Ограничители тока: схемы

Электронный предохранитель на полевом транзисторе. Схема и описание

Электронный предохранитель являются действенным способ позволяющий защитить всевозможные электронные приборы от перегрузок по току.

В основном электронные предохранители обязаны соответствовать следующим требованиям: они должны быть экономичными, простыми и в то же время надежными и иметь малые размеры. Для воплощения всех перечисленных требований как нельзя, кстати, подходят полевые транзисторы высокой мощности.

Принципиальная схема одного из вариантов подобного электронного предохранителя приводится в данной статье.

Описание работы электронного предохранителя

Данный электронный предохранитель подключается в разрыв цепи между источником питания и защищаемой нагрузкой. Схема обеспечивает защиту при напряжении 5…20 вольт при нагрузке, доходящей до 40 ампер.

Защита авто электроники от перенапряжения и перегрузки

Включение зажигания при запуске автомобиля или выброс большого количества энергии в электронику при выключении двигателя — это источники опасных скачков напряжения в сети авто 12 В. Такие состояния делятся на пониженное напряжение (UV) и повышенное (OV); они могут иметь значительные параметры вольтажа и повреждать цепи, не предназначенные для работы в таких экстремальных условиях. Для защиты чувствительной электроники от переходных состояний питания были разработаны специальные устройства.

Компаратор LTC4368 разработан с гистерезисом всего 25 мВ на выводах монитора для улучшения помехозащищенности. Гистерезис может предотвратить ложное включение или выключение MOSFET из-за, например, пульсаций или высокочастотных колебаний в линии питания. Гистерезис 25 мВ в LTC4368 соответствует 5% пороговых значений выводов монитора и является общим для защиты как от недо-, так и от перенапряжения.

Для безопасности или для снижения нагрузки на линию зажигания некоторые автомобильные вспомогательные цепи должны быть отключены от бортсети при запуске или остановке авто. Из-за больших амплитуд переходных процессов для этих схем может потребоваться ещё больший гистерезис, чем для самой LTC4368. В таких устройствах повышенные требования к гистерезису могут быть удовлетворены путем установки LTC4368 на мониторинг питания чипа с регулируемым гистерезисом, таким как LTC2966. На рисунке показан пример защиты автомобильной цепи с широким диапазоном напряжений. В этой схеме LTC2966 действует как компаратор, а LTC4368 отвечает за подключение нагрузки к сети.

Выбор номинального тока плавкой вставки предохранителя

Высоковольтный предохранитель защищает обмотку высокого напряжения силового трансформатора не только от коротких замыканий, но и от перегрузки, поэтому при выборе плавкой вставки необходимо учитывать и номинальный рабочий ток.

При выборе номинального тока плавкой вставки нужно учитывать несколько факторов.

1. Во-первых, силовой трансформатор в процессе работы может подвергаться кратковременным перегрузкам.
2. Во-вторых, при включении трансформатора возникают броски тока намагничивания, которые превышают номинальный ток первичной обмотки.

Также нужно обеспечить селективность работы с защитой, установленной на стороне низкого напряжения (НН) и на отходящих линиях потребителей. То есть в первую очередь должны срабатывать автоматические выключатели (предохранители) на стороне низкого напряжения отходящих линий, которые идут непосредственно на нагрузку к потребителям.

Если эта защита по той или иной причине не срабатывает, то должен сработать автомат (предохранитель) ввода стороны НН силового трансформатора. Предохранители на стороне ВН в данном случае — это резервирующая защита, которая должна срабатывать в случае перегрузки обмотки низкого напряжения и отказе защит со стороны НН.

Исходя из вышеперечисленных требований, плавкая вставка выбирается по двухкратному номинальному току обмотки высокого напряжения.

Таким образом, высоковольтные предохранители, установленные на стороне ВН, защищают от повреждений участок электрической цепи до ввода трансформатора, а также от внутренних повреждений самого силового трансформатора. А предохранители (автоматические выключатели) со стороны НН силового трансформатора защищают сам трансформатор от перегрузок выше допустимого предела, а также от коротких замыканий в сети низкого напряжения.

Номинальный ток обмоток силового трансформатора указывается в его паспортных данных.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

   Вам надоело менять предохранители каждый раз, когда они сгорают? Используйте электронный предохранитель постоянного тока, который будет защищать ваши устройства, подключенные к блоку питания. Этот «предохранитель» может быть восстановлен, просто отключив и снова включив его. Такой предохранитель использует N-канальный FET полевой транзистор как датчик тока. Также транзистор осуществляет отключение линии нагрузки по массе, когда ток превысит максимально допустимое значение.

