Protezione alimentatori contro i corto circuiti.

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PROTEZIONE  CONTRO  I  CORTO CIRCUITI

INTRODUZIONE
Salve , desidero proporre a tutti i lettori un semplice circuito , grazie al quale è possibile attuare una protezione contro i corto circuiti che accidentalmente si possono verificare soprattutto durante le prove di laboratorio . La finalità consiste nel salvaguardare il/i transistor di potenza dei nostri alimentatori . Il dispositivo in oggetto nasce per essere abbinato al tanto diffuso e versatile regolatore di tensione UA723 , prodotto dalla “Texas Instruments” in uso nel mio alimentatore . Siccome prodotto anche da altre case costruttrici , può capitarci di incontrarlo anche come LM723 (National Semiconduttor) ; MC1723 (Motorola) ; L123 (SGS) e così via .

La struttura interna si può vedere illustrata in FIG.1 , dove la numerazione dei terminali si riferisce al contenitore DIP a 14 pins . L’utilizzo di tale integrato prevede varie configurazioni circuitali , per approfondire le quali è consigliabile consultare il data-sheet scaricabile dai vari siti . Ed è appunto consultando il data-sheet dell’integrato che mi è venuta l’idea di realizzare un circuito di protezione contro i corto circuiti , sfruttando  il pin 13 di tale integrato che all’occorrenza ne inibisce il funzionamento . Inoltre , credo che con qualche piccola variante la stessa protezione si possa adattare anche ad altri tipi di regolatori .

FUNZIONAMENTO
Per quanto riguarda la descrizione del principio di funzionamento dovremo riferirci alla fig.2 , dove è visibile lo schema elettrico dell’alimentatore ed evidenziato in grigio anche il circuito di protezione . Per il corretto funzionamento del sistema , occorre un’alimentazione indipendente che preleviamo dal pin 6 del UA723 dove è presente una tensione stabilizzata di 7,15 volt , che il 78L05 provvederà a portare a 5 volt . In condizioni normali di funzionamento , ai capi del diodo D1 si stabilirà una tensione pari a 0,6 volt circa , sufficiente a portare alla saturazione il transistor T1 ; per cui al suo collettore troveremo una VCE prossima allo zero . Siccome questa tensione è anche la VBE del transistor T2 , quest’ultimo sarà interdetto , ovvero , essendo la sua giunzione C-E aperta , la R2 sarà come se non ci fosse ; e l’alimentatore continuerà a funzionare regolarmente .  (VEDI SCHEMA ELETTRICO)

Quando invece , per cause impreviste si viene a creare un corto circuito , la corrente erogata dall’alimentatore diviene pari alla massima consentita dal limitatore interno al UA723 (pin 2 e 3) . Nello stesso istante , anche la resistenza R1 si troverà collegata non più al positivo d’uscita dell’alimentatore , bensì a massa . Ciò sarà sufficiente a far abbassare di quanto basta la VBE di T1 che si porterà immediatamente all’interdizione , ovvero la sua giunzione C-E si aprirà , consentendo la creazione di una VBE alla base di T2 che si porterà alla saturazione ,  ovvero la giunzione  C-E di T2 si chiuderà . In queste condizioni la R2 si troverà collegata direttamente a massa che essendo con l’altro terminale collegata al pin 13 del UA723 ne inibirà il funzionamento , facendo cadere immediatamente a zero la tensione d’uscita dell’alimentatore e conseguentemente anche la corrente . Tutto quello che ho fin qui descritto , accadrà in pochi microsecondi , salvaguardando in tal modo la vita dei transistor di potenza dell’alimentatore .

Per ripristinarne il corretto funzionamento , occorrerà prima ricercare ed eliminare le cause che hanno provocato il corto circuito , e per finire spegnere brevemente e poi riaccendere l’alimentatore che tornerà a funzionare regolarmente come prima .

MONTAGGIO .

Per il montaggio del circuito , visto anche l’esiguo numero dei componenti , ho preferito usare una basetta millefori dalle dimensioni tali da poter  essere ospitata all’interno dell’alimentatore ; vedi Fig. 3 .

protez

Per il suo collegamento occorrono soltanto quattro fili , due da collegare all’uscita dell’alimentatore stesso , ovvero uno al negativo e l’altro al positivo e gli altri due rispettivamente al pin 6 e 13 del UA723 .

COLLAUDO
Per il collaudo sarà sufficiente uno spezzone di filo di rame , col quale provocheremo volontariamente un corto circuito  collegandolo brevemente tra il positivo ed il negativo d’uscita del nostro alimentatore ; a questo punto se avremo eseguito tutto correttamente , la scintilla che dovrebbe derivarne con relativo botto saranno quasi del tutto annullati , ovviamente anche la tensione e la corrente d’uscita si porteranno istantaneamente a zero . Per ripristinarne il corretto funzionamento , fare riferimento a quanto descritto precedentemente .

Spero di essere stato sufficientemente chiaro ed auguro a tutti buon lavoro e buon divertimento . Se lo riterrete opportuno contattatemi pure via e-mail.

IT9DPX – #135  (Francesco M.)

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1 Risposta to “Protezione alimentatori contro i corto circuiti.”

  1. Felice Says:

    Geniale..

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