Circuit de protection contre les surtensions

Les circuits de protection, comme la protection contre l'inversion de polarité, la protection contre les courts-circuits et la protection contre les surtensions / sous-tensions, sont utilisés pour protéger tout appareil ou circuit électronique contre tout incident soudain. Généralement, un fusible ou un MCB est utilisé pour la protection contre les surtensions, ici dans ce circuit, nous allons construire un circuit de protection contre les surtensions sans utiliser de fusible.

La protection contre les surtensions est une fonction d'alimentation qui coupe l'alimentation chaque fois que la tension d'entrée dépasse la valeur prédéfinie. Pour la protection contre les surtensions, nous utilisons toujours une protection contre les surtensions ou un circuit de protection de pied de biche. Le circuit de protection du pied de biche est un type de protection contre les surtensions qui est le plus couramment utilisé dans les circuits électroniques.

Il existe de nombreuses façons de protéger votre circuit contre les surtensions. Le moyen le plus simple consiste à connecter le fusible du côté alimentation d'entrée. Mais le problème est qu'il s'agit d'une protection unique, car lorsque la tension dépasse la valeur prédéfinie, le fil à l'intérieur du fusible brûlera et coupera le circuit. Ensuite, vous devez remplacer le fusible endommagé par un nouveau pour refaire les connexions.

Ici, dans ce circuit, la diode Zener et le transistor bipolaire sont utilisés pour la protection automatique contre les surtensions. Cela peut être fait par deux méthodes,

1. Circuit de régulateur de tension Zener: Cette méthode régule la tension d'entrée et protège le circuit des surtensions en fournissant une tension régulée, mais elle ne déconnecte pas la partie de sortie lorsque la tension dépasse les limites de sécurité . Nous recevrons toujours une tension de sortie inférieure ou égale à la valeur nominale de la diode Zener.

2. Circuit de protection contre les surtensions utilisant la diode Zener: Dans la deuxième méthode de protection contre les surtensions, chaque fois que la tension d'entrée dépasse le niveau prédéfini, il déconnecte la partie de sortie ou la charge du circuit.

Circuit de régulateur de tension Zener

Un régulateur de tension Zener protège le circuit des surtensions et régule également la tension d'alimentation d'entrée. Le schéma de circuit pour la protection contre les surtensions utilisant le régulateur de tension Zener est donné ci-dessous:

La valeur de tension préréglée du circuit est la valeur critique sur laquelle soit l'alimentation est déconnectée, soit elle ne permet aucune tension supérieure à cette valeur. Ici, la valeur de tension préréglée est la valeur nominale du Zener. Comme, nous utilisons une diode Zener de 5,1 V, la tension en sortie ne dépassera pas 5,1 V.

Lorsque la tension de sortie augmente, la tension base-émetteur diminue, du fait de ce transistor Q1 moins conducteur. Comme Q1 conduit moins, il réduit la tension de sortie et maintient donc la tension de sortie constante.

La tension de sortie est définie comme:

VO = VZ - VBE

Où, VO est la tension de sortie

VZ est la tension de claquage Zener

VBE est la tension base-émetteur

Circuit de protection contre les surtensions utilisant la diode Zener

Le schéma ci-dessous pour la protection contre les surtensions est construit à l'aide d'une diode Zener et d'un transistor PNP. Ce circuit déconnecte la sortie lorsque la tension dépasse le niveau préréglé. La valeur préréglée est la valeur nominale de la diode Zener connectée au circuit. Vous pouvez même changer la diode Zener en fonction de votre valeur de tension appropriée. L'inconvénient du circuit est que vous ne pouvez pas trouver la valeur exacte de la diode Zener, alors choisissez-en une qui a la cote la plus proche de votre valeur prédéfinie.

Matériel requis

• Transistor PNP FMMT718 - 2nos.
• Diode Zener 5.1V (1N4740A) - 1nos.
• Résistances (1k, 2,2k et 6,8k) - 1nos. (chaque)
• Planche à pain
• Connexion des fils

Schéma du circuit de protection contre les surtensions

Fonctionnement du circuit de protection contre les surtensions

Lorsque la tension est inférieure au niveau préréglé, la borne de base du Q2 est haute et comme il s'agit d'un transistor PNP, elle s'éteint. Et, lorsque Q2 est en état d'arrêt, la borne de base de Q1 sera FAIBLE et permet au courant de la traverser.

la diode Zener commence à conduire, ce qui relie la base de Q2 à la terre et allume le Q2. Lorsque Q2 est activé, la borne de base du Q1 devient HIGH et Q1 devient ON, ce qui signifie que Q1 se comporte comme un interrupteur ouvert. Par conséquent, Q1 ne permet pas au courant de le traverser et protège la charge contre les dépassements de tension.

Maintenant, nous devons également tenir compte de la chute de tension à travers les transistors, elle devrait être faible pour une précision correcte du circuit. Nous avons donc utilisé un transistor FMMT718 PNP qui présente une valeur de saturation VCE très faible, de sorte que la chute de tension à travers les transistors est faible.

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