设计一个简单的直流电压低压短路保护电路

短路是为负载供电的两个端子之间的意外连接。它可以发生在交流或直流电路中，如果是交流电源，那么短路可能会使整个区域的电源跳闸，但是从发电站到房屋的许多级别都有保险丝和过载保护电路。如果是像电池这样的直流电源，那么它可以加热电池，电池会很快放电。在某些情况下，电池可能会爆炸。有很多方法可以防止电路短路，并且有许多类型的保险丝可用于过载保护。

我们将设计和研究一个简单的直流电压低压短路保护电路。该电路旨在安全地运行微控制器电路，并可以保护其免受电路其他部分短路的损坏。

所需组件

SK100B PNP 晶体管 - 1 否

BC547B NPN 晶体管 - 1 个

1kΩ 电阻 - 1 否

10kΩ 电阻 - 1 否

330Ω 电阻 - 2 Nos.

470Ω 电阻 - 1 否

电源 6VDC - 1 个

面包板 - 1 号。

连接线 - 根据要求

SK100B PNP 晶体管

从晶体管的凹口开始是发射极，中间是基极，最后一个是集电极

发射器 - E

基地 - B

收集器 - C

BC547B NPN 晶体管

短路保护电路

短路的一个常见例子是电池的正极和负极通过低电阻导体（如导线）连接在一起。在这种情况下，电池可能会着火，甚至会爆炸。这就是手机中移动电池多次发生的情况。

为了避免这种短路情况，使用了短路保护电路。短路保护电路将转移电流或断开电路与电源之间的接触。

有时，我们在使用一些有故障的家用电器（如烤箱、熨斗等）时会遇到突然火花的电源故障。这背后的原因是，在某个地方有一些多余的电流流过故障设备内部的某个电路。这可能会导致电击，或者如果没有保护，可能会点燃房屋。因此，使用保险丝或断路器以避免此类损坏。在这种情况下，断路器或保险丝会断开房屋的主电源。熔断器断路器电路也是短路保护电路的一种形式，其中使用低电阻线，每当有多余的电流通过时，它就会熔化并断开主电源与房屋的连接。

因此，在这里我们将研究和设计电路，以避免由于短路而造成的损坏。

电路图

 

短路保护电路的工作原理

上图显示了一个简单的低功耗直流短路保护电路，它由两个晶体管电路组成，一个是BC547 NPN晶体管电路，另一个是SK100B PNP晶体管电路。输入使用5V直流电源提供给电路，该电源可以由某些电池或使用变压器提供。

电路的工作原理很简单，当绿色LED D1发光时，表示电路工作正常，没有损坏的风险。红色 LED D2 预计仅在短路时亮起。

当电源接通时，晶体管Q1偏置并开始导通，LED D1导通。在此期间，红色 LED D2 保持熄灭，因为没有短路。

绿色LED D1的发光也表明电源电压和输出电压大致相等。

在我们的刺激电路中，我们使用输出端的开关生成了一个“短路”。当发生“短路”时，输出电压降至0V，Q1停止导通，因为其基极电压为0V。 晶体管Q2也停止导通，因为其集电极电压也降至0V。

因此，现在电流开始流过RED LED D2，并通过短路路径（通过开关）穿过地面。这使得红色LED D2开始导通，因为它是正向偏置的，并表明已检测到短路，电流通过红色LED D2转移，而不是损坏整个电路。