Самовосстанавливающийся предохранитель


Схема такого «предохранителя» с максимальным током нагрузки 5 А показана на рис. 7.19. Его КПД превышает 90% в более чем десятикратном интервале изменения тока нагрузки. Ток, потребляемый в отсутствие нагрузки, — менее 0,5 мА.

Принципиальная схема

Для уменьшения падения напряжения на «предохранителе» в качестве VT4 применен германиевый транзистор. При токе нагрузки меньше допустимого этот транзистор находится на грани насыщения.

Это состояние поддерживает петля отрицательной ОС, которую при открытом и насыщенном транзисторе VT2 образуют транзисторы VT1 и VT3. Падение напряжения на участке коллектор-эмиттер транзистора VT4 не превышает 0,5 В при токе нагрузки 1 А и 0,6 В — при 5 А.

Самовосстанавливающийся предохранитель

При токе нагрузки, меньшем тока срабатывания защиты, транзистор VT3 находится в активном режиме и напряжение между его коллектором и эмиттером достаточно для открывания транзистора VT6, что обеспечивает насыщенное состояние транзистора VT2 и в конечном итоге — проводящее состояние ключа VT4.

С увеличением тока нагрузки ток базы транзистора VT3 под действием отрицательной ОС увеличивается, а напряжение на его коллекторе уменьшается до закрывания транзистора VT6.

В этот момент и срабатывает защита. Самая неблагоприятная для «предохранителя» нагрузка — мощная лампа накаливания, у которой сопротивление холодной нити в несколько раз меньше, чем разогретой.

Проверка, проведенная с автомобильной лампой 12 В (32 + 6) Вт, показала, что 0,06 с для разогрева вполне достаточно и «предохранитель» после ее включения надежно входит в рабочий режим. Но для более инерционных ламп длительность и период повторения импульсов возможно придется увеличить, установив конденсатор С2 большего номинала (но не оксидный).

Детали и монтаж

Транзистор ГТ806А можно заменить другим из этой же серии или мощным германиевым, например, П210 с любым буквенным индексом. Если германиевые транзисторы отсутствуют или необходимо работать при повышенной температуре, можно использовать и кремниевые с h2i3 > 40, например, КТ818 или КТ8101 с любыми буквенными индексами, увеличив номинал резистора R5 до 10 кОм.

После такой замены напряжение, измеренное между коллектором и эмиттером транзистора VT4, не превышало 0,8 В при токе нагрузки 5 А. При изготовлении «предохранителя» транзистор VT4 необходимо установить на теплоотвод, например, алюминиевую пластину размерами 80x50x5 мм. Теплоотвод площадью 1,5...2 см2 нужен и транзистору VT3.


0 3974 Защита и бесперебойное питание
предохранитель защита питание
Комментарии (1):
#1 BVM Сентябрь 12 2021
+1

Вариант печатной платы - Скачать.

Печатная плата для схемы самовосстанавливающегося предохранителя 

Замена элементов:

  1. VT1 - BD136-10, VT2 - BC557B, VT3- BD437, VT4 - 2SA2210, VT5, VT6 - BC547B.
  2. VD1 - 1N4148.
  3. R5 - 10 кОм (по рекомендации автора).

Все изменения учтены на печатной плате.

Перечень элементов

  • C1    15н        Ceramic;
  • C2    2М2        Ceramic;
  • C3    100М 25В    Oxid;
  • R1    1к        MF-0,25;
  • R2    10к        MF-0,25;
  • R3    10        MF-0,25;
  • R4    150        MF-2;
  • R5    10к        MF-0,25;
  • R6    150        MF-2;
  • R7    10к        MF-0,125;
  • R8    150        MF-2;
  • R9    51к        MF-0,125;
  • R10    100к        MF-0,125;
  • R11    10к        MF-0,125;
  • R12    1М        MF-0,125;
  • R13    1М        MF-0,125;
  • VD1    1N4148        DO-35;
  • VT1    BD136-10    TO-126;
  • VT2    BC557B        TO-92;
  • VT3    BD437        TO-126;
  • VT4    2SA2210        TO-220F;
  • VT5    BC547B        TO-92;
  • VT6    BC547B        TO-92.
Оставить комментарий:

cashback