Fusível eletrônico ajustável. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Este dispositivo foi projetado para proteger circuitos CC contra sobrecorrente e curto-circuitos no circuito de carga. Ele está conectado entre a fonte de energia e a carga.

O fusível é feito na forma de uma rede de dois terminais e pode funcionar em conjunto com uma fonte de alimentação com tensão de saída ajustável entre 3...35 V. A queda total máxima de tensão no fusível não excede 1,9 V no máximo corrente de carga. A corrente de disparo do dispositivo de proteção pode ser ajustada continuamente de 0,1 a 1,5 A, independentemente da tensão de carga. O fusível eletrônico possui boa estabilidade térmica e velocidade (3...5 μs) e é confiável em operação.

O diagrama do circuito elétrico do fusível eletrônico é mostrado na Fig. 1. No modo de operação, o tiristor VS1 está fechado e a chave eletrônica nos transistores VT1, VT2 é aberta pela corrente que flui através do resistor R1 até a base do transistor VT1. Neste caso, a corrente de carga flui pela chave eletrônica, um conjunto de resistores R3-R6, um resistor variável R8 e os contatos do botão SB1.

Durante uma sobrecarga, a queda de tensão no circuito dos resistores R3-R6, R8 atinge um valor suficiente para abrir o SCR VS1 ao longo do circuito do eletrodo de controle. O SCR aberto fecha o circuito base do transistor VT1, o que leva ao fechamento da chave eletrônica. A corrente no circuito de carga diminui drasticamente; permanece uma corrente residual insignificante, igual a Iost=Upit/R1. Em Upit=9 V Iost=12 mA, e em 35 V - 47 mA.

Para restaurar o modo de operação após eliminar a causa da sobrecarga, é necessário pressionar brevemente o botão SB1 e soltá-lo. Neste caso, o SCR fechará e os transistores VT1 e VT2 abrirão novamente.

A corrente residual pode ser reduzida aumentando a resistência do resistor R1,5 em 2,5...1 vezes e usando os transistores VT1 e VT2 com um grande coeficiente de transferência de corrente estática. No entanto, um aumento excessivo na resistência do resistor R1 leva a um aumento na queda de tensão no transistor VT2, ou seja, um aumento na queda de tensão no fusível no modo de operação.

A corrente residual pode ser significativamente reduzida (até 2...4 mA) em qualquer tensão de alimentação usando uma fonte de corrente em um transistor de efeito de campo KP1A ou KP303B com uma corrente de dreno inicial de 303...1 mA para polarizar o transistor VT2,5. Neste caso, o resistor R1 é excluído. A porta e a fonte do transistor de efeito de campo devem ser conectadas entre si e conectadas à base do transistor VT1, e o dreno ao seu coletor. Deve-se ter em mente que neste caso o dispositivo funciona em circuitos com tensão não superior a 25 V.

Fig. 1

Na Fig. A Figura 2 mostra a dependência da corrente de operação do fusível na resistência do resistor R8. O tipo desta característica depende fortemente da tensão de abertura do tiristor.

Deve-se ter em mente que com uma tensão de alimentação que tenha

 ondulação, o fusível eletrônico desarma em picos de tensão, de modo que a corrente média através da carga será ligeiramente menor do que quando se utiliza uma tensão bem suavizada.

A corrente de disparo do fusível pode ser determinada a partir da expressão: I_srab=U_openVS1/ (R_eq+R8), onde você_openVS1- Tensão de abertura do SCR, e R_eq - resistência equivalente do circuito dos resistores R3-R6. Como o gráfico da Fig. 2, a regulação da corrente de operação pelo resistor R8 na zona de valor limite é bastante grosseira, por isso é aconselhável reduzir os limites de controle reduzindo a resistência do resistor R8 em 1,5...2 vezes, ou introduzir multiestágio regulação com um interruptor com um conjunto de resistores selecionados com precisão.

O fusível é montado em uma placa de circuito impresso de fibra de vidro com 1,5 mm de espessura (Fig. 3). A placa contém todas as peças, exceto o transistor VT2, o resistor R8 e o botão SB1. O transistor VT2 deve ser instalado em um pequeno dissipador de calor, por exemplo, em uma placa de duralumínio medindo 90x35x2 mm com bordas dobradas.

O aparelho também pode utilizar transistores em caixa metálica, bastando alterar o design e as dimensões do dissipador de calor. O transistor KT817B pode ser substituído por KT815B-KT815G, KT817V, KT817G, KT801A, KT801B e KT805AM por KT802A, KT805A, KT805B, KT808A, KT819B-KT819G. O coeficiente de transferência de corrente estática dos transistores deve ser de no mínimo 45. Resistores fixos - MLT, MT e MON; resistor variável - qualquer fio; botão SB1 - P2K sem trava.

É melhor usar tiristores KU103A no fusível com tensão de abertura de 0,4...0,6 V.

Via de regra, o fusível montado não necessita de ajuste. Em alguns casos, é necessário selecionar a resistência Req adicionando outro resistor para definir a corrente máxima de operação. A placa oferece espaço para quatro resistores R3-R6.

É fácil calcular o fusível para uma corrente operacional mais alta (até 3...5 A). Isso exigirá transistores mais potentes.

Fig. 2

Fig. 3

Autor: N. Esaulov, pos. Ivanovka, região de Voroshilovgrad; Publicação: cxem.net

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