Печатная плата

   Ток отсечки (срабатывания) можно регулировать переменным резистором Р1 от 0 до 5 А. Данная схема может корректно работать с максимальным током нагрузки до 5 ампер. Не перегружайте её, если не хотите сжечь детали. На длительном высоком токе транзистор может становиться горячим, поэтому нужен небольшой радиатор.

   Теперь о конденсаторах в базовой цепи — С1 и С2 транзистора Т2. В зависимости от их ёмкости, меняется скорость срабатывания. Например с С1 будет отключаться медленно (пропуская кратковременные пики нагрузки), а С2 мгновенно. При настройке отрегулируйте резистор Р1 до тех пор, пока предохранитель не «перегорит».

   Сброс предохранителя прост: отключите его питание, и при повторной подаче напряжения схема готова защитить ваши приборы снова. Устройство подходит как приставка для любого источника питания постоянного тока (с переменным схема не заработает) на напряжение выхода до 25 В. При более высоком напряжении потребуется изменить номиналы некоторых резисторов и поставить транзисторы по мощнее. А для защиты самого БП можно сделать вот эту схему.

Защита от обратной перегрузки по току

На графике показана реакция LTC4368 на переходной процесс от перегрузки по току. Компаратор обратного максимального тока определяет напряжение между выводами VOUT и SENSE. Пороговое значение напряжения для подтверждения обратной перегрузки по току зависит от версии чипа. Например LTC4368-1 будет работать при 50 мВ, а LTC4368-2 — при 3 мВ. Это устройство было разработано с использованием LTC4368-2. Измерительный резистор R11 имеет сопротивление 20 мОм, что устанавливает предел обратной перегрузки по току на 150 мА.

Срабатывание токовой защиты в обратном направлении

Когда на нагрузку идёт ток 100 мА, на VOUT подается скачок напряжения, так что VOUT больше, чем VIN. По мере увеличения VOUT ILOAD уменьшается. Шаг напряжения достаточно велик, чтобы заставить ток течь от нагрузки к источнику питания. Это продолжается до тех пор, пока обратный ток не достигнет 150 мА и не сработает компаратор обратного максимального тока. Когда он работает, вывод GATE опущен. Это изолирует нагрузку от сети и предотвращает дальнейшее протекание нагрузки по направлению к сети. LTC4368 будет поддерживать низкий уровень ключей, пока не обнаружит, что VOUT на 100 мВ ниже VIN.

Конструкционные разновидности

Наибольшее распространение сегодня получили такие типы плавких предохранителей:

Трубочные. Основные детали монтируются внутри закрытого фибрового корпуса, получившего способность к газогенерации. Когда запускается процесс увеличения температуры, внутри предохранителя начинается повышение давления. После достижения определенного значения происходит отключение цепи.

Пробочные. Фарфоровое основание содержит пластины с винтом и резьбовой гильзой, на концах которых присоединены связанные металлическим проводником контакты. Чтобы закрепить пластмассовый чехол на аппарате, необходимо завинтить кольцо. Перегоревшая пробка утилизируется, так как ее собственноручное восстановление невозможно осуществить.

Способ закрывания расплавляющегося проводника управляет типом внешних эффектов, возникающих после отключения энергии. Этот признак позволяет существовать таким видам предохранителей, среди которых популярны:

Открытые. Возникающая дуга обладает неограниченными размерами. Частицы расплавленного металла свободно проникают в окружающую среду, увеличивая вероятность возгорания окружающих поверхностей.

Полузакрытые. Аппарат оборудован оболочкой, которая закрывается максимум с двух сторон. Присутствующие возле сработавшего предохранителя люди рискуют получить травмы от пламени и разлетающегося металла.

Закрытые. Сгоревшие элементы расположенной в сплошном корпусе проволоки неспособны выбраться за пределы стенок, а также навредить человеческому здоровью.

Перед тем, как выбрать плавкий предохранитель, необходимо знать, что при гашении дуги могут применяться различные методы. Первый разрешает использовать порошки, волокна и зернистые фракции совместимых материалов. Второй предлагает организовать перемещение газов или управлять возникающим в патроне давлением.

