Circuito de seguridad de sobretensión fácil de usar mediante un diodo Zener

Consejos para hacer un circuito de seguridad de sobretensión con un diodo Zener

Los circuitos eléctricos y los elementos que se utilizan últimamente dan muchas vueltas y tiempo para hacerlos lo más protegidos posible. La energía de moda suministrada de forma tardía es muy fiable, sin embargo siempre hay una oportunidad de fallo. Una fuente de influencia puede fallar de alguna manera, pero una hipótesis especialmente preocupante es que el aspecto regulador de la colección, es decir, el transistor o el FET, puede fallar de tal manera que se convierta en un circuito breve. Este cortocircuito del componente hace que aparezca una tensión realmente enorme en el circuito alimentado, lo que provoca un daño terrible a todas las herramientas. El daño al elemento y al circuito en su conjunto podría minimizarse o erradicarse totalmente ofreciendo un circuito de seguridad del tipo seguridad contra sobretensiones.

La seguridad de circuito rápido, la seguridad de inversión de polaridad y la seguridad de sobre/baja tensión son algunos de los circuitos de seguridad que pueden utilizarse para proteger cualquier equipo o circuito digital de cualquier percance repentino. Normalmente, para la seguridad contra sobretensiones se utiliza un fusible o un magnetotérmico, pero en esta misión, nuestro objetivo es hacer un circuito que pueda ser superior a un fusible o un magnetotérmico y superar las restricciones de las unidades de seguridad probablemente más importantes de las que hemos hablado anteriormente.

La seguridad de sobretensión es un atributo de un sistema de suministro de influencia, que de alguna manera ofrece con la tensión a través de la faceta de la carga cuando la tensión de entrada supera el valor preestablecido. En algunas condiciones en las que la tensión de entrada es superior a la preestablecida, siempre utilizamos un circuito de seguridad de sobretensión o circuito de seguridad de palanca. El circuito de seguridad de palanca es probablemente uno de los circuitos de seguridad de sobretensión más utilizados.

Una influencia suministrada puede fallar de alguna manera; igualmente, puede haber algunas formas de proteger un circuito de la sobretensión. El mejor medio es colocar un fusible en la cara de entrada. Sin embargo, la desventaja de utilizar un fusible es que es una seguridad de una sola vez, ya que cuando la tensión supera el valor preestablecido, el cable del fusible se quema, provocando la apertura del circuito. Así que el único método para que el circuito vuelva a funcionar es sustituir el fusible por uno nuevo y rehacer todo el circuito en relación con el fusible

Se suele considerar que las situaciones de fallo de alimentación son cuando la capacidad de suministrar energía deja de funcionar y no hay salida. Sin embargo, hay algunos casos inusuales de fallo, en los que hay un circuito rápido y pueden aparecer tensiones realmente excesivas en la salida. Para un regulador lineal, podemos tomar el ejemplo de un regulador bastante sencillo basado principalmente en un diodo Zener. Haremos un circuito más sutil para obtener resultados superiores, estos circuitos utilizan el mismo pensamiento de pasar el presente por medio del transistor.

La principal distinción es la mejor manera de utilizar la tensión del regulador en la parte inferior del transistor. A veces, el voltaje en la cara de entrada es tal que se caen varios voltios en todo el aspecto del regulador de captación. Posteriormente, esto permite que el transistor de captación conmute para controlar adecuadamente la tensión de salida. Normalmente un transistor como éste puede caer en una situación de circuito abierto, sin embargo, bajo algunas circunstancias el transistor puede desarrollar un circuito rápido entre el colector y el emisor. Si esto ocurre, la tensión de entrada no regulada completa parecería a través de la salida.

Si aparece la tensión máxima en la salida, puede dañar muchos de los circuitos integrados que puedan estar dentro del circuito y que estén siendo alimentados. En este caso, es posible que el circuito haya sufrido una buena restauración financiera. El funcionamiento de los reguladores de conmutación puede ser completamente diferente, pero hay condiciones en las que la salida completa puede aparecer en la salida de la fuente de capacidad.

Vamos a haz un circuito de seguridad de sobretensión con un diodo Zener y el transistor bipolar en dos estrategias.

Circuito regulador de tensión Zener:

este circuito utiliza un diodo Zener para proporcionar una salida regulada a la faceta de carga, defendiendo el circuito. Sin embargo, las conexiones son tales que la capacidad de circulación hacia la faceta de carga no debe reducirse, incluso cuando la tensión supera los límites de protección. La salida siempre tendrá una tensión que depende de la puntuación del diodo Zener.

Circuito de seguridad de sobretensión con diodo Zener:

esta metodología es extra fácil, en la que el circuito está diseñado para cortar la capacidad de carga cuando la tensión supera los valores establecidos.

Consumibles necesarios

• 1N4740A Diodo Zener
• Transistor PNP FMMT718
• Resistencias - 1k, 2,2k y 6k
• transistor 2N2222 NPN

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Diodo Zener

El diodo Zener es un tipo de diodo que permite que el presente circule a través de él en cada una de las instrucciones no como un diodo tradicional que permite que el presente circule sólo en un camino que es de ánodo a cátodo. Esta circulación del presente por otra vía sólo se produce cuando la tensión a través de los terminales supera la tensión de conexión conocida como tensión Zener. Esta tensión Zener es un atributo del aparato, que gobierna el impacto Zener que, al invertirse, gobierna el funcionamiento del diodo.

