Überlastschutz der Stromversorgung

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen

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Es empfiehlt sich, das vorgeschlagene Gerät in Verbindung mit einem einstellbaren Spannungsstabilisator zu verwenden, der über keine speziellen Schutzeinheiten verfügt.

Das Gerät dient zum Schutz des Spannungsstabilisator-Steuerelements vor Strom- und Temperaturüberlastungen. Der Schutz wird ausgelöst, wenn:

• Überschreiten des zulässigen (eingestellten) Wertes durch den Laststrom;
• Kurzschluss am Ausgang des Stabilisators;
• Überschreitung der zulässigen Verlustleistung des Bedienelements (Erwärmung seines Körpers über 50...70°C).

Der Temperatursensor ist der Thermistor RK1 (Abb. 1), der direkt am Stabilisatorsteuerelement montiert ist. Mit steigender Temperatur nimmt der Widerstand des Thermistors ab, daher sinkt auch die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators am Operationsverstärker DA1. Die Widerstände R1 und R2 bilden einen Spannungsteiler, der die thermische Schutzschwelle festlegt – sie wird durch den Trimmwiderstand R2 eingestellt.

Wenn die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers kleiner als die direkte Spannung wird, ändert sich das Signal an seinem Ausgang abrupt von einem niedrigen Pegel auf nahe der Versorgungsspannung. Dadurch leuchtet die LED HL1, der Thyristor VS1 versorgt das Relais K1 mit Spannung. Das funktioniert und schaltet die Last mit seinen normalerweise geschlossenen Kontakten aus. Die HL2-LED leuchtet auf. Die Tonanzeige gibt einen kurzen Piepton ab.

Der Transistor VT1 enthält eine Schutzeinheit gegen den Laststrom über dem eingestellten Wert und gegen Kurzschluss am Ausgang. Widerstand R8 ist ein Stromsensor. Wenn der Stromwert etwa 1,5 A beträgt, öffnet der Spannungsabfall darüber den Transistor, der wiederum den Thyristor VS1 einschaltet.

Mit den Tasten SB1 und SB2 können Sie die Last von der Stromquelle trennen und wieder anschließen, was beim Einrichten des mit Strom versorgten Geräts erforderlich ist. Wenn der Schutz aufgrund einer Überhitzung des Steuerelements ausgelöst wird, wird die Last erst dann angeschlossen, wenn ihre Temperatur sinkt, was durch das Ausschalten der HL1-LED angezeigt wird.

Die Ausführung des Schutzgeräts hängt von der Größe des verwendeten Netzteils ab. Bei Bedarf kann die Tonanzeige ausgeschlossen werden.

In der vorgeschlagenen Ausführungsform werden Widerstände MLT-0,125, S1-4-0,125, S2-33-0,125 und dergleichen verwendet. Der Widerstand R8 besteht aus Nichrom- oder Manganindraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm. Sein Widerstand wird anhand des erforderlichen Schutzstroms gemäß der Formel bestimmt

R8 \u0,7d XNUMX / Iprotect., Wobei Iprotect - Schutzbetriebsstrom.

Sie können auch mehrere Widerstände mit unterschiedlichem Widerstandswert für unterschiedliche Schutzstromwerte installieren (Abb. 2).

Die Schaltkontakte SA1 müssen für den maximalen Laststrom ausgelegt sein. Das Relais K1 sollte so gewählt werden, dass es bei der Nennspannung am Stabilisatoreingang zuverlässig arbeitet. Es ist wichtig, dass seine Kontakte dem maximalen Strom standhalten. Der Widerstandswert des Widerstands R10 wird abhängig vom verwendeten Relais gewählt. Unter den inländischen gelten beispielsweise die Relais KUTS-1, REK-53, die in Fernsehgeräten der vierten und fünften Generation installiert sind.

Liegt die Betriebsspannung des Relais im Bereich von 5...15 V, wird die Tonanzeige wie in Abb. 1. Wenn mehr, sollten Sie einen parametrischen Stabilisator für eine Spannung von 9 ... 12 V verwenden.

Oxidkondensatoren – K50-16 oder ähnlich, der Rest – KM-6 und ähnlich. Dioden – jedes Silizium mit geringer Leistung, Transistor – auch jedes Silizium mit geringer Leistung, zum Beispiel die KT361-Serie. KT3107 Thermistor – MMT-4. Es wird mit einer Halterung direkt am Reglerelement des Stabilisators befestigt, ggf. unter Verwendung einer Isolierdichtung, da der Thermistorkörper mit einem seiner Anschlüsse verbunden ist.

Ein korrekt zusammengebautes Gerät erfordert keine Anpassung. Es wird lediglich empfohlen, den Widerstandswert des Widerstands R8 für einen bestimmten Schutzbetriebsstrom experimentell auszuwählen. Der Widerstand R2 legt die thermische Schutzschwelle fest, indem er die Temperatur des Bedienelements mit einem Thermometer oder im Extremfall durch Berührung misst. Seien Sie jedoch vorsichtig und achten Sie darauf, sich nicht zu verbrennen.

Um den Transistor VT1 vor Überlastung zu schützen, empfiehlt es sich, in seinen Basis-Ausgangskreis einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 220...510 Ohm einzubauen.

Autor: L. Morokhin, Dorf Makarovets, Gebiet Moskau

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