Некоторые модели заменяются без отключения электрической энергии. При совершении этих действий запрещается касаться руками находящихся под высоким напряжением элементов. При невозможности выполнения операций прибор принудительно обесточивается.

Диагностика предохранителей и почему они перегорают в вашем автомобиле.

Любая цепь в системе электроснабжения автомобиля имеет предохранитель, который перегорает и защищает дорогостоящую проводку машины. Предохранитель служит для защиты от:

• короткого замыкания,
• токовой перегрузки.
• выхода из строя автомобильного оборудования

Первым делом при коротком замыкании разрушается плавкая вставка, тем самым разрывает цепь проводки. Купить и заменить всавку не составляет большого труда и средств.

Любой предохранитель

рассчитан на определенное значение протекающего тока. Только при превышении этого значения он сгорает. Иногда завод-изготовитель устанавливает несколько предохранителей в зависимости от мощности и количества электроустройств в машине. При протекании тока, большего, чем номинальное значение, плавкая вставка расплавляется, т.е. предохранитель срабатывает. Теперь его нужно заменить на новый с таким же номинальным значением.

Если же установить, например, вместо 10 А, 16 А, то тогда при перегрузке предохранитель может выдержать превышение тока, а вот проводка – не сможет. В итоге плавкая вставка останется целая, а провода и прибор подлежат замене. Если же предохранитель установлен на 8 А вместо 10 А, то тогда надежность повыситься, но при протекании тока, например, 9 А он разрушиться, хотя при прежнем аналоге цепь выдержала бы перегрузку. Производители автомобилей учитывают и запас мощности на электрической цепи.

Существуют несколько ошибок водителей

во время использования электрооборудования и предохранителей. Например, вместо плавкой всавки ставят:

• кусочек проволоки,
• монеты,
• гвоздь,
• другие металлические предметы

Тем самым не обеспечивается надежная защита. Ведь такие предметы могут выдержать очень большие токи, что может привести к перегреву электрической проводки и чего хуже к .

Также следует после обнаружения сработавшего предохранителя выяснить, в чем причина перегрузки электрической цепи. Быть может, что неисправность в светосигнализации или генераторе. Если замененная вставка перегорает повторно, необходимо перезванивать электрическую цепь и искать замыкание проводки или оборудования автомобиля.

На потребительском рынке очень много стало приборов не качественного исполнения, которые вставляются в прикуриватель и вызывают перегорание предохранителя отвечающий за работоспособность самого прикуривателя.

Не штатное оборудование автомобиля и перегрузка электрических цепей так же может стать причиной перегорания предохранителей.

Устройство и функционирование

Большинство предохранителей состоит из корпуса или патрона, куда вставлен перегорающий проводник. Диаметр его круглого сечения контролируется мощностью тока, вызывающего расплавление материала. К защищаемому прибору соединенные с клеммами концы предохранителей подключаются последовательным способом.

Поверхность оболочки производители обязательно оснащают информацией о силе тока, неспособной расплавить основной металлический элемент.

Унифицированными рукоятками захватываются элементы с вышедшими из строя вставками. Оболочка имеет стенки, предотвращающие расширение коммутационной электрической дуги и взрыв аппарата. Мощность энергии уменьшается кристаллами кварцевого песка, обладающими конкретными размерами и лишенными посторонних примесей.

Материал насыпается в изделие и утрамбовывается до предусмотренной нормативами плотности. С удерживающими основаниями плавящаяся вставка соединяется посредством контактных медных ножей с серебряным покрытием. Дальше повествуется о том, как работает плавкий предохранитель.

Когда повышается мощность подаваемой энергии, проводник начинает нагреваться до определенной температуры под воздействием сформировавшейся дуги. Тогда возникают условия, при которых проволока начинает плавиться и испаряться.

Времятоковая характеристика определяет длительность периода, за который металлическая вставка разжижается под влиянием силы тока. Параметр этого свойства должен превышать напряжение защищаемой техники. Например, если используемый для 220 вольтовой цепи предохранитель облает напряжением в четыреста вольт, при возникновении нештатных ситуаций он вовремя разорвет схему и погасит дугу.

Плюсы и минусы

С тем, как работает плавкий предохранитель мы уже разобрались, потому стоит рассмотреть их преимущества и недостатки.

Главным преимуществом можно считать их низкую цену. Зная это, особенно удивительно, как некоторые недобросовестные производители экономят на этой детали, понимая, к чему может привести такое решение.

