Предохранитель для стабилизатора напряжения

Предохранители (вставки плавкие) 13812

Предохранители (вставки плавкие) — элементы защиты электронной аппаратуры, а так же, питающей сети от различных аварийных ситуаций, случающихся при отказе техники. Электрический предохранитель является неотъемлемой частью защиты электроники. Самые популярные из них — плавкие, стеклянные или керамические, предохранители.

Предохранители подразделяются на группы по техническим и конструктивным данным. Длина и диаметр корпуса должны соответствовать посадочному месту в держателе на плате или в предохранительной колодке. Рабочий ток должен соответствовать току потребления источника питания от питающей сети, а так же, току потребления нагрузки, когда предохранитель установлен на выходе источника, рабочее напряжение — соответствующему напряжению питающего источника.

Предохранители подразделяются на стеклянные и керамические, и по посадочным местам: стандартные (цилиндрические), проволочные (для пайки в монтажные отверстия), ножевые (для специализированных держателей). Для защиты питающих цепей автоэлектроники от короткого замыкания применяются автопредохранители быстрого типа, выбор которых производится по номинальному рабочему току. В современных конструкциях микроэлектроники в качестве защитного элемента применяется Чип-SMD предохранитель, компонент поверхностного монтажа, который характеризуется своим типоразмером и номинальным рабочим током. Одним из новейших элементов защиты является самовосстанавливающийся предохранитель, который способен защитить устройство не только от перегрузки, но и от перегрева.

Качественные изделия компании Bourns хорошо зарекомендовали себя в цепях защиты компьютерной техники, автоэлектроники и телефонии. Аналогичным принципу работы плавкого предохранителя является термопредохранитель — один из лидеров защитного устройства бытовой техники.
Трансформаторы, утюги, электрочайники, калориферы, тепловые фены и пушки, и многие другие электронагреватели, это не весь перечень с используемым защитным элементом — термопредохранителем.

При покупке следует учитывать его предельный рабочий ток и номинальное рабочее напряжение. Для удобства посадки предохранителя в электронных устройствах применяются различные держатели. Среди них держатели, монтируемые на печатную плату, как открытого типа, так и защитного типа, предохранительные колодки, монтируемые на корпус прибора, проводные держатели, применяемые в автоэлектронике, а также многопосадочные под несколько предохранителей, используемые в многофункциональных силовых приборах.

Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Барнаул, Белгород, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Гомель, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Казань, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Чебоксары, Челябинск, Ярославль. Доставка заказа почтой, через систему доставки Pickpoint или через салоны «Связной» в следующие города: Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток, Махачкала, Томск, Оренбург, Новокузнецк, Астрахань, Пенза, Чебоксары, Калининград, Улан-Удэ, Сочи, Иваново, Брянск, Сургут, Нижний Тагил, Архангельск, Чита, Курган, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Кострома, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и еще в более чем 1000 городов и населенных пунктов по всей России.

Товары из группы «Предохранители (вставки плавкие)» вы можете купить оптом и в розницу.

Ремонт стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения играют роль защитников бытовых электроприборов от неисправностей сети. Они спасают технику от кратковременных и продолжительных превышений уровня напряжения, а также от его просадок. Стабилизатор сам ничем не защищён от неисправности, поэтому временами выходит из строя.

Основные неисправности стабилизаторов

Причины неисправностей стабилизаторов напряжения условно можно разделить на две категории:

• заводские дефекты и недостатки конструкции;
• неправильная установка и эксплуатация стабилизатора.

Неисправностей, связанных с встроенными недочётами конструкции, несколько больше, чем с неправильной установкой. Но именно монтаж с нарушением требований чаще всего выводит стабилизатор из строя.

Любой из таких приборов пропускает через себя существенные токи в десятки ампер. Поэтому все они подвержены чрезмерному выделению тепловой энергии и нуждаются в хорошем и непрерывном охлаждении. О том, как установить стабилизатор правильно, тем самым продлив ему жизнь, можно почитать в его описании.

Ещё один вредоносный фактор – это наличие в устройстве стабилизатора (не каждого) большого количества подвижных элементов. К ним относятся электромеханические реле и сервоприводы. Механика не обладает повышенной надёжностью, поэтому очень часто именно она выводит прибор из строя.

