Кратак

Кратки спој је ненамерна веза између два терминала који напајају терет. То се може догодити и у кругу наизменичне и једносмерне струје, ако је у питању наизменична струја, тада кратки спој може искључити напајање читавог подручја, али на многим нивоима постоје осигурачи и кругови заштите од преоптерећења, од електране до куће. А ако је извор једносмерне струје попут батерије, може је загрејати и батерија ће се врло брзо испразнити. У неким случајевима батерија може експлодирати. Постоји много начина за заштиту круга од кратког споја, а доступне су и многе врсте осигурача за заштиту од преоптерећења.

Дизајнираћемо и проучити једноставан нисконапонски склоп за заштиту од кратког споја за једносмерни напон. Коло је дизајнирано са циљем да безбедно покреће коло микроконтролера и може га заштитити од оштећења услед кратког споја у другом делу кола.

Потребне компоненте

СК100Б ПНП транзистор - 1бр.
БЦ547Б НПН транзистор - 1бр.
Отпорник 1кΩ - 1бр.
Отпорник 10кΩ - 1бр.
Отпорник 330Ω - 2Бр.
Отпорник 470Ω - 1бр.
Напајање 6ВДЦ - 1Бр.
Табла - 1Нос.
Прикључне жице - према захтеву

СК100Б ПНП транзистор

Полазећи од зареза транзистора је емитер, средина је база, а последња је колектор

Емитер - Е.
База - Б.
Колекционар - Ц.

БЦ547Б НПН транзистор

Заштитни круг кратког споја

Уобичајени пример кратког споја је када су позитивни и негативни прикључак батерије повезани заједно са проводником са малим отпором, попут жице. У овом стању, батерија се може запалити, па чак и експлодирати. То се често догађа са мобилним батеријама у мобилним телефонима.

Да би се избегло ово стање кратког споја, користи се заштитни круг од кратког споја. Заштитни круг од кратког споја преусмерит ће ток струје или прекинути контакт између круга и извора напајања.

Понекад доживимо нестанак струје са изненадном варницом док користимо неке неисправне кућне уређаје попут пећнице, пегле итд. Разлог томе је тај што негде постоји нека вишак струје која пролази кроз неко коло унутар тог неисправног уређаја. То може довести до шока или може запалити кућу ако није заштићено. Дакле, користи се осигурач или прекидач како би се избегла таква оштећења. У таквом стању прекидач или осигурач искључује главно напајање куће. Коло прекидача осигурача је такође облик заштитног круга кратког споја, у којем се користи жица са малим отпором која топи и одваја главно напајање куће кад год кроз њега пролази вишак струје.

Дакле, овде ћемо проучити и дизајнирати коло како бисмо избегли оштећења услед кратког споја у њему.

Кружни дијаграм

Рад заштитног круга кратког споја

Једноставан заштитни круг једносмерне струје кратког споја мале снаге који се састоји од два транзисторска кола, један је БЦ547 НПН, а други је СК100Б ПНП транзисторски круг. Улаз се даје у коло помоћу напајања од 5В једносмерне струје, које може бити обезбеђена неком батеријом или помоћу трансформатора.

Рад кола је једноставан, када зелена ЛЕД Д1 светли, значи да коло функционише нормално и да не постоји ризик од оштећења. Очекује се да ће црвена ЛЕД Д2 светлити само када постоји кратак спој.

Када се напајање укључи, транзистор К1 постане пристран и почиње да проводи, а ЛЕД Д1 се укључује. За то време црвени ЛЕД Д2 остаје искључен јер нема кратког споја.

Сијање зелене ЛЕД Д1 такође указује на то да су напон напајања и излазни напон приближно једнаки.

У нашем стимулационом колу генерисали смо „кратки спој“ помоћу прекидача на излазу. Када се појави „кратки спој“, излазни напон пада на 0В и К1 престаје да проводи јер му је основни напон 0В. Транзистор К2 такође престаје да се проводи, јер је и његов напон колектора пао на 0В.

Дакле, сада струја почиње да тече кроз ЦРВЕНИ Д2 и пролази кроз тло путем кратког споја (кроз прекидач). То чини да црвена ЛЕД Д2 почиње да проводи јер је пристрасна унапред и указује да је откривен кратки спој и струја се преусмерава кроз ЦРВЕНУ ЛЕД Д2, уместо да оштети цело коло.