• Что такое импульсное реле: принцип работы, виды, описание устройств и схемы подключения. 155 фото реле импульсного типа и видео инструкция по монтажу

• Фотореле для уличного освещения — критерии выбора, советы по подключению и размещению устройства (135 фото)

• Устройство импульсной защиты: классификация, схема подключения ограничителя и советы по выбору устройства (155 фото)

Несмотря на это есть и определенные недостатки. Не зависимо от типа плавкого предохранителя, время его срабатывания будет всегда выше, чем у автоматического аналога.

Кроме того, такая деталь не просто так является дешевой, ведь по сути то она – одноразовая. Как только предохранитель перегорел, прибор нуждается в обслуживании мастера, который поменяет непригодную для работы часть.

В то же время автоматические предохранители могут работать долгое время, ведь они просто размыкают цепь в определенных ситуациях, при этом не теряя свою работоспособность.

Модель для датчика движения

Устройства для датчиков движения делаются очень просто. Модули в данном случае разрешается использовать волнового типа с проводимостью от 4 мк. При этом номинальное напряжение должно составлять около 30 В. Трансиверы для устройств подбираются на проводных резисторах. Если рассматривать схему с дипольными проводниками, то понадобится расширитель. Также надо отметить, что специалисты советуют не использовать проводниковые резисторы с низкой чувствительностью. У них малый порог проводимости, они быстро перегреваются. Конденсаторы для реле подбираются на 4 пФ. Данной емкости достаточно для быстрой генерации импульсов.

Классификация

По принципу действия предохранители бывают плавкие и автоматические. Первые – это обычные пробки. Они широко применяются в бытовых сетях, поскольку являются последним и самым надежным рубежом защиты. Их вкручивают около счетчика, а цоколь такой же, как у лампы накаливания. После каждого срабатывания перегоревшие пробки следует поменять.

Предохранители устанавливают после счетчика. Вводной автомат, установленный впереди счетчика, должен быть опломбирован, чтобы исключить кражу электроэнергии. Для этого его помещают в бокс с возможностью доступа только к переключателю.

Автоматы подразделяются на следующие типы:

• электромеханические (автоматические выключатели);
• электронные;
• самовосстанавливающиеся.

Наиболее распространены автоматические выключатели (фото выше).

После счетчика электрический ток расходится по линиям в квартире. Главный ввод и каждый контур в отдельности нужно защитить от перегрузок и короткого замыкания (КЗ). В домах старой постройки применяются пробки с тонкими токопроводящими вставками (рис. а). При номинальных параметрах плавкая вставка выдерживает токовую нагрузку. Когда ее значение превышает норму, вставка пробки перегорает и разрывает цепь. Для восстановления схемы перегоревший элемент следует поменять на исправный. Это может сделать своими руками даже не специалист.

Плавкие и автоматические предохранители (пробки)

С аналогичной формой были сделаны автоматические устройства, способные заменить пробки. На рис. б изображен предохранитель автоматический резьбовой ПАР-10, где число обозначает номинальный ток. Для него не требуется при каждом срабатывании заменить плавкие вставки, а восстановление работоспособности обеспечивается нажатием кнопки.

Выбор предохранителей для защиты силовых трансформаторов

Основные условия выбора плавких предохранителей силовых трансформаторов является следующие параметры. Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок должно быть равно номинальному напряжению сети:

Плавкие предохранители в СССР выпускались на номинальные напряжения, соответствующие ГОСТ 721—77, в том числе на 6; 10; 20; 35; 110 кВ. Номинальное напряжение указывается в наименовании предохранителя, например ПК-6, ПК-10, ПСН-10, ПСН-35 и т. п.

Установка предохранителя, предназначенного для сети более низкого напряжения, т. е. создание условия Uном пр < Uном. с не допускается во избежание к.з. из-за перекрытия изоляции предохранителя. Наряду с этим не допускается без специального указания завода-изготовителя применение предохранителя в сетях с меньшим номинальным напряжением из-за опасности возникновения перенапряжений при отключении к. з. Номинальный ток отключения выбранного предохранителя должен быть равен или больше максимального значения тока к. з. в месте установки предохранителя:

Применительно к силовым трансформаторам ток /к. макс рассчитывается для трехфазного к. з. на выводах высшего напряжения трансформатора, т. е. там, где установлены плавкие предохранители. При этом режим питающей системы принимается максимальным, что соответствует наименьшему сопротивлению питающей системы до места подключения рассматриваемого трансформатора. Следует учитывать также подпитку места к. з. электродвигателями, включенными на той же секции, что и рассматриваемый трансформатор. Номинальные токи отключения указаны в ГОСТ и заводских информация.

