Interruttore-fusibile elettronico di alimentazione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo proposto è progettato per accendere (spegnere) e proteggere da sovracorrente varie apparecchiature radioelettroniche, illuminazione e altri dispositivi con alimentazione di rete. Come elemento di commutazione viene utilizzato un potente transistor a commutazione di campo.

Attualmente parte delle apparecchiature elettroniche - TV, lettori DVD, alcune apparecchiature per computer - non dispone di un apposito interruttore di alimentazione di rete ed è costantemente collegata alla rete, sebbene ciò non sia necessario. Insieme al fatto che in questo caso l'elettricità viene sprecata, aumenta la probabilità del suo guasto a causa di situazioni di emergenza nella rete. Il dispositivo proposto può essere utilizzato non solo per accendere tali apparecchiature, ma anche per proteggere da sovracorrente.

Il carico è commutato da un potente transistor a commutazione di campo VT3, che è incluso nella diagonale del ponte raddrizzatore a diodi VD4. I resistori R13, R14 sono installati nel circuito sorgente, che fungono da sensore di corrente. I diodi VD6, VD7 limitano la tensione su di essi e il condensatore C6 sopprime il rumore impulsivo. Il varistore RU1 protegge il transistor VT3 dalla rottura causata da picchi di tensione che si verificano nella rete durante la commutazione di un carico induttivo. L'unità di controllo del transistor di commutazione è assemblata sui transistor VT1, VT2 e un trigger D DD1.1, che è incluso come divisore di frequenza per due. Il nodo è alimentato da un raddrizzatore sui diodi VD1, VD3 con resistori di spegnimento R1, R2 e uno stabilizzatore di tensione parametrico su un diodo zener VD2, il condensatore C1 sta livellando.

Il LED HL1 indica la presenza della tensione di rete all'ingresso del dispositivo. Se l'alimentazione del carico viene disattivata, la corrente attraverso il LED HL1 aumenta, quindi aumenta la luminosità del suo bagliore. Il carico è collegato in serie al ponte a diodi VD4, è protetto dal sovraccarico, come il dispositivo stesso, dall'inserto fusibile FU1. Il LED HL2 indica la presenza della tensione di rete al carico. Il resistore R12, deviando il LED HL2, elimina il suo debole bagliore, che può verificarsi a causa della corrente inversa del transistor ad effetto di campo VT3 e della corrente attraverso il varistore RU1. Dopo aver applicato la tensione di rete al D-flip-flop DD1.1, viene fornita la tensione di alimentazione. Il condensatore C5 è progettato per generare un impulso per impostare il D-flip-flop DD1.1 allo stato zero - con una bassa tensione di livello logico sull'uscita diretta (pin 1 DD1.1). Succede così. Nel momento in cui viene applicata la tensione di alimentazione, il condensatore C5 viene caricato, il transistor VT1 si apre e viene applicato un livello alto all'ingresso R (pin 4) del D-flip-flop.

Il transistor ad effetto di campo VT3 è chiuso e la tensione di rete non viene fornita al carico. Con una breve pressione del pulsante SB1, un livello di alta tensione andrà all'ingresso di conteggio C del D-flip-flop e passerà a uno stato con un livello alto all'uscita diretta. La resistenza del canale del transistor VT3 diminuirà a frazioni di ohm e la tensione di alimentazione verrà fornita al carico. La successiva pressione del pulsante SB1 commuterà il D-flip-flop in uno stato di basso livello sull'uscita diretta, il transistor VT3 si chiuderà e il carico verrà diseccitato. Con un aumento della corrente consumata dal carico, la tensione ai capi dei resistori R13, R14 aumenta e quando raggiunge 0,55 ... 0,6 V, il transistor VT2, seguito da VT1, inizierà ad aprirsi, un livello alto e passerà a uno stato di basso livello sull'uscita diretta, quindi il transistor VT3 si chiuderà e il carico verrà diseccitato.

