ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ 2. Электронный предохранитель на полевом транзисторе схема

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ 2 CAVR.ru

Рассказать в: 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. Схема предохранителя ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ 2

Печатная плата ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ 2

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. ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ 2

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". ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ 2

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. Раздел: [Схемы] Сохрани статью в: Оставь свой комментарий или вопрос:

www.cavr.ru

Электронный предохранитель на полевом транзисторе 2ZV.ru

Рассказать в:

Электронный предохранитель на полевом транзисторе В качестве датчика тока используется малое сопротивление открытого канала полевого транзистора (27 мОм). В этой схеме ПТ выполняет две функции: электронного ключа и датчика тока. Микросхема LM358 используется как компаратор напряжения. Источник образцового напряжения 2,5 В собран на микросхеме TL431.Кнопкой SB1 осуществляется запуск ЭП, при кратковременном нажатии которой напряжение питания через диод VD2 и резистор R4 поступает на затвор ПТ, вследствие чего он откроется и подключит нагрузку к источнику питания.Когда ток нагрузки достигнет определённого значения (устанавливается резистором R1), устройство скачком закрывает транзистор и обесточивает нагрузку. Светодиод HL1 сигнализирует о том, что нагрузка отключена.Для включения нагрузки необходимо снова кратковременно нажать на кнопку SB1.Компоненты:В электронном предохранителе можно применить любой операционный усилитель (ОУ), работоспособный при нулевом напряжении на обоих входах, при условии однополярного питания (LM358, KP1040УД1A, K1464УД1P) в корпусе DIP8. TL431 - любой из этой серии. Полевой транзистор любой N- канальный (IRLR2905, IRL1404, IRF1010N, IRLZ44, IRF840). Указанный на схеме ПТ – в корпусе D-Pak.Остальные детали ЭП: Резисторы: R1 - 10кОм типа СП3-19а, СП3-28 или аналогичные;R2 - 200 кОм;R3 – 3 кОм;R4-R5-1 кОм - 0,125 Вт.Диоды:VD1,VD2-1N4148, КД522БКонденсатор: С1 - 0,1 мкФ - К10-17ВСветодиод: АЛ307.Настройка:Итак, устройство собрали. Подключаем его к источнику питания, подсоединяем нагрузку. Повышаем напряжение источника питания (резистор R1 установил в положение максимального сопротивления).При 2,5 В начинает светиться HL1. Поднял напряжение до 10В. На нагрузке ноль вольт. Нажимаем кнопку SB1, гаснет светодиод и на нагрузке появляется напряжение источника питания.Ток на амперметре - 4,5 А. Повышаем напряжение до 20 В. При токе 9 А засветился светодиод, сигнализируя о том, что нагрузка отключена. Минимальный ток срабатывания, который удалось выставить – 3 А.Интервал изменения тока срабатывания можно установить подбором сопротивления резистора R2. Для уменьшения тока срабатывания необходимо в разрыв цепи стока ПТ (на схеме отмечено звёздочкой) установить мощный резистор сопротивлением около 0,1 Ом.Электронный предохранитель работоспособен при напряжении от 5 В до 20 В и токе нагрузки до 40 А. Для источника питания с напряжением до 40 В необходимо внести изменения в схему: 1) применить ОУ, рассчитанный на соответствующее однополярное плюсовое напряжение, их не так много, надо искать. У LM358 предельное напряжение однополярного питания 32 В. 2) Резистор R4 увеличить до 47 кОм. Между истоком и затвором ПТ установить резистор 47 кОм (на плате это резистор R6), поскольку у IRLR2905 допустимое напряжение сток-исток 20 В. Резисторы R3, R5 увеличить до 10 кОм, а мощность резистора R5 увеличить до 0,25 Вт.Файлы к статье Электронный предохранитель на полевом транзисторе

Раздел: [Конструкции простой сложности] Сохрани статью в:

2zv.ru

Электронный предохранитель на полевом транзисторе - Конструкции простой сложности - Схемы для начинающих

В качестве датчика тока используется малое сопротивление открытого канала полевого транзистора (27 мОм). В этой схеме ПТ выполняет две функции: электронного ключа и датчика тока. Микросхема LM358 используется как компаратор напряжения. Источник образцового напряжения 2,5 В собран на микросхеме TL431.

