Несложная схема защиты от короткого замыкания

Схема защиты цепей постоянного тока проста в сборке и не нуждается в настройке. Способна не только отслеживать короткое замыкание в цепи, но и следить за понижением напряжения на нагрузке. Устройство умеет индикацию работы и кнопку запуска.

Для сборки понадобятся следующие детали:

• Операционный усилитель LM358 — http://ali.pub/5jqqeg
• Микросхема-стабилизатор TL431 — http://alii.pub/5mclsi
• Тактовая кнопка — http://alii.pub/5nnu8o
• Светодиод — http://alii.pub/5lag4f
• Транзистор IRFZ441N — http://alii.pub/5ct567
• Переменный резистор 50 кОм — http://alii.pub/5o27v2
• Резисторы: 3 кОм, 200 кОм, 1 кОм — 2 штуки — http://alii.pub/5h6ouv

Принципиальная схема

Устройство защиты состоит из ключа на транзисторе, который коммутирует нагрузку с источником тока. Транзистором в свою очередь управляет операционный усилитель, собранный на микросхеме LM358, который берет данные с нагрузки и стабилизатора напряжения, собранного на TL431.

Переменным резистором задается порог срабатывания. Как только на нагрузке напряжение упадет ниже порога срабатывания, операционный усилитель закроет ключ и нагрузка обесточится.

Изготовление устройства защиты от короткого замыкания

Схема собирается навесным монтажом. В роли шин питания использованы толстые металлические проводники. Слева вход питания с блока, справа выход на нагрузку.

Проверка в работе и настройка

Подключаем схему в цепь. В роли нагрузки используется лампа накаливания. В роли источника — регулируемый источник постоянного тока на напряжение 5-15 В.

Пока устройство выключено — горит светодиод. Если нажать на кнопку, а лампа не загорится, значит на переменном резисторе установлен слишком большой порог. Нужно взять отвертку и выставить нужный.

Теперь если нажать на кнопку, то загорится лампочка. Схема работает. Стоит только замкнуть вывода лампы, как устройство тут же отключит ее от питания. И будет ждать повторного включения кнопкой.

Одна полезная функция схемы

Данная схема может не только работать зажитой от КЗ, но и зажитой от чрезмерной нагрузки двигателя. Для наглядности подключим двигатель постоянного тока вместо лампы накаливания. Нажмем на кнопку, вал мотора крутится как надо.

Теперь, если затормозить вал двигателя пальцем, в цепи «просядет» напряжение и устройство отключит двигатель, тем самым защитив его и источник питания.

Данная функция может быть крайне полезной для различных целей.

Смотрите видео

Подробную сборку и испытание устройства смотрите ниже: