Защита от короткого замыкания с PNP

Эта схема ничего не защищает. Транзистор только увеличивает нагрузку на источник питания, открываясь и обеспечивая еще один путь для протекания тока.

Если источник питания является идеальным источником напряжения, то транзистор не уменьшает ток, который течет на закороченный выход. Единственный способ, которым эта схема уменьшает ток, — это добавление нагрузки, так что напряжение источника питания проседает сильнее.

Само по себе это никак не регулирует.

Однако предположим, что входная сторона питается от регулируемого источника питания, который уже имеет защиту от перегрузки по току. Затем схему, подобную этой, можно использовать в качестве «лома», чтобы преднамеренно отключить механизм задолго до того, как устройство потребляет такой большой ток. Допустим, блок питания отключается при 1 А (или ограничивает ток до 1 А), но вы хотите, чтобы это ограничение или отключение происходило, когда нагрузочное устройство потребляет всего 100 мА. Затем вы можете подобрать чувствительный резистор так, чтобы транзистор полностью открывался при 100 мА (около 7 Ом). В цепи коллектора не должно быть сопротивления, чтобы транзистор закорачивал источник питания.

Есть лучшие способы использовать PNP-транзистор для ограничения тока до 100 мА. Вместо того, чтобы закорачивать источник питания, чтобы вызвать его ограничение/отключение, мы можем просто построить ограничитель тока:

Здесь диоды смещены в прямом направлении, обеспечивая падение около 1,4 В. Диоды используются потому, что их напряжение не будет существенно меняться при изменении напряжения IN, обеспечивая стабильное опорное значение. Переход BE транзистора требует 0,7 В для включения, оставшиеся 0,7 В остаются на R1. Мы можем выбрать эмиттерный резистор R1, чтобы ограничить выходной ток до 100 мА, используя$R = V/I = 0.7/0.1 = 7\Omega$.

Значение R2 намного больше: его проводимость должна быть достаточной только для того, чтобы транзистор имел достаточный базовый ток и пропускал некоторый ток через диоды.

В этой схеме, если OUT замкнут на землю, все равно будет течь только 100 мА (для сопротивления R1 7 Ом). В этом случае на транзисторе будет некоторое напряжение, и он будет рассеивать тепло. Может понадобиться силовой транзистор с радиатором. Например, предположим,$V_{CE}$напряжение 10В при коротком замыкании. В этом случае транзистор рассеивает 1 Вт.

Вместо двух кремниевых диодов можно использовать один стабилитрон. R1 должен быть отрегулирован, чтобы поддерживать тот же ток с учетом напряжения Зенера.