Причины поломок

Большинство стабилизаторов имеет в своём составе движущиеся детали. Такие компоненты постоянно находятся в движении и под действием электрического тока. Нередко им приходится испытывать существенные нагрев и вибрацию. Такой режим работы со временем приводит к их усиленному износу и, как следствие, отказу.

В случае с реле его контакты могут начать греться, что вызовет их обгорание и нарушение работоспособности. Механические приводы постоянно подвижны, поэтому их элементы способны расшатываться, а контакт щётки с обмотками ухудшаться.

Неправильная установка способна повредить стабилизатор. Он просто-напросто перегреется от недостатка охлаждающего воздуха. После чего устройство либо выдаст сигнал ошибки и перестанет включаться, либо получит несовместимые с работой повреждения.

Важно! Не стоит блокировать отверстия для вентиляции стабилизатора. Между ними и ближайшим объектом должно сохраняться расстояние хотя бы в 100-150 мм.

Диагностика повреждений

Ремонт стабилизаторов напряжения начинается с оценки его целесообразности. Если вольтаж на выходе аппарата равен нулю, то это ещё не значит, что проблема именно в нём. Возможно напряжение не приходит на сам стабилизатор, поэтому первым делом нужно убедиться в его наличии на входных клеммах. Сделать это можно с помощью любого вольтметра или лампочки на 220 В.

Если проблема не в этом, то следует снять крышку стабилизатора. Сначала строго обязательно нужно отключить входные автоматы и убедиться, что на прибор не приходит напряжение. Затем следует осмотреть стабилизатор на предмет обгорания дорожек платы управления, потемнения проводов, реле и их контактов или разрушения графитовых щёток.

Нелишним будет принюхаться. Если чувствуется запах гари, то следует по возможности выяснить его источник. Часто именно это становится прямым указанием на причину поломки.

Неисправности электромеханических стабилизаторов напряжения

Наиболее распространённая причина поломки электромеханических стабилизаторов заключается в выходе из строя щёточного механизма или сервопривода. Реже встречаются проблемы с управляющей платой, хоть они и свойственны для всех стабилизирующих аппаратов.

Сердцем электромеханического стабилизатора является тороидальный трансформатор с оголённой в одном месте обмоткой. По этому проводящему участку движется с сильным трением графитовая щётка. Через неё же протекают силовые токи потребителя. В результате щёточный узел подвержен как механическому, так и тепловому износу. В случае разрушения он подлежит замене.

Сама механика также может дать сбой. Крепежи щётки, винты и её держатель со временем разбалтываются. В случае обнаружения люфта их следует протянуть. После необходимо убедиться в равномерности прижима щёточного узла к обмотке трансформатора.

Ремонт релейных приборов

Ремонт Ресанта аппаратов часто связан с заменой реле. В устройствах от этого производителя их обычно 4 или 5. Восстановление аппаратов такого типа усугубляется тем, что в маломощных стабилизаторах корпус реле изготовлен из непрозрачного пластика. Поэтому нельзя визуально определить, в каком состоянии находятся его контакты. Также маломощные реле неразборные, с них нельзя просто так снять крышку.

Дополнительная информация. То, что реле щёлкает как положено, ещё не означает, что оно исправно. Механическая часть этого компонента может быть в порядки, но он всё равно не будет выполнять свою функцию из-за нагара на контактах.

Второй неблагоприятный фактор заключается в том, что большую часть времени входное напряжение стабилизатора находится в узком диапазоне. Поэтому в основном срабатывают одни и те же реле. Чаще всего они располагаются рядом и подвержены наиболее частым отказам.

Неисправное реле может выдать себя оплавлением корпуса, характерным запахом гари или изменением цвета. Технически его можно попытаться разобрать, почистить контакты и отремонтировать. Но нет гарантий, что после ремонта оно долго прослужит. Поэтому при таких неисправностях реле лучше всего заменить аналогичным или более мощным.

Методика проверки стабилизатора

Явный признак неисправности любого стабилизирующего аппарата – это отсутствие на его выходных клеммах напряжения, в то время как на входных оно присутствует. В таком случае устройство автоматически признаётся сломанным и нуждающимся в ремонте.

