Interruptor-fusível eletrônico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Proteção de equipamentos contra operação de emergência da rede

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Atualmente, parte dos equipamentos eletrônicos - TVs, DVD players, alguns equipamentos para computadores - não possui um interruptor especial de alimentação e está constantemente conectado à rede, embora isso não seja necessário. Juntamente com o fato de que a eletricidade é desperdiçada neste caso, aumenta a probabilidade de sua falha devido a situações de emergência na rede. O dispositivo proposto pode ser usado não apenas para ligar esses equipamentos, mas também para proteger contra sobrecorrente.

Fig. 1

Seu esquema mostra-se no figo. 1. A comutação de carga é realizada por um poderoso transistor de comutação de campo VT3, que está incluído na diagonal da ponte retificadora de diodos VD4. Os resistores R13, R14 são instalados no circuito da fonte, que atuam como um sensor de corrente. Os diodos VD6, VD7 limitam a tensão neles e o capacitor C6 suprime o ruído de impulso. O varistor RU1 protege o transistor VT3 da quebra por surtos de tensão que ocorrem na rede ao alternar uma carga indutiva.

A unidade de controle do transistor de comutação é montada nos transistores VT1, VT2 e um D-trigger DD1.1, que é incluído como um divisor de frequência por dois. O nó é alimentado por um retificador nos diodos VD1, VD3 com resistores de extinção R1, R2 e um estabilizador de tensão paramétrico em um diodo zener VD2, o capacitor C1 é suavizado. O LED HL1 indica a presença de tensão de rede na entrada do dispositivo. Se a energia da carga for desligada, a corrente através do LED HL1 aumenta, então o brilho de seu brilho aumenta. A carga é conectada em série com a ponte de diodos VD4, é protegida contra sobrecarga, como o próprio dispositivo, pelo fusível FU1. LED HL2 indica a presença de tensão de rede na carga. O resistor R12, desviando o LED HL2, elimina seu brilho fraco, que pode ocorrer devido à corrente reversa do transistor de efeito de campo VT3 e à corrente através do varistor RU1.

Depois de aplicar a tensão de rede ao D-flip-flop DD1.1, a tensão de alimentação é fornecida. O capacitor C5 é projetado para gerar um pulso para definir o D-flip-flop DD1.1 para o estado zero - com uma baixa tensão de nível lógico na saída direta (pino 1 DD1.1). Acontece assim. No momento em que a tensão de alimentação é aplicada, o capacitor C5 é carregado, o transistor VT1 abre e um nível alto é aplicado à entrada R (pino 4) do flip-flop D. O transistor de efeito de campo VT3 está fechado e a tensão de rede não é fornecida à carga.

Com um toque curto no botão SB1, um nível de alta tensão irá para a entrada de contagem C do flip-flop D e ele mudará para um estado com um nível alto na saída direta.

A resistência do canal do transistor VT3 diminuirá para frações de um ohm e a tensão de alimentação será fornecida à carga. O pressionamento subsequente do botão SB1 mudará o D-flip-flop para um estado de baixo nível na saída direta, o transistor VT3 fechará e a carga será desenergizada.

Com um aumento na corrente consumida pela carga, a tensão nos resistores R13, R14 aumenta e, quando atinge 0,55 ... 0,6 V, o transistor VT2 e depois o VT1 começarão a abrir, um nível alto, e ele mudará para um estado de nível baixo na saída direta, então o transistor VT3 fechará e a carga será desenergizada. A corrente de disparo da proteção pode ser ajustada pelo resistor R14 na faixa de 0,08 ... 0,36 A.

Como os transistores VT1, VT2 estão fechados no estado estacionário e o D-flip-flop consome uma pequena corrente, depois que a tensão da rede é desligada, o capacitor C1 pode reter uma carga por um longo tempo. O resistor R3 serve para descarregá-lo. Isso pode ser útil se for necessário que durante uma longa (minuto ou mais) perda de tensão da rede, a carga seja desconectada.

Fig. 2

A maioria das peças são colocadas em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro revestida de folha de um lado, cujo desenho é mostrado na fig. 2. Ele é projetado para o uso de resistores fixos MLT, S1-4, S2-23 (o resistor variável de fio PPB-Za é instalado na parede de uma caixa de plástico), capacitores de óxido K50-35 ou importados, o resto - K10 -17. Vamos substituir o baristor TNR10G471K por FNR-10K471, FNR-07K471, o diodo zener KS213B por KS213A, 1N4743A, a ponte de diodo RS407 por KBL08, KBL10, os diodos 1N4006 por 1N4007. Os LEDs podem ser usados ​​com uma cor de brilho constante, mas diferente (HL1 - verde, HL2 - vermelho) da série L-53, KIPD40. O transistor KT3107A pode ser substituído por qualquer uma das séries KT3107, KT361, KT349, o transistor KT3102A por qualquer uma das séries KT315, KT3102, KT342, mas você precisa prestar atenção à diferença nas pinagens dos transistores. O transistor de efeito de campo SPP20N60S5 tem uma resistência de canal aberto de 0,19 ohms, a tensão máxima de dreno é de 600 V, a corrente máxima de dreno é de 20 A e a corrente de pulso é de até 40 A. Seus análogos mais próximos são IRFP460, STW20NB50 , mas você pode instalar um mais poderoso - SPW47N60C3 , com uma resistência de canal aberto de 0,07 Ohm e uma corrente máxima de dreno de 47 A. Ao realizar experimentos ou operar um dispositivo com carga de baixa potência, transistores IRF840 ou KP707, A série KP753 é adequada. Botão SB1 - qualquer botão de tamanho pequeno com um botão de plástico longo, por exemplo, TD06-XEX, TD06-XBT.

Com os valores dos resistores R13, R14 indicados no diagrama, uma carga com potência de até 75 W pode ser conectada ao dispositivo. Portanto, ao conectar ao dispositivo, por exemplo, uma lâmpada incandescente com potência de 100 ... 150 W, a proteção de corrente funcionará e impedirá que ela ligue. Para controlar uma carga mais potente, é necessário reduzir a resistência do resistor R13. O valor da amplitude da corrente de operação da proteção pode ser obtido pela expressão la = (0,55...0,6)/(R13+R14).

A maioria dos dispositivos elétricos e de rádio, quando conectados à rede, consomem a chamada corrente de partida, que é várias vezes superior à corrente nominal. Para que a proteção de corrente não funcione, é necessário instalar um capacitor de óxido (com terminal positivo para o emissor) com capacidade de 1 ... 47 microfarads em paralelo com a junção do emissor do transistor VT100. Um assento para este capacitor é fornecido na placa. A corrente de partida de dispositivos com fontes chaveadas que possuem capacitores de alta capacidade na entrada pode ser reduzida conectando um resistor de fio com resistência de 3,3 ... 5,6 Ohm e potência de 5 ... 10 W em série com o carregar, por exemplo, C5-37, C5-16. Se isso não for feito, os transistores de efeito de campo de corrente relativamente baixa (IRF840, etc.) podem ser danificados quando a carga (TV, impressora, monitor) for ligada pela primeira vez.

Autor: A. Butov, p. Kurba, região de Yaroslavl; Publicação: radioradar.net

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