Elektronische Leistungsschalter-Sicherung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Derzeit hat ein Teil der elektronischen Geräte - Fernseher, DVD-Player, einige Geräte für Computer - keinen speziellen Netzschalter und ist ständig mit dem Netzwerk verbunden, obwohl dies nicht erforderlich ist. Zusammen mit der Tatsache, dass in diesem Fall Strom verschwendet wird, steigt die Wahrscheinlichkeit seines Ausfalls aufgrund von Notfallsituationen im Netzwerk. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann nicht nur zum Einschalten solcher Geräte verwendet werden, sondern auch zum Schutz vor Überstrom.

Fig. 1

Sein Schema ist in Abb. dargestellt. 1. Die Lastumschaltung erfolgt durch einen leistungsstarken Feldschalttransistor VT3, der in der Diagonale der Diodengleichrichterbrücke VD4 enthalten ist. Im Quellkreis sind Widerstände R13, R14 eingebaut, die als Stromsensor fungieren. Die Dioden VD6, VD7 begrenzen die Spannung an ihnen und der Kondensator C6 unterdrückt Impulsrauschen. Der Varistor RU1 schützt den Transistor VT3 vor dem Ausfall durch Spannungsspitzen, die beim Schalten einer induktiven Last im Netzwerk auftreten.

Die Schalttransistor-Steuereinheit besteht aus den Transistoren VT1, VT2 und einem D-Trigger DD1.1, der als Frequenzteiler durch zwei geschaltet ist. Der Knoten wird von einem Gleichrichter an den Dioden VD1, VD3 mit Löschwiderständen R1, R2 und einem parametrischen Spannungsstabilisator an einer Zenerdiode VD2 gespeist, der Kondensator C1 glättet. Die LED HL1 zeigt an, dass am Eingang des Gerätes Netzspannung anliegt. Wenn die Last ausgeschaltet wird, erhöht sich der Strom durch die HL1-LED, sodass die Helligkeit ihres Leuchtens zunimmt. Die Last ist in Reihe mit der Diodenbrücke VD4 geschaltet und wird wie das Gerät selbst durch den Schmelzeinsatz FU1 vor Überlastung geschützt. Die LED HL2 zeigt an, dass am Verbraucher Netzspannung anliegt. Der Widerstand R12, der die HL2-LED überbrückt, eliminiert deren schwaches Leuchten, das aufgrund des Rückstroms des Feldeffekttransistors VT3 und des Stroms durch den Varistor RU1 auftreten kann.

Nach Anlegen der Netzspannung an das D-Flip-Flop DD1.1 wird die Versorgungsspannung zugeführt. Der Kondensator C5 erzeugt einen Impuls, um das D-Flip-Flop DD1.1 in den Nullzustand zu versetzen - mit einer Spannung mit niedrigem Logikpegel am direkten Ausgang (Pin 1 DD1.1). Es passiert so. Im Moment des Anlegens der Versorgungsspannung wird der Kondensator C5 aufgeladen, der Transistor VT1 öffnet und am Eingang R (Pin 4) des D-Flipflops liegt ein High-Pegel an. Der Feldeffekttransistor VT3 ist geschlossen und die Last wird nicht mit Netzspannung versorgt.

Durch kurzes Drücken der Taste SB1 wird ein High-Pegel an den Zähleingang C des D-Flip-Flops gelegt und am direkten Ausgang in einen Zustand mit High-Pegel geschaltet.

Der Kanalwiderstand des Transistors VT3 sinkt auf Bruchteile eines Ohms und die Versorgungsspannung wird der Last zugeführt. Nachfolgendes Drücken der SB1-Taste schaltet das D-Flip-Flop am direkten Ausgang in einen Zustand mit niedrigem Pegel, der Transistor VT3 schließt und die Last wird entregt.

Mit zunehmendem Stromverbrauch der Last steigt die Spannung an den Widerständen R13, R14, und wenn sie 0,55 ... 0,6 V erreicht, beginnt der Transistor VT2 und danach VT1 zu öffnen, ein hoher Pegel. und es wird am direkten Ausgang in einen Zustand mit niedrigem Pegel schalten, so dass der Transistor VT3 schließt und die Last entregt wird. Der Schutzauslösestrom kann durch den Widerstand R14 im Bereich von 0,08 ... 0,36 A eingestellt werden.