Более подробную диагностику может провести только квалифицированный специалист в условиях электротехнической лаборатории. Чтобы убедиться в правильности стабилизации, необходимо одновременно контролировать измерительными приборами вольтаж на входе и выходе прибора. Напряжение на нагрузке, независимо от питающего, должно лежать в узком диапазоне – 220-230 В. Т.е., сколько бы вольт ни приходило на вход стабилизатора, на выходе вольтаж должен оставаться неизменным. Причём это справедливо как для работы аппарата в режиме холостого хода, так и с подключением потребителя.

Сервопривод аппарата и его ремонт

Одной из частых причин выхода из строя электромеханических стабилизаторов является поломка сервопривода. Он представляет собой небольшой электрический двигатель. Задача привода – перемещать щёточный механизм по обмотке трансформатора.

Проблема заключается в том, что новый мотор стоит сравнительно больших денег, поэтому экономически целесообразнее починить имеющийся. В случае механических проблем, таких как заклинивание вала привода, разрушение каких-либо элементов крепления, их можно устранить простыми слесарными работами. Т.е. понадобится протянуть крепежи, перебрать мотор, возможно, заменить втулки или подшипники.

В случае перегорания обмотки привода её можно перемотать. Однако процесс этот трудоёмкий и требует участия электрообмотчика (профессия) с опытом ремонта подобных двигателей.

Повреждения реле

Если на стадии диагностики стабилизатора напряжения была выявлена неисправность реле, то лучшее, что можно сделать, – заменить новым. Так будет гораздо надёжнее. Однако, если принято решение ремонтировать реле, то делать это нужно по следующему алгоритму:

1. Необходимо прозвонить мультиметром катушку реле. Если она в обрыве, то её нужно перемотать (здесь опять нужен электрообмотчик).
2. Если катушка исправна, то реле следует разобрать. Делать это нужно крайне осторожно, чтобы не повредить его содержимое.
3. У разобранного прибора осматриваются контакты на предмет оплавлений, обгораний или потемнений. Если таковые имеются, то их следует устранить надфилем или тонкой пилкой для ногтей. Сгодится что угодно, лишь бы убрать нагар и неровности.
4. Затем на катушку реле подаётся напряжение, чтобы убедиться, что её нормально-разомкнутые контакты приходят в движение и соединяются. Надёжность работы необходимо проверить омметром. Переходное сопротивление контактов должно быть близким к нулю.
5. После реле собирается. По возможности оно испытывается под нагрузкой пару часов и в случае успешно пройденных испытаний возвращается обратно.

Ремонт платы управления

Диагностика и ремонт управляющей платы требуют хотя бы минимальных знаний в электронике. Нужно убедиться, что на все узлы схемы поступает питание. Проверить напряжение на коллекторах выходных транзисторов и на операционном усилителе. Микросхема ha17324a в стабилизаторе напряжения встречается наиболее часто. Она и есть вышеописанный ОУ, на котором следует проверить питание. Затем плата исследуется на наличие вздутых или потёкших конденсаторов (электролитов), пробитых диодов, резисторов в обрыве, сгоревших предохранителей и банально отвалившихся деталей. Особо тщательно осматриваются места пайки компонентов, ведь там возможны трещины. Крупные детали нужно пошевелить рукой, чтобы убедиться, что они надёжно впаяны в плату. Данные проблемы являются наиболее распространённой причиной поломки любого электронного устройства, их нужно искать в первую очередь.

Дополнительная информация. Для точной проверки транзистора его следует выпаять из платы. В противном случае возможен некорректный результат.

Для человека, владеющего знаниями и опытом по ремонту электрики и электроники, наладка стабилизатора напряжения не составит особой сложности. Такая работа в большинстве случаев считается оправданной. Покупка нового устройства обойдётся в разы дороже, чем приобретение деталей для его ремонта.

Видео

Как защитить технику от перепадов напряжения

Содержание

Содержание

Внезапные перепады напряжения грозят плачевными последствиями для бытовой техники: выход из строя без надежды на ремонт. А для загородного дома в период летних гроз эта проблема становится наиболее актуальной. Почему происходят перепады и чем они опасны для техники? Как надежно защититься от скачков напряжения?

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Основной параметр при выборе устройств, способных защитить от перепадов напряжения, — это выходная мощность, которая берется из силы тока (указывается в амперах А) умноженной на напряжение (указывается в вольтах В). Ее величина, указываемая в вольт-амперах (ВA), должна соответствовать общей мощности, потребляемой приборами. Поэтому перед приобретением нужно посчитать общую мощность техники, которую вы планируете подключить.

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов». Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.

