Transistorschalter mit Überlastschutz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Uhren, Timer, Relais, Lastschalter

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Transistorschalter werden als Endgeräte elektronischer Steuerungssysteme eingesetzt. Mit ihrer Hilfe wird ein Gleichstromnetz aus der Ferne mit verschiedenen elektromagnetischen Mechanismen verbunden. Bei diesen Mechanismen sind Fehlfunktionen in Form von Kurzschlüssen der Wicklungswindungen untereinander möglich, die zu einem Anstieg des Laststroms über den Normalwert hinaus führen und zum Ausfall des Transistorschalters führen können. Daher muss ein Transistorschalter Schalt- und Schutzfunktionen vereinen [1].

Es gibt viele ähnliche Geräte [2,3]. Für einige elektronische Systeme, beispielsweise Automobilsysteme, werden Transistorschalter mit Verriegelungsschutz bevorzugt [4].

Durch diesen Schutz wird die Möglichkeit einer Überhitzung der Elemente des Transistorschalters bei Überschreitung des Laststroms ausgeschlossen.

Die Schaltung in Abb. 1 ist ein Beispiel für ein solches Gerät. Im Kollektorkreis des Endtransistors gibt es keinen zusätzlichen Widerstand, wie es in [5] der Fall ist, wodurch sich die Spannung an der Last beim Einschalten des Geräts der Spannung der Stromquelle annähert.

(zum Vergrößern klicken)

Geräteparameter:

• Versorgungsspannung......+12 V
• Nennschaltstrom.......2 A
• Spannungsabfall über dem Schalter.......0,5 V
• Ausschaltstrom ....... 2,3 A

Der Transistorschalter besteht aus einer Anlaufeinheit mit den Transistoren VT1, VT2, den Widerständen R1...R4 und dem Kondensator C1, einer Vorstufe mit dem Transistor VT3 und den Widerständen R6, R7, einem Leistungsschalter mit dem Transistor VT4 und dem Widerstand R5 und einem Schutz Schaltung auf der Zenerdiode VD1 und dem Widerstand R8.

Das Gerät funktioniert wie folgt. Wenn die Versorgungsspannung an das Gerät angelegt wird, sind die Transistoren VT1, VT3 und VT4 geschlossen, der Transistor VT2 ist offen, wobei über den Widerstand R3 ein positives Potenzial an seine Basis angelegt wird und die Basis-Emitter-Verbindung des Transistors VT3 überbrückt wird. Wenn am Eingang des Geräts ein Steuersignal erscheint (wenn der Schalter SA1 geschlossen ist), öffnet der Transistor VT1, die Basis-Emitter-Strecke des Transistors VT2 wird überbrückt, dieser schließt und der Kondensator C1 wird über den Stromkreis aufgeladen: Steuereingangswiderstand R4 - B-E-Kreuzung VT3. In diesem Fall reicht die Spannung an der Basis des Transistors VT4 aus, um ihn bis zur Sättigung zu öffnen. Liegt kein Kurzschluss vor, wird die Spannung am VT4-Kollektor maximal und sein Kollektorstrom fließt in die Last. Die Zenerdiode VD1 bricht durch, dies reicht aus, um den Transistor VT3 offen zu halten.

Bei einem Kurzschluss oder einer Überlastung im Lastkreis wird die Spannung am Kollektor VT4 kleiner als die Durchbruchspannung der Zenerdiode VD1 und die Transistoren VT3, VT4 schließen und schalten die Last ab. Um den Betrieb des Geräts nach Beseitigung der Überlastungsursache wieder aufzunehmen, müssen Sie SA1 ausschalten und wieder einschalten.

Die Änderung der Ansprechschwelle des Schutzes erfolgt durch Auswahl des Typs der Zenerdiode, wie in der Tabelle angegeben:

Das Gerät ist auf einer doppelseitigen Leiterplatte aufgebaut (Abb. 2).

Литература:

1. Mikroelektronische elektrische Systeme / Herausgegeben von Yu.I. Konev. - M.: Radio und Kommunikation, 1987. - 143 S.
2. Optoelektronische Schlüssel mit Stromschutz//Funk. - 1990. - Nr. 8. - S.57.
3. Wie. 1473682 UdSSR.
4. Polyak D.G., Esenovsky-Lashkov Yu.K. Elektronik von Automobilsteuerungssystemen. - M.: Maschinenbau, 1987, S. 106,107.
5. Esaulov N. Einstellbare elektronische Sicherung//Radio. - 1988. - Nr. 5. - S.31-32.

Autor: O. L. Sidorovich

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