Simulasyon : Link
Elektronik elemanların veya devre kartlarının belirli bir çalışma voltajı aralığı bulunur. Çalışma aralığı altında kalan voltajlar genellikle yapısal hasara yol açmazken aralığın üzerindeki değerler hasara yol açarak kullanılan devreye zarar verirler. Tasarım aşamasında limitler ve bu limitler ile ilgili marjlar önceden belirlenir. Ancak öngörülemeyen durumlar için veya üst limitlere yakın çalışmaşar için ek bir devre kullanmak faydalı olacaktır.
Ani voltaj yükselmerine karşı sistemi korumak için yukarıdaki devreyi tasarladım. Devrede kullanılan mosfet voltaj yükseldiğinde akımı tamamen keserek korunmak istenen sistemi kaynaktan ayırır. Kullanılan mosfet 10A değerinde 2W ısı üretir ve bu değer soğutucu kullanılmadan elde edilecek en yüksek limittir. Daha yüksek akımlar için mosfetin soğutulması gerekir. Vgs gerilimi sağlanırken akım sınırlama yoluna gidilmiştir. Bu nedenle devre 10-70Volt gibi bir aralıkta çalışırken vgs 10Volt olarak sabit kalır. Devrede kullanılan zener diyotlar 5.1 volt seçilmiştir. Potansiyometre yardımı ile ayar yapılarak devrenin hangi voltaj seviyesinde çıkışı keseceği belirlenebilir.
Devrenin gerekliliği: planladığım güç kaynağı projesinde kullanacak olduğum opampların dayanma gerilimi üretici tarafından 32V olarak belirtilmiştir. Besleme kaynağı olarak 22v trafo kullanılması durumda 22x1.41=31V giriş gerilimi elde edilir. Ancak trafolar şebeke voltajı üzerinden oransal dönüşüm yaptığı için şebeke voltajının normalin üzerine çıktığı durumlarda trafo çıkış gerilimide normalin üzerine yükselir. 220/22 için oran 10 dur. Şebeke voltajı 240V seviyesine ulaşır ise trafo çıkışı 24V olacak ve giriş gerilimi 24x1.41 = 34 volta ulaşarak opampların zarar görmesine neden olacaktır. Limitleyici devremiz ise bu duruma karşı koruma sağlaycaktır. Başka örneklerde verilebilir örneğin voltaj kaynağı olarak hazı bir smps kullanımı durumunda yanlışlıkla 36V bir smps bağlanması durumunda yine devremiz koruma sağlar.
Devre geniş bir akım gerilim aralığında çalışarak istenilen voltaj seviyesinde limitleme sağlayacak şekilde genel amaçlı olarak tasarlanmıştır.