設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電壓低壓短路保護(hù)電路

短路是為負(fù)載供電的兩個(gè)端子之間的意外連接。它可以發(fā)生在交流或直流電路中，如果是交流電源，那么短路可能會(huì)使整個(gè)區(qū)域的電源跳閘，但是從發(fā)電站到房屋的許多級(jí)別都有保險(xiǎn)絲和過(guò)載保護(hù)電路。如果是像電池這樣的直流電源，那么它可以加熱電池，電池會(huì)很快放電。在某些情況下，電池可能會(huì)爆炸。有很多方法可以防止電路短路，并且有許多類型的保險(xiǎn)絲可用于過(guò)載保護(hù)。

我們將設(shè)計(jì)和研究一個(gè)簡(jiǎn)單的直流電壓低壓短路保護(hù)電路。該電路旨在安全地運(yùn)行微控制器電路，并可以保護(hù)其免受電路其他部分短路的損壞。

所需組件

SK100B PNP 晶體管 - 1 否

BC547B NPN 晶體管 - 1 個(gè)

1kΩ 電阻 - 1 否

10kΩ 電阻 - 1 否

330Ω 電阻 - 2 Nos.

470Ω 電阻 - 1 否

電源 6VDC - 1 個(gè)

面包板 - 1 號(hào)。

連接線 - 根據(jù)要求

SK100B PNP 晶體管

從晶體管的凹口開(kāi)始是發(fā)射極，中間是基極，最后一個(gè)是集電極

發(fā)射器 - E

基地 - B

收集器 - C

BC547B NPN 晶體管

短路保護(hù)電路

短路的一個(gè)常見(jiàn)例子是電池的正極和負(fù)極通過(guò)低電阻導(dǎo)體（如導(dǎo)線）連接在一起。在這種情況下，電池可能會(huì)著火，甚至?xí)?。這就是手機(jī)中移動(dòng)電池多次發(fā)生的情況。

為了避免這種短路情況，使用了短路保護(hù)電路。短路保護(hù)電路將轉(zhuǎn)移電流或斷開(kāi)電路與電源之間的接觸。

有時(shí)，我們?cè)谑褂靡恍┯泄收系募矣秒娖鳎ㄈ缈鞠?、熨斗等）時(shí)會(huì)遇到突然火花的電源故障。這背后的原因是，在某個(gè)地方有一些多余的電流流過(guò)故障設(shè)備內(nèi)部的某個(gè)電路。這可能會(huì)導(dǎo)致電擊，或者如果沒(méi)有保護(hù)，可能會(huì)點(diǎn)燃房屋。因此，使用保險(xiǎn)絲或斷路器以避免此類損壞。在這種情況下，斷路器或保險(xiǎn)絲會(huì)斷開(kāi)房屋的主電源。熔斷器斷路器電路也是短路保護(hù)電路的一種形式，其中使用低電阻線，每當(dāng)有多余的電流通過(guò)時(shí)，它就會(huì)熔化并斷開(kāi)主電源與房屋的連接。

因此，在這里我們將研究和設(shè)計(jì)電路，以避免由于短路而造成的損壞。

電路圖

短路保護(hù)電路的工作原理

上圖顯示了一個(gè)簡(jiǎn)單的低功耗直流短路保護(hù)電路，它由兩個(gè)晶體管電路組成，一個(gè)是BC547 NPN晶體管電路，另一個(gè)是SK100B PNP晶體管電路。輸入使用5V直流電源提供給電路，該電源可以由某些電池或使用變壓器提供。

電路的工作原理很簡(jiǎn)單，當(dāng)綠色LED D1發(fā)光時(shí)，表示電路工作正常，沒(méi)有損壞的風(fēng)險(xiǎn)。紅色 LED D2 預(yù)計(jì)僅在短路時(shí)亮起。

當(dāng)電源接通時(shí)，晶體管Q1偏置并開(kāi)始導(dǎo)通，LED D1導(dǎo)通。在此期間，紅色 LED D2 保持熄滅，因?yàn)闆](méi)有短路。

綠色LED D1的發(fā)光也表明電源電壓和輸出電壓大致相等。

在我們的刺激電路中，我們使用輸出端的開(kāi)關(guān)生成了一個(gè)“短路”。當(dāng)發(fā)生“短路”時(shí)，輸出電壓降至0V，Q1停止導(dǎo)通，因?yàn)槠浠鶚O電壓為0V。 晶體管Q2也停止導(dǎo)通，因?yàn)槠浼姌O電壓也降至0V。

因此，現(xiàn)在電流開(kāi)始流過(guò)RED LED D2，并通過(guò)短路路徑（通過(guò)開(kāi)關(guān)）穿過(guò)地面。這使得紅色LED D2開(kāi)始導(dǎo)通，因?yàn)樗钦蚱玫?，并表明?a target="_blank">檢測(cè)到短路，電流通過(guò)紅色LED D2轉(zhuǎn)移，而不是損壞整個(gè)電路。