Кнопкой SB1 осуществляется запуск ЭП, при кратковременном нажатии которой напряжение питания через диод VD2 и резистор R4 поступает на затвор ПТ, вследствие чего он откроется и подключит нагрузку к источнику питания.

Когда ток нагрузки достигнет определённого значения (устанавливается резистором R1), устройство скачком закрывает транзистор и обесточивает нагрузку. Светодиод HL1 сигнализирует о том, что нагрузка отключена.

Для включения нагрузки необходимо снова кратковременно нажать на кнопку SB1.

Компоненты:

В электронном предохранителе можно применить любой операционный усилитель (ОУ), работоспособный при нулевом напряжении на обоих входах, при условии однополярного питания (LM358, KP1040УД1A, K1464УД1P) в корпусе DIP8.

TL431 - любой из этой серии. Полевой транзистор любой N- канальный (IRLR2905, IRL1404, IRF1010N, IRLZ44, IRF840). Указанный на схеме ПТ – в корпусе D-Pak.

Остальные детали ЭП:

Резисторы:

R1 - 10кОм типа СП3-19а, СП3-28 или аналогичные;

R2 - 200 кОм;

R3 – 3 кОм;

R4-R5-1 кОм - 0,125 Вт.

Диоды:

VD1,VD2-1N4148, КД522Б

Конденсатор: С1 - 0,1 мкФ - К10-17В

Светодиод: АЛ307.

Настройка:

Итак, устройство собрали. Подключаем его к источнику питания, подсоединяем нагрузку. Повышаем напряжение источника питания (резистор R1 установил в положение максимального сопротивления).

При 2,5 В начинает светиться HL1. Поднял напряжение до 10В. На нагрузке ноль вольт. Нажимаем кнопку SB1, гаснет светодиод и на нагрузке появляется напряжение источника питания.

Ток на амперметре - 4,5 А. Повышаем напряжение до 20 В. При токе 9 А засветился светодиод, сигнализируя о том, что нагрузка отключена. Минимальный ток срабатывания, который удалось выставить – 3 А.

Интервал изменения тока срабатывания можно установить подбором сопротивления резистора R2. Для уменьшения тока срабатывания необходимо в разрыв цепи стока ПТ (на схеме отмечено звёздочкой) установить мощный резистор сопротивлением около 0,1 Ом.

Электронный предохранитель работоспособен при напряжении от 5 В до 20 В и токе нагрузки до 40 А. Для источника питания с напряжением до 40 В необходимо внести изменения в схему:

1) применить ОУ, рассчитанный на соответствующее однополярное плюсовое напряжение, их не так много, надо искать. У LM358 предельное напряжение однополярного питания 32 В.

2) Резистор R4 увеличить до 47 кОм. Между истоком и затвором ПТ установить резистор 47 кОм (на плате это резистор R6), поскольку у IRLR2905 допустимое напряжение сток-исток 20 В.

Резисторы R3, R5 увеличить до 10 кОм, а мощность резистора R5 увеличить до 0,25 Вт.

cxema.my1.ru

Электронный предохранитель

Электронный предохранитель постоянного и переменного тока!

Либо постоянного тока (до 2 A и 20 в постоянного тока) можно использовать в качестве переменного тока (до 3,5 A переменного тока и 15 в постоянного тока). Заменяет обычные предохранители.

electronic-fuse 1

Цепи

Схема значения рассчитываются на напряжение 20 Вольт. R5 значение зависит от Макс тока используется.

