Einstellbare elektronische Sicherung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Ausrüstung vor dem Notbetrieb des Netzwerks

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Dieses Gerät dient zum Schutz von Gleichstromkreisen vor Überstrom und Lastkreiskurzschlüssen. Es wird zwischen der Stromquelle und der Last angeschlossen.

Die Sicherung ist in Form eines Zweipolnetzwerks ausgeführt und kann in Verbindung mit einem Netzteil mit einer einstellbaren Ausgangsspannung im Bereich von 3 bis 35 V betrieben werden. Der maximale Gesamtspannungsabfall an der Sicherung überschreitet maximal 1,9 V Laststrom. Der Auslösestrom des Schutzgeräts lässt sich unabhängig von der Lastspannung stufenlos von 0,1 bis 1,5 A einstellen. Die elektronische Sicherung verfügt über eine gute thermische Stabilität und Geschwindigkeit (3...5 μs) und ist zuverlässig im Betrieb.

Der elektrische Schaltplan der elektronischen Sicherung ist in Abb. dargestellt. 1. Im Betriebsmodus ist der Thyristor VS1 geschlossen und der elektronische Schalter an den Transistoren VT1, VT2 ist geöffnet, da der Strom durch den Widerstand R1 zur Basis des Transistors VT1 fließt. In diesem Fall fließt der Laststrom durch den elektronischen Schlüssel, einen Satz Widerstände R3-R6, den variablen Widerstand R8 und die Kontakte der SB1-Taste.

Während einer Überlastung erreicht der Spannungsabfall am Stromkreis der Widerstände R3-R6, R8 einen ausreichenden Wert, um den SCR VS1 entlang des Steuerelektrodenstromkreises zu öffnen. Der geöffnete SCR schließt den Basiskreis des Transistors VT1, was zum Schließen des elektronischen Schlüssels führt. Der Strom im Lastkreis nimmt stark ab; Es verbleibt ein unbedeutender Reststrom, gleich Iost=Upit/R1. Bei Upit=9 V Iost=12 mA und bei 35 V - 47 mA.

Um den Betriebsmodus nach Beseitigung der Überlastungsursache wiederherzustellen, müssen Sie die SB1-Taste kurz drücken und loslassen. In diesem Fall wird der SCR geschlossen und die Transistoren VT1 und VT2 werden wieder geöffnet.

Der Reststrom kann reduziert werden, indem der Widerstandswert des Widerstands R1,5 um das 2,5- bis 1-fache erhöht wird und die Transistoren VT1 und VT2 mit einem großen statischen Stromübertragungskoeffizienten verwendet werden. Eine übermäßige Erhöhung des Widerstandswerts des Widerstands R1 führt jedoch zu einem Anstieg des Spannungsabfalls am Transistor VT2, d. h. zu einem Anstieg des Spannungsabfalls an der Sicherung im Betriebsmodus.

Der Reststrom kann bei jeder Versorgungsspannung erheblich reduziert werden (bis zu 2...4 mA), indem eine Stromquelle auf einem Feldeffekttransistor KP1A oder KP303B mit einem anfänglichen Drainstrom von 303...1 mA zur Vorspannung des Transistors verwendet wird VT2,5. In diesem Fall ist der Widerstand R1 ausgeschlossen. Gate und Source des Feldeffekttransistors müssen miteinander verbunden und mit der Basis des Transistors VT1 und der Drain mit seinem Kollektor verbunden werden. Es ist zu beachten, dass das Gerät in diesem Fall in Stromkreisen mit einer Spannung von nicht mehr als 25 V betrieben werden kann.

Fig. 1

In Abb. Abbildung 2 zeigt die Abhängigkeit des Sicherungsbetriebsstroms vom Widerstandswert des Widerstands R8. Die Art dieser Kennlinie hängt stark von der Öffnungsspannung des Thyristors ab.

Es ist zu beachten, dass die Versorgungsspannung erheblich ist

 Aufgrund der Welligkeit löst die elektronische Sicherung bei Spannungsspitzen aus, sodass der durchschnittliche Strom durch die Last etwas niedriger ist als bei Verwendung einer gut geglätteten Spannung.

Der Auslösestrom der Sicherung kann aus dem Ausdruck I bestimmt werden_srab=U_openVS1/ (R_eq+R8), wobei U_openVS1- SCR-Öffnungsspannung und R_eq - Ersatzwiderstand des Stromkreises der Widerstände R3-R6. Wie die Grafik in Abb. 2 ist die Regelung des Betriebsstroms durch den Widerstand R8 im Grenzwertbereich recht grob, daher empfiehlt es sich, entweder die Regelgrenzen durch Reduzierung des Widerstands des Widerstands R8 um das 1,5...2-fache zu reduzieren oder eine Mehrstufe einzuführen Regelung mit einem Schalter mit einem Satz genau ausgewählter Widerstände.

Die Sicherung ist auf einer Leiterplatte aus 1,5 mm dickem Glasfaser montiert (Abb. 3). Die Platine enthält alle Teile außer Transistor VT2, Widerstand R8 und Taste SB1. Der Transistor VT2 muss auf einem kleinen Kühlkörper installiert werden, beispielsweise auf einer Duraluminiumplatte mit den Maßen 90 x 35 x 2 mm mit gebogenen Kanten.

Das Gerät kann auch Transistoren in einem Metallgehäuse verwenden; Sie müssen lediglich das Design und die Abmessungen des Kühlkörpers ändern. Der KT817B-Transistor kann durch KT815B-KT815G, KT817V, KT817G, KT801A, KT801B und KT805AM durch KT802A, KT805A, KT805B, KT808A, KT819B-KT819G ersetzt werden. Der statische Stromübertragungskoeffizient von Transistoren muss mindestens 45 betragen. Festwiderstände - MLT, MT und MON; variabler Widerstand – beliebiger Draht; Taste SB1 - P2K ohne Sperre.

Es ist besser, KU103A-Thyristoren in der Sicherung mit einer Öffnungsspannung von 0,4...0,6 V zu verwenden.

Die zusammengebaute Sicherung erfordert in der Regel keine Anpassung. In manchen Fällen ist es notwendig, den Widerstand Req durch Hinzufügen eines weiteren Widerstands auszuwählen, um den maximalen Betriebsstrom einzustellen. Die Platine bietet Platz für vier Widerstände R3-R6.

Für einen höheren Betriebsstrom (bis 3...5 A) lässt sich die Absicherung einfach berechnen. Dies erfordert leistungsstärkere Transistoren.

Fig. 2

Fig. 3

Autor: N. Esaulov, pos. Iwanowka, Gebiet Woroschilowgrad; Veröffentlichung: cxem.net

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