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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptor-fusible electrónico de potencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga El dispositivo propuesto está diseñado para encender (apagar) y proteger contra sobrecargas de corriente varios equipos electrónicos, iluminación y otros dispositivos conectados a la red eléctrica. Como elemento de conmutación se utiliza un potente transistor de conmutación de efecto de campo. Actualmente, algunos equipos electrónicos (televisores, reproductores de DVD, algunos equipos informáticos) no tienen un interruptor de alimentación de red especial y están constantemente conectados a la red, aunque esto no es necesario. Además de que en este caso se desperdicia electricidad, aumenta la probabilidad de que falle debido a situaciones de emergencia en la red. El dispositivo propuesto se puede utilizar no solo para encender dichos equipos, sino también para proteger contra sobrecorriente.
La conmutación de carga se realiza mediante un potente transistor de conmutación de efecto de campo VT3, que está incluido en la diagonal del puente rectificador de diodos VD4. Las resistencias R13, R14 están instaladas en el circuito fuente y realizan las funciones de un sensor de corriente. Los diodos VD6, VD7 limitan el voltaje a través de ellos y el condensador C6 suprime el ruido impulsivo. El varistor RU1 protege el transistor VT3 de la avería por sobretensiones que se producen en la red al conmutar una carga inductiva. La unidad de control del transistor de conmutación está montada sobre los transistores VT1, VT2 y un D-trigger DD1.1, que se incluye como divisor de frecuencia por dos. La unidad está alimentada por un rectificador que utiliza diodos VD1, VD3 con resistencias de extinción R1, R2 y un estabilizador de voltaje paramétrico en el diodo Zener VD2, el condensador C1 es uno de suavizado. El LED HL1 indica la presencia de tensión de red en la entrada del dispositivo. Si se apaga la alimentación de carga, la corriente a través del LED HL1 aumenta, por lo que aumenta su brillo. La carga está conectada en serie con el puente de diodos VD4; éste, al igual que el propio dispositivo, está protegido contra sobrecargas mediante el fusible FU1. El LED HL2 indica la presencia de tensión de red en la carga. La resistencia R12, que desvía el LED HL2, elimina su débil brillo, que puede surgir debido a la corriente inversa del transistor de efecto de campo VT3 y la corriente a través del varistor RU1. Después de suministrar la tensión de red, el D-trigger DD1.1 recibe tensión de alimentación. El condensador C5 está diseñado para generar un pulso para configurar el D-flip-flop DD1.1 en el estado cero, con un voltaje de nivel lógico bajo en la salida directa (pin 1 de DD1.1). Sucede así. En el momento en que se aplica la tensión de alimentación, se carga el condensador C5, se abre el transistor VT1 y se suministra un nivel alto a la entrada R (pin 4) del flip-flop D. El transistor de efecto de campo VT3 está cerrado y no se suministra tensión de red a la carga. Cuando presiona brevemente el botón SB1, un nivel de alto voltaje irá a la entrada de conteo C del D-flip-flop y cambiará a un estado de alto nivel en la salida directa. La resistencia del canal del transistor VT3 disminuirá a una fracción de ohmio y la carga recibirá tensión de alimentación. Una pulsación posterior del botón SB1 cambiará el D-flip-flop a un estado de nivel bajo en la salida directa, el transistor VT3 se cerrará y la carga se desactivará. A medida que aumenta la corriente consumida por la carga, el voltaje a través de las resistencias R13, R14 aumenta y cuando alcanza 0,55...0,6 V, el transistor VT2, y después VT1, comenzará a abrirse y se enviará una señal alta a la entrada R del nivel del disparador D, y cambiará a un estado de nivel bajo en la salida directa, por lo que el transistor VT3 se cerrará y la carga se desenergizará. La corriente de respuesta de protección se puede configurar con la resistencia R14 en el rango de 0,08...0,36 A. Dado que en estado estable los transistores VT1, VT2 están cerrados y el disparador D consume poca corriente, después de desconectar la tensión de red, el condensador C1 puede retener la carga durante mucho tiempo. Para descargarlo se utiliza la resistencia R3. Esto puede resultar útil si es necesario que en caso de una pérdida prolongada (un minuto o más) de tensión de red, se desconecte la carga. La mayoría de las piezas se colocan en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio de una cara, cuyo dibujo se muestra en la figura.
Está diseñado para el uso de resistencias fijas MLT, S1-4, S2-23 (la resistencia de cable variable PPB-Za se instala en la pared de una caja de plástico), condensadores de óxido K50-35 o importados, el resto - K10-17. . Reemplazaremos el varistor TNR10G471K por FNR-10K471, FNR-07K471, el diodo zener KS213B por KS213A, 1N4743A, el puente de diodos RS407 por diodos KBL08, KBL10, 1N4006 por 1N4007. Los LED se pueden utilizar con un color de brillo constante pero diferente (HL1 - verde, HL2 - rojo) de las series L-53, KIPD40. El transistor KT3107A puede ser reemplazado por cualquiera de las series KT3107, KT361, KT349, el transistor KT3102A puede ser reemplazado por cualquiera de las series KT315, KI3102, KT342, pero es necesario prestar atención a la diferencia en los pinouts de los transistores. . El transistor de efecto de campo SPP20N60S5 tiene una resistencia de canal abierto de 0,19 ohmios, un voltaje máximo de fuente de drenaje de 600 V, una corriente de drenaje máxima de 20 A y una corriente de pulso de hasta 40 A. Sus análogos más cercanos son IRFP460, STW20NB50. , pero puede instalar uno más potente: SPW47N60C3, que tiene una resistencia de canal abierto de 0,07 ohmios y una corriente de drenaje máxima de 47 A. Al realizar experimentos o para operar un dispositivo con una carga de baja potencia, son adecuados los transistores IRF840 o las series KP707, KP753. Botón SB1: cualquier tamaño pequeño con un pulsador de plástico largo, por ejemplo, TD06-XEX, TD06-XBT. Con los valores de resistencias R13, R14 indicados en el diagrama, se puede conectar al dispositivo una carga con una potencia de hasta 75 W. Por lo tanto, al conectar un dispositivo, por ejemplo, una lámpara incandescente con una potencia de 100... 150 W, la protección actual funcionará y no permitirá que se encienda. Para controlar una carga más potente, es necesario reducir la resistencia de la resistencia R13. El valor de amplitud de la corriente de operación de la protección se puede encontrar a partir de la expresión Ia = (0,55...0,6)/(R13+R14). La mayoría de los dispositivos eléctricos y de radio, cuando se conectan a la red, consumen la llamada corriente de entrada, que supera varias veces la corriente nominal. Para evitar que se dispare la protección actual, es necesario instalar un condensador de óxido (terminal positivo al emisor) con una capacidad de 1...47 µF en paralelo con la unión del emisor del transistor VT100. En la placa se proporciona un asiento para este condensador. La corriente de entrada de dispositivos con fuentes de alimentación conmutadas que tienen condensadores de alta capacidad en la entrada se puede reducir conectando una resistencia bobinada con una resistencia de 3,3...5,6 ohmios y una potencia de 5-10 W en serie con la carga. por ejemplo, C5-37, C5-16. Si no se hace esto, los transistores de efecto de campo de corriente relativamente baja (IRF840, etc.) pueden dañarse incluso cuando se enciende la carga por primera vez (TV, impresora, monitor). Autor: A. L. Butov, pág. Kurba, región de Yaroslavl; Publicación: cxem.net
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