Какие бывают неисправности стабилизатора напряжения и как их ремонтировать

Стабилизаторы напряжения используют для предотвращения поломки электроприборов в связи со скачками напряжения.

Их устанавливают как в домах, так и в офисных помещениях. Однако, как и любые приборы, он подвержен поломкам. Частой причиной выхода их строя является неисправность внутренних цепей.

Далее в статье будут рассмотрены основные типы неполадок и методы их устранения.

Неестественный шум и щелчки

При возникновении неестественно громкого шума при работе или щелчков, необходимо определить напряжение на питании.

Оно должно быть в пределах указанных в инструкции цифр для конкретного стабилизатора. Для большинства приспособлений рабочими границами являются 100-250 Вольт.

Стоит отметить, что небольшой шум во время работы характерен для всех стабилизаторов.

Так происходит перемещение щеточного узла. Щелчки также являются естественными, их издают релейные приборы напряжения.

По этой причине важно суметь отличить нормальный, фоновый шум от неисправности. Если же щелчки звучат чаще и громче обычного, то причина может быть в искрении щетки.

Возможно также неполадки возникли в самом реле или же разошелся внутренний контакт проводки.

Выключение при нагрузках

Частой причиной похода в сервисный центр является отключение стабилизатора при повышении нагрузки. Причин такого выхода из строя может быть несколько.

Чаще остальных встречается банальное бессилие стабилизатора перед возлагаемыми нагрузками. Иными словами, прибор не рассчитан на подаваемое напряжение. Также возможной причиной является перегрев прибора или внутреннее замыкание.

Вариант решения проблемы состоит в полном разборе стабилизатора. Далее следует осмотреть внутреннюю конструкцию на предмет сильного запыления. В случае его присутствия следует тщательно прочистить прибор.

Также стоит обратить внимание на температуру внутреннего блока. В случае наличия следов гари следует исследовать изоляцию обмоток. Решением проблемы будет замена трансформатора. Если повреждения не сильные, то может помочь перемотка.

Одним из подтипов стабилизатора напряжения является сервоприводный вид. Для него характерны частые проблемы с графитовым слоем щетки.

Так, со временем она стирается, и материал попадает на поверхность трансформатора. Графит способен вызвать замыкания и перегрев. В этом случае специалисты рекомендуют убрать стружку и произвести чистку.

После этого стоит зачистить поверхность ластиков канцелярского типа.

На выходе не наблюдается 220 Вольт

Часто потребители сталкиваются с проблемой отсутствия 220 В на выходе стабилизатора. Причина тому может крыться как во внутренних неполадках, так и в подаваемом на прибор напряжении. Во втором случае достаточно отрегулировать входные параметры.

Рассмотри, как бороться с внутренними проблемами.

В сервоприводной модели стабилизатора отсутствие необходимой мощности может быть вызвано изношенностью щетки. Также из строя способен выйти сервопривод.

В любом случае следует проверить контакт между секторами прибора. Одной их причин может быть наличие графитовой пыли. В этом случае достаточно произвести зачистку и при необходимости, поменять щетку.

В релейной модели стабилизатора причина может крыться в неполадке реле. В этом случае необходимо разобрать прибор и проверить силовые контакты.

При корректной работе их будет слышен щелчок. В противном случае контакты либо слиплись, либо в самом реле вышла из строя катушка. Если же причина не в реле, то стоит просмотреть транзистор.

В симисторных и тиристорных типах стабилизатора проверка заключается в прозвоне всех контактов. В случае обнаружения неисправного участка, его заменяют.

Некорректная стабилизация напряжения

Если со временем наблюдается некорректная стабилизация напряжения, то причина может крыться в неисправности коммутатора. Диагностика проводится путем прозвона контактов.

В стабилизаторах сервоприводного типа причиной также может быть неисправность в работе редуктора. Как вариант, плохая стабилизация происходит за счет загрязнения обмоток.

Решить проблему такого типа можно путем просмотра всех деталей на предмет поломок. Также рекомендовано обновить смазку. Для данного типа стабилизатора характерны проблемы с полупроводниковыми ключами управления двигателем.

Некорректно работает автомат

Для входа стабилизатора напряжения в рабочее состояние, требуется определенный промежуток времени. Он меняется в зависимости от модели.

Если после обратного отчета запуск не происходит, а на мониторе прибора высвечивается ошибка типа «Н», то следует провести диагностику устройства.