Предохранители напряжением свыше 1000 В выпускаются с номинальным током отключения от 2,5 до 40 кА (ГОСТ 2213—70). (Прежнее наименование номинального тока отключения — предельно отключаемый ток.)

Выбор плавких предохранителей 10 кВ для защиты трансформаторов

1. По номинальному напряжению: т. е. номинальное напряжение предохранителя Уном.пр дол­жно соответствовать номинальному напряжению сети: Uном = Uном.с
2. По номинальному току отключения: Iо.ном >= Iк.макс т. е. номинальный ток отключения предохранителя по его паспортным данным должен быть больше или равен максимальному значению тока к. з. в месте установки предохранителя. При расчетах токов к. з. следует учитывать подпитку места к. з. электродвигателями.
3. По номинальному току. Номинальный ток предохранителя равен номинальному току заменяемого элемента. Заменяемым, элементом предохранителя с мелкозернистым наполнителем, например типа ПК, считается патрон (один или несколько) с кварцевым песком, плавким.1 элементом, указателем срабатывания или ударным устройством, собранный в заводских условиях.

Номинальный ток предохранителей, защищающих силовые трансформаторы на сторонах 10 и 0,4 кВ, выбирается по таблице

Примечание Предполагается, что на стороне 0,4 кВ применены предохранители типа ПН-2, на стороне 6 кВ—типа ПК-6, на стороне 10 кВ—типа ПК-10.

Предохранители для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН

Трансформаторы напряжения 110 кВ и выше защищают только по стороне низкого напряжения автоматами или предохранителями. Для трансформаторов напряжения 6, 10 и 35 кВ расчет тока для плавкой вставки не производится.

Предохранитель для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН выбирается только по классу напряжения. Для каждого класса напряжения выпускают специальные предохранители типа ПКН (ПН) – 6, 10, 35 (в зависимости от класса напряжения), они применяются исключительно для защиты трансформаторов напряжения.

Недостатки защиты трансформаторов на предохранителях

Защита предохранителями конструктивно осуществляется наиболее просто, но имеет недостатки — нестабильность параметров защиты, что может привести к недопустимому увеличению времени срабатывания защиты при некоторых видах внутренних повреждений силовых трансформаторов. При защите предохранителями возникают сложности согласования защит смежных участков сети.

Как проверить главный предохранитель

Все автомобили имеют хотя бы один главный предохранитель. Обычно он устанавливается на положительной клемме аккумулятора или в блоке предохранителей, подключенному к положительному кабелю аккумулятора.

Часто основной предохранитель перегорает при случайном прикосновении к неправильной клемме батареи при зарядке разряженного аккумулятора. Признак перегоревшего главного предохранителя — отсутствие питания и подсветки внутри автомобиля.

Проверить главный предохранитель легко, обычно хорошо видно, если он перегорел. Если главный предохранитель перегорел, есть вероятность, что перегорели также несколько других более мелких предохранителей.

Формула для расчета диаметра проволоки предохранителя по мощности электроприбора

Мощность часто указывают на этикетках, приклеенных на изделиях. Если на изделии указана потребляемая мощность, то можно рассчитать номинальный ток предохранителя по нижеприведенной формуле.

где

I nom  – номинальный ток защиты предохранителя, А;

P max – максимальная мощность нагрузки, Вт;

U – напряжение питающей сети, В.

Но гораздо удобнее воспользоваться готовыми данными из таблиц

Обратите внимание, первая таблица служит для выбора номинала предохранителя изделий, питающихся от бытовой электросети 220 В, а вторая, для изделий, используемых в автомобилях с напряжением бортовой сети 12 В

Рассмотрим на примере как выбирать предохранитель.
Телевизор перестал работать после грозы. Определено, что сгорел предохранитель. Номинал его не известен. На этикетке задней крышки написано, что потребляемая мощность составляет 120 Вт, бывает, что пишут и 120 ВА. Это обозначение одной и той же мощности, но по стандартам разных стран. По таблице получается, что для электроприборов с максимальной потребляемой мощностью 120 Вт (ближайшее значение 150 Вт) является предохранитель на 1 А.

