viel größer: Er muss nur genug leiten, damit der Transistor genügend Basisstrom treibt und etwas Strom durch die Dioden lässt.

Wenn in dieser Schaltung OUT mit Masse kurzgeschlossen wird, fließen immer noch nur 100 mA (für den 7-Ohm-Wert von R1). In diesem Fall hat der Transistor eine gewisse Spannung und leitet Wärme ab. Eventuell wird ein Leistungstransistor mit Kühlkörper benötigt. Nehmen wir zum Beispiel an, die$V_{CE}$Die Spannung beträgt 10 V, wenn ein Kurzschluss vorliegt. In diesem Fall verbraucht der Transistor 1 W.

Anstelle der beiden Siliziumdioden können Sie auch eine einzelne Zenerdiode verwenden. R1 muss dann angepasst werden, um angesichts der Zenerspannung den gleichen Strom zu halten.