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

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protezione delle apparecchiature dal funzionamento di emergenza della rete

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Attualmente, parte delle apparecchiature elettroniche - TV, lettori DVD, alcune apparecchiature per computer - non dispone di un interruttore di alimentazione speciale 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.

Fig. 1

Il suo schema è mostrato in fig. 1. La commutazione del carico viene eseguita da un potente transistor di 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 tensione a livello logico basso 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.

Premendo brevemente il pulsante SB1, un livello di alta tensione andrà all'ingresso di conteggio C del flip-flop D 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 attraverso i resistori R13, R14 aumenta e quando raggiunge 0,55 ... 0,6 V, il transistor VT2 e dopo di esso VT1 inizieranno ad aprirsi, un livello alto, e passerà a uno stato di basso livello all'uscita diretta, quindi il transistor VT3 si chiuderà e il carico verrà diseccitato. La corrente di intervento della protezione può essere impostata dalla resistenza R14 nell'intervallo 0,08 ... 0,36 A.

Poiché i transistor VT1, VT2 sono chiusi allo stato stazionario e il D-flip-flop consuma una piccola corrente, dopo che la tensione di rete è stata disattivata, il condensatore C1 può mantenere una carica a lungo. La resistenza R3 serve a scaricarlo. Questo può essere utile se è necessario che durante una lunga (minuti o più) perdita di tensione di rete, il carico sia scollegato.

Fig. 2

La maggior parte delle parti è posizionata su un circuito stampato in fibra di vetro rivestito di lamina su un lato, il cui disegno è mostrato in fig. 2. 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 in plastica), condensatori di ossido K50-35 o importati, il resto - K10 -17. Sostituiremo il barictor 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 di incandescenza costante ma diverso (HL1 - verde, HL2 - rosso) della serie L-53, KIPD40. Il transistor KT3107A può essere sostituito da qualsiasi serie KT3107, KT361, KT349, il transistor KT3102A da qualsiasi serie KT315, KT3102, KT342, ma è necessario prestare attenzione alla differenza nei pin dei transistor. Il transistor ad effetto di campo SPP20N60S5 ha una resistenza a canale aperto di 0,19 ohm, la tensione drain-source massima è 600 V, la corrente di drain massima è 20 A e la corrente di impulso è fino a 40 A. I suoi analoghi più vicini sono IRFP460, STW20NB50 , ma puoi installarne uno più potente - SPW47N60C3 , con una resistenza a canale aperto di 0,07 Ohm e una corrente di drenaggio massima di 47 A. Quando si eseguono esperimenti o si fa funzionare un dispositivo con un carico a bassa potenza, transistor IRF840 o KP707, Sono adatte le serie KP753. Pulsante SB1: qualsiasi pulsante di piccole dimensioni con un lungo pulsante di plastica, ad esempio TD06-XEX, TD06-XBT.

Con i valori delle resistenze 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 dell'ampiezza della corrente di intervento della protezione può essere ricavato dall'espressione la = (0,55...0,6)/(R13+R14).

La maggior parte dei dispositivi elettrici e radio, quando collegati alla rete, consuma la cosiddetta corrente di avviamento, che è diverse volte superiore alla corrente nominale. Affinché la protezione della corrente non funzioni, è necessario installare un condensatore di ossido (con un terminale positivo all'emettitore) con una capacità di 1 ... 47 microfarad in parallelo con la giunzione dell'emettitore del transistor VT100. Un posto per questo condensatore è previsto sulla scheda. La corrente di avviamento di dispositivi con alimentatori a commutazione che dispongono di condensatori ad alta capacità in 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 caricare, 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 (TV, stampante, monitor) viene acceso per la prima volta.

Autore: A. Butov, p. Kurba, regione di Yaroslavl; Pubblicazione: radioradar.net

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