Методика подбора предохранителя для защиты бортовой электропроводки автомобиля ничем не отличается от выбора для бытовой электропроводки 220 В.

Если после двух замен предохранители каждый раз перегорали, значит, поврежден электроприбор и требуется уже его ремонт. Попытка установить предохранитель на больший ток может только нанести еще дополнительный вред изделию вплоть до неремонтопригодности.

Калькулятор для расчета тока предохранителя

Если в таблицах нет данных для Вашего случая, например, напряжение питания изделия составляет 24 В или 110 В, то можете самостоятельно с помощью приведенного ниже онлайн калькулятора выполнить расчет.

При расчете на калькуляторе Вы получите точное значение тока. Для надежной работы предохранителя необходимо, чтобы его номинал был не менее чем на 5% больше. Например, если получено расчетное значение тока 1 А, то нужно брать предохранитель большего ближайшего номинала из стандартного ряда, то есть 2 А.

Иногда попытки определить номинал предохранителя считыванием информации не получается. На электроприборе надписей нет, на предохранителе не читаемая маркировка. При наличии амперметра, и опыта работы с ним, то вынув предохранитель и подключив амперметр к контактам колодки, в котором был установлен предохранитель, можно измерять ток и тем самым определить его номинал.

Но тут есть подводный камень. Если предохранитель вышел из строя из-за неисправности электроприбора, то ток может быть намного больше, чем должен быть, в дополнение можно еще и вывести из строя измерительный прибор.

Предохранители и их задачи

Защита цепей посредством элементов позволяет своевременно предотвратить выход из строя дорогостоящих электрических узлов и оборудования. Наверное, никому не понравиться остановиться посреди трассы с неисправным токоприемником, не позволяющим дальнейшее движение. Здесь роль плавких вставок трудно переоценить.

Предохранители представляют собой маленькие пластинки с двумя контактами, соединенными посредством плавкого рабочего элемента. Основной целью этого изделия является защита цепей от риска возникновения коротких замыканий, выводящих электрическое оборудование сети из строя. Также нерабочий элемент может не предотвратить возгорание. Сам процесс замыкания инициирует перегорание плавкого элемента внутри корпуса элемента, в результате чего оборудование обесточивается. В этом случае требуется отыскать причины неполадок, их устранить и заменить пришедшую в негодность плавкую вставку. Стоимость данных изделий незначительна, поэтому рекомендуем всегда держать под рукой целый набор предохранителей. Он располагает разными вставками, настроенными на различную величину сетевой нагрузки.

Для каждого токоприемника в отдельности производитель применил индивидуальный предохранитель с собственными настройками мощности. При замене вышедшей из строя вставки требуется замена именно на аналог с идентичным показателем нагрузки. Путаница здесь недопустима, поскольку каждый элемент рассчитан на определенную силу тока.

Вставки различаются по цветовому оттенку. На их корпусе указана максимальная величина тока, которую предохранитель способен выдержать.Если замечен отказ электрооборудования, то первым делом следует прибегнуть к проверке состояния плавких вставок и реле. Эти компоненты стоят на страже нормальной работоспособности всей сети автомобиля.

В Лада Ларгус указанные элементы располагаются в специальных монтажных блоках, коих два. Первый находится в подкапотном пространстве поблизости к коммутационному модулю. Здесь присутствуют предохранители, отвечающие за работу важных систем, а именно:

• электрооборудования мотора;
• зажигания;
• электрических компонентов контура охлаждения;
• бортового контроллера и пр.

Второй блок предохранителей можно обнаружить внутри салона LADA Largus. Производитель поместил его в левой части панели.

Устройство и функционирование

Большинство предохранителей состоит из корпуса или патрона, куда вставлен перегорающий проводник. Диаметр его круглого сечения контролируется мощностью тока, вызывающего расплавление материала. К защищаемому прибору соединенные с клеммами концы предохранителей подключаются последовательным способом.

Поверхность оболочки производители обязательно оснащают информацией о силе тока, неспособной расплавить основной металлический элемент.

Унифицированными рукоятками захватываются элементы с вышедшими из строя вставками. Оболочка имеет стенки, предотвращающие расширение коммутационной электрической дуги и взрыв аппарата. Мощность энергии уменьшается кристаллами кварцевого песка, обладающими конкретными размерами и лишенными посторонних примесей.

Материал насыпается в изделие и утрамбовывается до предусмотренной нормативами плотности. С удерживающими основаниями плавящаяся вставка соединяется посредством контактных медных ножей с серебряным покрытием. Дальше повествуется о том, как работает плавкий предохранитель.