В большинстве случаев проблема связана со слишком высоким напряжением в электрической сети. В противном случае, то есть при низких показателях, на экране будет видно букву «L».

Также причиной срабатывания автомата защиты может быть в неисправности реле.

Отсутствие реакции на включение и другие поломки

Одной из самых серьезных неисправностей является полное отсутствие реакции на включение прибора. Одним из распространенных вариантов поломки является выход из рабочего состояния платы управления.

Для диагностики необходимо проверить следующее:

• наличие гари;
• вздутие конденсатора;
• следы трещин, микровзрывов или плавления на элементах платы;
• трещины на контактах.

Если обнаружена неисправность, ее следует устранить самостоятельно или пригласить специалиста. Если же ничего из вышеперечисленного не обнаружено, то исследуют дорожки платы путем прозвона.

Таким образом, стабилизаторы напряжения, как и другие электроприборы, способны выходить из строя. Причин этому может быть много.

При наличии опыта в работе в электрическими схемами, устранить неисправность можно в домашних условиях. В противном случае следует обратиться за помощью к специалисту.

Схемы электронных предохранителей для блоков питания.

Эффективные средства защиты источников питания от КЗ и перегрузки по току на
мощных биполярных и полевых переключающих МОП-транзисторах.

С самого начала появления электрооборудования для его защиты от нештатных токовых перегрузок и короткого замыкания использовались плавкие предохранители. Они удовлетворительно справляются с выполнением большей части своих задач, но ввиду большой инерционности — не всегда способны защитить полупроводниковые компоненты (такие как транзисторы, диоды и т. д.) от серьёзных пиковых перегрузок.

Гораздо более эффективным средством защиты являются электронные предохранители.
Главными требованиями, предъявляемыми к данным электронным устройствам, являются: высокое быстродействие, относительная простота, экономичность и малые потери напряжения. А в качестве коммутирующих элементов для реализации этих параметров наиболее рациональным является использование мощных полевых переключающих транзисторов.

В интернете представлено множество схем, часть из которых совершенно бесполезны, другие не удовлетворяют необходимым требованиям, и как всегда, только лишь небольшая часть данных устройств может удостоиться нашего пристального внимания.
При этом необходимо заметить, что электронный предохранитель — это далеко не то же самое, что ограничитель тока. Ограничитель тока — это совсем другое устройство, не всегда способное избавить электронное устройство от выхода из строя, особенно в тех случаях, когда у него на выходе образуется короткозамкнутая нагрузка.

Поскольку главным плюсом электронной защиты является высокое быстродействие, то прежде, чем переходить к обсуждению разнообразных схем, необходимо сформулировать общее требование к устройствам, подключаемым к данному типу предохранителей.
Требование одно, но важное — все электролитические конденсаторы значительных ёмкостей следует помещать до предохранителя. В противном случае в начальный момент включения блока питания, в зависимости от импеданса входных цепей (сопротивление обмотки трансформатора, динамическое сопротивление выпрямительных диодов и т. д.), на выходе предохранителя возникнет импульс зарядного тока длительностью в несколько миллисекунд и величиной в десятки ампер (при мощном трансформаторе и ёмкости конденсатора в несколько тысяч микрофарад). Этого импульса может оказаться более чем достаточно для, не сказать, что ложного, но абсолютно ненужного срабатывания устройства защиты.

Начнём с простой, а потому популярной среди радиолюбителей схемы регулируемого электронного предохранителя, опубликованной в журнале Радио №5, 1988 г., стр.31, под авторством Н. Эсаулова.

Рис.1

Это устройство предназначено для защиты цепей постоянного тока от перегрузки по току и замыканий цепи нагрузки. Его включают между источником питания и нагрузкой.

Предохранитель выполнен в виде двухполюсника и может работать совместно с блоком питания с регулируемым выходным напряжением в пределах 3. 35 В. Максимальное полное падение напряжения на предохранителе не превышает 1,9 В при максимальном токе нагрузки. Ток срабатывания защитного устройства можно плавно регулировать в пределах от 0,1 до 1,5 А независимо от напряжения на нагрузке. Электронный предохранитель обладает хорошими термостабильностью и быстродействием (3. 5 мкс), надежен в работе.