Da die Transistoren VT1, VT2 im eingeschwungenen Zustand geschlossen sind und das D-Flip-Flop einen kleinen Strom verbraucht, kann der Kondensator C1 nach dem Abschalten der Netzspannung eine Ladung für eine lange Zeit halten. Der Widerstand R3 dient zur Entladung. Dies kann nützlich sein, wenn es notwendig ist, dass während eines langen (Minuten oder mehr) Netzspannungsausfalls die Last getrennt wird.

Fig. 2

Die meisten Teile sind auf einer Leiterplatte aus einseitig folienbeschichtetem Fiberglas angeordnet, deren Zeichnung in Abb. 2. Es ist für die Verwendung von Festwiderständen MLT, S1-4, S2-23 (Drahtstellwiderstand PPB-Za ist an der Wand eines Kunststoffgehäuses installiert), Oxidkondensatoren K50-35 oder importiert, der Rest - K10 -17. Wir werden den Barictor TNR10G471K durch FNR-10K471, FNR-07K471, die Zenerdiode KS213B durch KS213A, 1N4743A, die Diodenbrücke RS407 durch KBL08, KBL10, die Dioden 1N4006 durch 1N4007 ersetzen. Es können LEDs mit konstanter, aber unterschiedlicher Leuchtfarbe (HL1 - grün, HL2 - rot) aus der Serie L-53, KIPD40 verwendet werden. Der Transistor KT3107A kann durch jeden der Serien KT3107, KT361, KT349 ersetzt werden, der Transistor KT3102A durch jeden der Serien KT315, KT3102, KT342, aber Sie müssen auf die Unterschiede in der Pinbelegung der Transistoren achten. Der Feldeffekttransistor SPP20N60S5 hat einen offenen Kanalwiderstand von 0,19 Ohm, die maximale Drain-Source-Spannung beträgt 600 V, der maximale Drainstrom beträgt 20 A und der Impulsstrom beträgt bis zu 40 A. Seine nächsten Analoga sind IRFP460, STW20NB50 , aber Sie können einen leistungsstärkeren installieren - SPW47N60C3 , mit einem offenen Kanalwiderstand von 0,07 Ohm und einem maximalen Drainstrom von 47 A. Wenn Sie Experimente durchführen oder ein Gerät mit einer Last mit geringer Leistung betreiben, Transistoren IRF840 oder KP707, KP753-Serie sind geeignet. Knopf SB1 - jeder kleine Knopf mit einem langen Plastikdrücker, zum Beispiel TD06-XEX, TD06-XBT.

Mit den im Diagramm angegebenen Werten der Widerstände R13, R14 kann eine Last mit einer Leistung von bis zu 75 W an das Gerät angeschlossen werden. Wenn Sie beispielsweise eine Glühlampe mit einer Leistung von 100 ... 150 W an das Gerät anschließen, funktioniert der Stromschutz und verhindert das Einschalten. Um eine stärkere Last zu steuern, muss der Widerstandswert des Widerstands R13 verringert werden. Der Amplitudenwert des Schutzbetriebsstroms kann aus dem Ausdruck la = (0,55...0,6)/(R13+R14) ermittelt werden.

Die meisten Elektro- und Funkgeräte verbrauchen beim Anschluss an das Netz den sogenannten Anlaufstrom, der um ein Vielfaches höher ist als der Nennstrom. Damit der Stromschutz nicht funktioniert, muss ein Oxidkondensator (mit positivem Anschluss zum Emitter) mit einer Kapazität von 1 ... 47 Mikrofarad parallel zum Emitterübergang des Transistors VT100 installiert werden. Auf der Platine ist ein Sitz für diesen Kondensator vorgesehen. Der Anlaufstrom von Geräten mit Schaltnetzteilen, die am Eingang hochkapazitive Kondensatoren haben, kann durch Reihenschaltung eines Drahtwiderstandes mit einem Widerstandswert von 3,3 ... 5,6 Ohm und einer Leistung von 5 ... 10 W reduziert werden laden, zum Beispiel C5-37, C5-16. Geschieht dies nicht, können relativ stromschwache Feldeffekttransistoren (IRF840 etc.) bereits beim ersten Einschalten der Last (TV, Drucker, Monitor) beschädigt werden.

Autor: A. Butov, S. Kurba, Gebiet Jaroslawl; Veröffentlichung: radioradar.net

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