A continuación se muestra un diagrama esquemático de un diodo Zener utilizado habitualmente en los circuitos.

Los diodos Zener tienen una unión p-n extremadamente dopada, lo que permite que el aparato funcione correctamente incluso cuando se utiliza una tensión inversa a través de él. Sin embargo, muchos diodos Zener dependen como sustituto de la ruptura de avalancha. Cada tipo de avería se produce dentro del aparato, con la única diferencia de que el impacto Zener predomina a tensiones decrecientes, mientras que la avería de avalancha se produce a tensiones más altas. Se utilizan para generar energía estabilizada de baja potencia. Además, se utilizan para proteger los circuitos de la sobretensión y la descarga electrostática.

transistor 2N2222 NPN

el 2N2222 es un transistor NPN bipolar bastante común, que se utiliza principalmente para amplificar o conmutar funciones comunes de baja potencia. El 2N222 está diseñado para funcionar razonablemente a una velocidad excesiva. Es un transistor bastante común y se utiliza como ejemplo de transistor NPN.

El diagrama esquemático del transistor es el siguiente.

A continuación se indica el esquema de conexiones del transistor 2N2222 NPN.

Debido a su bajo precio y a sus pequeñas medidas, es el transistor más utilizado. Una de sus principales opciones es su potencial para hacer frente a valores excesivos de corrientes en comparación con los pequeños transistores comparables opuestos. Ambos están compuestos por materiales de silicio o germanio y dopados con materiales cargados positiva o negativamente. Mientras realiza las funciones de amplificación, recibe una señal analógica a través de los colectores y utiliza otra señal para su base. La señal analógica puede ser perfectamente la señal de voz con una frecuencia analógica de prácticamente 4kHz (voz humana).

Transistor PNP FMMT718

El FMMT718 es un transistor PNP, por lo que el colector y el emisor pueden estar cerrados (polarizados hacia delante) cuando se mantiene el pin de la base y pueden estar abiertos (polarizados hacia atrás) cuando se ofrece una señal al pin de la base. Aquí es donde el transistor PNP se diferencia de un transistor NPN; se utiliza una puerta lógica para conmutar entre las tensiones de las señales de tierra.

A continuación se muestra un diagrama esquemático del transistor PNP.

La distribución de pines de un FMMT718 se indica en una tabla tipo a continuación.

Circuito regulador de tensión Zener

Esta es probablemente una de las dos configuraciones de circuitos de seguridad de sobretensión que utilizan el diodo Zener. Este circuito no sólo protege el circuito de la faceta de carga, sino que también regula la entrada para mantener una tensión gradual. A continuación se presenta el esquema del circuito de seguridad de sobretensión mediante el circuito regulador de tensión Zener.

La tensión de borde por encima de la cual el circuito desconecta la disponibilidad de la faceta de carga se conoce como tensión de preajuste del circuito. El diseño del circuito es tal que el valor predeterminado del circuito es la puntuación del diodo Zener. Así, el valor de la conexión por encima del cual el circuito no conduce es de unos 5,1V.

La conducción del transistor Q1 depende de la tensión de emisor del transistor inferior. Cuando la tensión de salida del circuito empiece a subir, aumentará el Vbe del transistor y éste conducirá mucho menos. Esto, al invertir, reduce la tensión de salida, manteniendo la tensión de salida prácticamente fija.

Diagrama de seguridad de sobretensión con diodo Zener

El diagrama del circuito de seguridad de sobretensión se indica a continuación.

En primer lugar, contemplamos el funcionamiento del circuito cuando la capacitancia suministrada funciona correctamente. En el estado de funcionamiento correcto, el terminal inferior del transistor Q2 está sobrealimentado, lo que hace que ese transistor se muestre. Cuando Q2 se desconecta, el terminal de base del transistor Q1 está bajo y comienza a conducir. Esto significa que la carga está relacionada con la disponibilidad cuando la tensión de disponibilidad está por debajo de la tensión umbral establecida.

Ahora, cuando la tensión suministrada es mayor que el valor del umbral, se produce la ruptura del Zener y el diodo Zener D2 empieza a conducir. Esto hace que el terminal inferior de Q2 se sobrecargue a tierra. Ahora que el terminal inferior de Q2 está relacionado con la tierra, empieza a conducir. El terminal inferior del transistor Q1 que está relacionado con la salida de Q2 es ahora excesivo y deja de conducir. Esto aísla la carga de la disponibilidad, salvándola de cualquier daño potencial que hubiera causado el pico de tensión.

El funcionamiento de los circuitos indicados anteriormente puede depender de la caída de tensión de cada transistor. Lo ideal es que sea bajo para que un circuito coincida con su homólogo teórico. Para mantener la caída de tensión del transistor al mínimo, hemos utilizado el transistor PNP FMMT718, que tiene un valor de saturación de colector realmente bajo. Este bajo valor de Vce permite que la caída de tensión dentro de los transistores sea baja.

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