В рабочем режиме тринистор VS1 закрыт, а электронный ключ на транзисторах VT1, VT2 открыт током, протекающим через резистор R1 в базу транзистора VT1. При этом ток нагрузки протекает через электронный ключ, набор резисторов R3- R6, переменный резистор R8 и контакты кнопки SB1.

При перегрузке падение напряжения на цепи резисторов R3-R6, R8 достигает значения, достаточного для открывания тринистора VS1 по цепи управляющего электрода. Открывшийся тринистор замыкает цепь базы транзистора VT1, что приводит к закрыванию электронного ключа. Ток в цепи нагрузки резко уменьшается; остается незначительный остаточный ток, равный Iост=Uпит/R1. При Uпит=9 В Iост=12 мА, а при 35 В — 47 мА.

Для того чтобы восстановить рабочий режим после устранения причины перегрузки, нужно на короткое время нажать на кнопку SB1 и отпустить. При этом тринистор закроется, а транзисторы VT1 и VT2 вновь откроются.
В предохранителе лучше использовать тринисторы КУ103А с напряжением открывания 0,4. 0,6 В.

Устройство, приведённое на схеме (Рис.1), является вполне себе работоспособным, но, тем не менее, удачным я бы его не назвал. Причина этого кроется в большей величине потери напряжения на предохранителе, которое складывается из суммы падений напряжений на эмиттерных переходах транзисторов VT1 и VT2 (1,2. 1,4В), и падения напряжения на цепи резисторов, которое при максимальных токах будет близко к напряжению открывания тиристора. А напряжение открывания тиристора КУ103А 0,4. 0,6 В — это величина, которую можно не обнаружить, даже перекопав сотню изделий, потому как паспортная величина отпирающего напряжение управления на прибор составляет 0,4. 2 В.

На очереди следующая схема под авторством Игоря Нечаева (Журнал «Радио» №6 2005 г).

Предохранитель включают между источником питания (выключателем) и нагрузкой. Устройство работоспособно при напряжении от 5 до 20 В и токе нагрузки до 40 А. Полевой транзистор Л»1 выполняет одновременно функции электронного ключа и датчика тока, микросхема ОУ DA1.1 — компаратора напряжения. На микросхеме DA2 собран источник образцового напряжения 2,5 В.

Для запуска устройства служит кнопка SB1, при кратковременном замыкании которой напряжение питания через диод VD2 и резистор R4 поступит на затвор транзистора, вследствие чего он откроется и подключит нагрузку к источнику питания. Выходное напряжение ОУ зависит от соотношения напряжений на его входах. Если ток нагрузки меньше тока срабатывания предохранителя, напряжение на неинвертирующем входе будет больше, чем на инвертирующем, поэтому на выходе ОУ будет напряжение, меньшее напряжения питания примерно на 1,5 В. Транзистор VT1 останется открытым, на неинвертирующем входе ОУ будет стабильное напряжение с резистивного делителя R2R1.

Особенность электронного предохранителя — использование сопротивления канала полевого транзистора в качестве датчика тока. Основные параметры примененного транзистора: сопротивление канала — 0,027 Ом, максимальный ток стока — 41 А, предельное напряжение сток-исток — 55 В, а максимальная рассеиваемая мощность — 110 Вт. Сопротивление канала открытого транзистора зависит от напряжения на его выводах и температуры корпуса, при напряжении питания более 5…6 В оно изменяется в пределах 20…30 %, что вполне допустимо для таких устройств.
С увеличением потребляемого тока будет расти напряжение и на транзисторе VT1. Когда оно превысит напряжение на резисторе R1, на выходе ОУ напряжение станет уменьшаться, транзистор будет закрываться, а напряжение на нем расти, что приведет к дальнейшему снижению напряжения на выходе ОУ и закрыванию транзистора. Следовательно, когда ток нагрузки достигает определенного значения, устройство скачком закрывает транзистор и обесточивает нагрузку. Светодиод HL1 сигнализирует о том, что устройство выключено.
Ток, потребляемый предохранителем в этом состоянии (без учета тока через светодиод), равен несколько миллиампер. Для включения нагрузки необходимо снова кратковременно нажать на кнопку SB 1.

Ток срабатывания предохранителя устанавливают подстроечным резистором R1. Если напряжение питания стабильно, микросхему DA2 и резистор R3 можно исключить, заменив последний проволочной перемычкой. Для устойчивого отключения нагрузки при малом токе срабатывания (менее 1…1.5А) следует увеличить сопротивление датчика тока, включив резистор сопротивлением около 0,1 Ом в цепь стока транзистора VT1 (в разрыв цепи в точке А на рис. 2).