Когда повышается мощность подаваемой энергии, проводник начинает нагреваться до определенной температуры под воздействием сформировавшейся дуги. Тогда возникают условия, при которых проволока начинает плавиться и испаряться.

Времятоковая характеристика определяет длительность периода, за который металлическая вставка разжижается под влиянием силы тока. Параметр этого свойства должен превышать напряжение защищаемой техники. Например, если используемый для 220 вольтовой цепи предохранитель облает напряжением в четыреста вольт, при возникновении нештатных ситуаций он вовремя разорвет схему и погасит дугу.

Простейший ключ

В дальнейшем полевым транзистором мы будет называть конкретно MOSFET,
то есть полевые транзисторы с изолированным
затвором
(они же МОП, они же МДП). Они удобны тем, что управляются
исключительно напряжением: если напряжение на затворе больше
порогового, то транзистор открывается. При этом управляющий ток через
транзистор пока он открыт или закрыт не течёт. Это значительное
преимущество перед биполярными транзисторами, у которых ток течёт всё
время, пока открыт транзистор.

Также в дальнейшем мы будем использовать только n-канальные MOSFET
(даже для двухтактных схем). Это связано с тем, что n-канальные
транзисторы дешевле и имеют лучшие характеристики.

Простейшая схема ключа на MOSFET приведена ниже.

Опять же, нагрузка подключена «сверху», к стоку. Если подключить её
«снизу», то схема не будет работать. Дело в том, что транзистор
открывается, если напряжение между затвором и истоком превышает
пороговое. При подключении «снизу» нагрузка будет давать
дополнительное падение напряжения, и транзистор может не открыться или
открыться не полностью.

Несмотря на то, что MOSFET управляется только напряжением и ток через
затвор не идёт, затвор образует с подложкой паразитный
конденсатор. Когда транзистор открывается или закрывается, этот
конденсатор заряжается или разряжается через вход ключевой схемы. И
если этот вход подключен к push-pull выходу микросхемы, через неё
потечёт довольно большой ток, который может вывести её из строя.

При управлении типа push-pull схема разряда конденсатора образует,
фактически, RC-цепочку, в которой максимальный ток разряда будет равен

где — напряжение, которым управляется транзистор.

Таким образом, достаточно будет поставить резистор на 100 Ом, чтобы
ограничить ток заряда — разряда до 10 мА. Но чем больше сопротивление
резистора, тем медленнее он будет открываться и закрываться, так как
постоянная времени увеличится

Это важно, если транзистор
часто переключается. Например, в ШИМ-регуляторе

Основные параметры, на которые следует обращать внимание — это
пороговое напряжение , максимальный ток через сток и
сопротивление сток — исток у открытого транзистора. Ниже приведена таблица с примерами характеристик МОП-транзисторов

Ниже приведена таблица с примерами характеристик МОП-транзисторов.

Для приведены максимальные значения. Дело в том, что у разных
транзисторов даже из одной партии этот параметр может сильно
отличаться. Но если максимальное значение равно, скажем, 3 В, то этот
транзистор гарантированно можно использовать в цифровых схемах с
напряжением питания 3,3 В или 5 В.

Сопротивление сток — исток у приведённых моделей транзисторов
достаточно маленькое, но следует помнить, что при больших напряжениях
управляемой нагрузки даже оно может привести к выделению значительной
мощности в виде тепла.

Модификации на 12 В

Бистабильное реле (12 вольт, автомобильное) подходит для контакторов проводного типа. Часто оно используются в системах управления светом. Катушки для модификаций подходят разной частотности и диаметра. Если доверять специалистам, то резисторы разрешается подбирать операционного типа с открытой обкладкой. При этом модуляторы применяются только на тиристоре, а проводимость у элемента будет составлять около 3 мк.

Трансиверы под реле подбираются отрицательной направленности. Номинальное напряжение в устройствах может сильно понижаться. Происходит это вследствие возрастания нагрузки на конденсаторах. Для повышения параметра напряжения используются тетроды, которые работают от преобразователей. Фильтры под них устанавливаются с проводимость от 10 мк.

Похожие записи:

Особенности крепежа к газобетонному блоку Швабра по бетону Изготовление железобетонных столбов для забора своими руками Описание работы и устройство импульсного блока питания Шелкография на одежде Дом из кирпича