Электронный предохранитель

(Очень простая и полезная схема, особенно для начинающих любителей экспериментов)

Как известно, существует немало различных источников тока, у которых не предусмотрена зашита от аварийных токовых перегрузок, — это практически все гальванические элементы и батареи, большинство аккумуляторов и батарей из них. сетевые блоки питания, собранные по простейшей схеме, и т. д. Тем не менее зачастую подобные источники используют для питания нагрузки в течение длительного времени без присмотра оператора.
Если по той или иной причине происходит значительное увеличение тока, потребляемого нагрузкой, это, естественно, приведет к перегреванию такого источника и выходу его из строя, порой с весьма тяжелыми последствиями. Описываемое ниже устройство предназначено для автоматического отключения нагрузки от источника постоянного тока при возникновении перегрузки в ее цепи и для световой индикации аварийного состояния. Этот двуполюсник, подобно плавкому предохранителю, включают в разрыв плюсового провода нагрузочной цепи.


Рис.1 Схема устройства (выход плюс, минус "общий")

Электронный предохранитель состоит из мощного составного коммутирующего элемента на транзисторах VT4VT3, токоизмерительного резистора R2, транзисторного аналога динистора VT1VT2 и шунтирующего транзисюра VT5.
При включении источника питания открывается составной транзистор VT4VT3 током, протекающим через резистор R1 и эмиттерный переход транзистора VT4. Остальные транзисторы остаются закрытыми. К нагрузке поступает номинальное напряжение, через нее протекает номинальный ток. При возникновении перегрузки падение напряжения на токоизмерительном резисторе становится достаточным для открывания аналога динистора. Вслед за ним открывается транзистор VT5 и шунтирует эмиттерный переход транзистора VT4. В результате этого закрываются транзисторы VT4 и VT3 отключая нагрузку от источника питания. Ток нагрузки резко уменьшается, но аналог динистора остается открытым.
В этом состоянии предохранитель может находиться неограниченно долго. Через нагрузку протекает остаточный ток, определяемый сопротивлением резистора R1, т.е. в десятки раз меньше номинального. Падение напряжения на закрытом транзисторе VT3 включает светодиод HL1 «Аварии».
Для того чтобы возобновить работу нагрузки в номинальном режиме после устранения причины, вызвавшей перегрузку, необходимо на короткое время либо выключить источник питания, либо отключить нагрузку.
При указанных на схеме типономиналах деталей предохранитель имеет следующие характеристики:

Номинальное напряжение питания, В 12
Номинальный ток нагрузки, А 1
Ток срабатывания, А 1,2
Остаточное напряжение на нагрузке после срабатывания предохранителя. В 1,2
Падение напряжения на предохранителe в номинальном режиме, мВ 750

Преимущество этого предохранителя, по сравнению с описанным в [1], — более надежное закрывание коммутирующего элемента (поскольку напряжение на открытом и насыщенном транзисторе VT5 существенно меньше, чем на открытом тринисторе VS1 в [1]. Кроме того, падение напряжения на коммушрующем элементе рассматриваемого предохранителя значительно меньше, чем у сравниваемого; это достигнуто использованием в нем транзисторов различной структуры [2].
Устройство легко размещается на печатной плате размерами 45x45 мм (рис. 2).


Рис.2 Печатная плата

Транзистор VT3 лучше всего применять указанный на схеме. Попытки заменить его друг ими мощными транзисторами приводили к увеличению падения напряжения на предохранителе.
Включать предохранитель в защищаемую цепь необходимо в строго определенной полярности. Это требует нанесения соответствующей маркировки его выводов.

 

Радио 2003, 12






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.