К недостаткам приведённого устройства я бы отнёс расположение датчика тока и коммутирующего элемента в минусовой, т. е. в большинстве случаев — земляной шине блока питания. Это, с одной стороны, может создать сложности с межблоковым соединением (при необходимости) плат к общей земляной шине, с другой — усложнит изготовление защиты для двуполярного БП.

Похожие схемы электронных предохранителей (с теми или иными вариациями) можно встретить и в зарубежных источниках. Причём применение они находят в источниках питания с максимальными токами вплоть до десятков и сотен ампер. При столь высоких токах нагрузки, по цепям питания и земли могут наводиться существенные импульсные помехи, которые будут приводить к ложным срабатываниям быстродействующих электронных предохранителей. В таких ситуациях приходится значительно увеличивать порог срабатывания компаратора (вплоть до 0,5. 1 В) и одновременно повышать сопротивление датчика тока, что в свою очередь приводит значительному выделению тепла на нём и резкому снижению КПД устройства.
Выходом из положения может стать датчик магнитного поля — геркон и несколько сантиметров толстого провода.

При прохождении тока через обмотку, намотанную поверх датчика (Рис.3), внутри неё возникает магнитное поле, которое приводит к замыканию контактов геркона.
Намотав обмотку из десяти (или любого другого количества) витков и измерив ток срабатывания геркона, можно масштабировать это значение на любой интересующий нас ток.
Так например, если геркон КЭМ-1 при десяти витках замыкается при токе через обмотку около 15А, то, намотав 2 витка, мы увеличим ток срабатывания в 5 раз, т. е. до 75 А, а перемещая геркон внутри катушки, сможем регулировать это ток в некоторых пределах вплоть до 85. 90 А.
К достоинствам герконов также можно отнести и относительно высокое быстродействие. Время срабатывания у них, как правило, не превышает 1. 2 миллисекунд.
Всё, что теперь остаётся — это нарисовать триггерную схему мощного транзисторного ключа, управляемого герконовым токовым датчиком.

Рис.4

Схема, приведённая на Рис.4, довольно универсальна и позволяет осуществлять защиту устройтв от перегрузки в широком диапазоне входных напряжений (9. 80 вольт) без изменения номиналов элементов.
Устройство состоит из транзисторной защёлки, выполненной на элементах Т1 и Т2, и находится в устойчивом состоянии до момента подачи на базу транзистора Т2 короткого положительного или отрицательного импульса.
Для того, чтобы включить электронный предохранитель необходимо нажать на нефиксируемый включатель S1, подав на базу Т2 импульс положительной полярности.
Срабатывает защита от импульса отрицательной полярности, который формируют контакты геркона SF1.
Мощный P-канальный полевой транзистор Т1 следует выбирать с некоторым запасом, исходя из тока срабатывания электронного предохранителя.
Подробно рассмотрим данную схему, её достоинства и недостатки, а также возможности модификации на странице ссылка на страницу

Приведённая выше схема электронного предохранителя с герконовым датчиком хороша при высоких токах работы устройства, исчисляемых десятками и сотнями ампер.
При меньших токах я бы отдал предпочтение резистивным датчикам, позволяющим заранее произвести точный расчёт номиналов элементов, а также ввести плавную или ступенчатую регулировку тока срабатывания. И тут желательно определиться с оптимальной величиной падения напряжения на резистивном датчике, при котором происходит срабатывание порогового устройства и переход предохранителя из проводящего в закрытое состояние. На мой взгляд, величина этого напряжения

0,5 В является компромиссной — как с точки зрения помехозащищённости и отсутствия ложных срабатываний, так и с точки зрения значений КПД электронного предохранителя и падения напряжения на нём.

Рис.5

На элементах Т1 и Т2 выполнен транзисторный аналог тиристора со стабильным напряжением срабатывания

0,6В. Ток срабатывания этого тиристора, а соответственно и всего предохранителя зависит от номинала резистора R4, который рассчитывается по формуле: R4 (Ом) ≈ 0,6/Iср (А) .
Эту схему, её достоинства, недостатки и различные модификации мы так же подробно рассмотрим на странице ссылка на страницу.