La corrente operativa di protezione può essere impostata dal resistore R14 nell'intervallo 0,08 ... 0,36 A. Poiché i transistor VT1, VT2 sono chiusi nello stato stazionario e il trigger D consuma una piccola corrente, dopo che la tensione di rete è stata spento, il condensatore C1 può mantenere una carica per lungo tempo. Il resistore R3 serve a scaricarlo. Questo può essere utile se è necessario che durante una lunga (minuto o più) interruzione della tensione di rete, il carico venga disconnesso. La maggior parte delle parti è posizionata su un circuito stampato in fibra di vetro a lamina unilaterale, il cui disegno è mostrato in figura.

È progettato per l'uso di resistori fissi MLT, S1-4, S2-23 (il resistore variabile a filo PPB-Za è installato sulla parete di una custodia di plastica), condensatori di ossido K50-35 o importati, il resto - K10-17 . Sostituiremo il varistore TNR10G471K con FNR-10K471, FNR-07K471, il diodo zener KS213B con KS213A, 1N4743A, il ponte a diodi RS407 con KBL08, KBL10, i diodi 1N4006 con 1N4007. I LED possono essere utilizzati con un colore luminoso costante ma diverso (HL1 - verde, HL2 - rosso) della serie L-53, KIPD40. Il transistor KT3107A può essere sostituito da una qualsiasi delle serie KT3107, KT361, KT349, dal transistor KT3102A - da una qualsiasi delle serie KT315, KI3102, KT342, ma è necessario prestare attenzione alla differenza nelle piedinature dei transistor. Il transistor ad effetto di campo SPP20N60S5 ha una resistenza a canale aperto di 0,19 ohm, una tensione di drain-source massima di 600 V, una corrente di drain massima di 20 A e una pulsata - fino a 40 A. I suoi analoghi più vicini sono IRFP460, STW20NB50, ma puoi anche installarne uno più potente - SPW47N60C3, con una resistenza a canale aperto di 0,07 ohm e una corrente di drain massima di 47 A.

Quando si eseguono esperimenti o si utilizza un dispositivo con un carico a bassa potenza, sono adatti i transistor IRF840 o le serie KP707, KP753. Pulsante SB1: qualsiasi pulsante di piccole dimensioni con un lungo pulsante di plastica, ad esempio TD06-XEX, TD06-XBT. Con i valori dei resistori R13, R14 indicati nello schema, è possibile collegare al dispositivo un carico con una potenza fino a 75 W. Pertanto, quando si collega al dispositivo, ad esempio, una lampada a incandescenza con una potenza di 100 ... 150 W, la protezione corrente funzionerà e ne impedirà l'accensione.

Per controllare un carico più potente, è necessario ridurre la resistenza del resistore R13. Il valore di ampiezza della corrente di intervento della protezione è ricavabile dall'espressione Ia = (0,55...0,6)/(R13+R14). La maggior parte dei dispositivi elettrici e radio, quando sono collegati alla rete, consumano la cosiddetta corrente di avviamento, che è molte volte superiore alla corrente nominale. Affinché la protezione corrente non funzioni, è necessario installare un condensatore di ossido (con un terminale positivo all'emettitore) con una capacità di 1 ... 47 μF in parallelo alla giunzione dell'emettitore del transistor VT100. Sulla scheda è prevista una sede per questo condensatore.

La corrente di avviamento dei dispositivi con alimentatori switching dotati di condensatori ad alta capacità all'ingresso può essere ridotta collegando una resistenza a filo con una resistenza di 3,3 ... 5,6 Ohm e una potenza di 5-10 W in serie con il carico, ad esempio, C5-37, C5-16. In caso contrario, i transistor ad effetto di campo a corrente relativamente bassa (IRF840, ecc.) Potrebbero essere danneggiati già quando il carico viene acceso per la prima volta (TV, stampante, monitor)

Autore: AL Butov, p. Kurba, regione di Yaroslavl; Pubblicazione: cxem.net

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