600 мА R5 = 47 ком
1,8 R5 = 56 ком
3,3 R5 = 68 ком

Компонент	Значение/ тип
D1, D4	1N5404
D5	КРАСНЫЙ 5mm
T1	TIP41 — транзистор
T2	BC337/2A — транзистор
T3	BC548/2A — транзистор
R1, R2	1 Ком — резистор
R3	10 Ком — резистор
R4	33 Ком — резистор
R5	47 Ком — Resistor(see note)
C1	4,7 nF — конденсатор
L	Тип радиатора L

<<< Схемы электрические 3

radioschema.ru

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

И. АЛЕКСАНДРОВ, г. Курск

При налаживании различной радиоэлектронной аппаратуры желательно пользоваться блоком питания с встроенной и регулируемой электронной защитой по току нагрузки. Если имеющийся в вашем распоряжении блок не имеет такой защиты, ее можно выполнить в виде приставки, включаемой между выходными гнездами блока и нагрузкой. Таким образом, приставка-предохранитель в случае превышения заданного максимального тока нагрузки мгновенно отключит ее от блока питания.

Электронный предохранитель (см. рисунок) содержит мощный транзистор VT2, который включен в минусовый провод питания, два стабилизатора тока на полевых транзисторах — один регулируемый (на VT1), в другой — нерегулируемый (на VT3), и чувствительный элемент — тринистор VS1. Управляющее напряжение на тринистор поступает с датчика тока, в роли которого выступает резистор R1 весьма малого сопротивления (0,1 Ома), и с резистора R2. Данный тип тринистора включается при напряжении на управляющем электроде (относительно катода) 0,5...0,6 В.

Ток нагрузки создает падение напряжения на резисторе R1, которое для тринистора является открывающим. Кроме того, ток, протекающий через транзистор VT1 (его можно изменять переменным резистором R3), создает падение напряжения на резисторе R2, которое также будет открывающим для тринистора. Когда сумма этих напряжений достигнет определенного значения, тринистор откроется, напряжение на нем уменьшится до 0,7...0,8 В. Зажжется светодиод HL1 и просигнализирует об аварии. В то же время напряжение на светодиоде HL2 уменьшится настолько, что он погаснет. Транзистор VT2 закроется, и нагрузка окажется отключенной от блока питания.

Предохранитель работает так. В исходном состоянии через транзистор VT3 протекает ток примерно 8...15 мА, который остается почти неизменным при изменении выходного напряжения блока питания. Этот ток протекает через све-тодиод HL2 (он зажигается, сигнализируя о прохождении через устройство тока нагрузки) и цепь базы транзистора VT2, который открывается. Поскольку статический коэффициент передачи транзистора составляет несколько тысяч, он способен пропустить в нагрузку ток в несколько ампер. При этом падение напряжения на транзисторе не превысит 1 В.

Ток нагрузки, при котором будет срабатывать предохранитель, можно устанавливать переменным резистором R3 в пределах от нескольких десятков миллиампер до примерно 5 А.

После устранения неисправности в нагрузке электронный предохранитель приводят в исходное состояние кнопкой SB1, которая при замыкании ее контактов обесточивает тринистор, и он закрывается. Транзистор VT2 открывается, ток поступает в нагрузку.

В устройстве допустимо применить, кроме указанных на схеме, полевые транзисторы КП307А или аналогичные с начальным током стока 10... 15 мА и максимально допустимым напряжением не менее выходного напряжения блока питания. Транзистор VT2 может быть КТ829А— КТ829Г, КТ827А—КТ827В. При токе нагрузки более 1 А транзистор необходимо установить на

радиатор. Светодиоды — любые маломощные (АЛ307, АЛ341), но на месте HL1 лучше установить свето-диод красного свечения, а на месте HL2 - - зеленого. Тринистор -2У107А—2У107В. Переменный резистор — СПО, СП, СП4, постоянные — МЛТ, С2-33, резистор R1 изготавливают из отрезка высокоом-ного провода.

Налаживание устройства сводится к установке максимального тока срабатывания подбором сопротивления резистора R1 при отключенном от плюса питания стока транзистора VT1. Минимальный ток срабатывания подбирают подключением резистора R3 другого номинала. При этом допускается включение последовательно с ним или параллельно ему постоянного резистора.

Если при срабатывании предохранителя через транзистор VT2 все-таки протекает остаточный ток (транзистор не закрывается), рекомендуется применить светодиод HL2 с большим рабочим напряжением или включить последовательно с ним диод КД102Б, КД103Б, КД105Б, КД522Б.

От редакции. Если в блоке питания есть стабилизатор напряжения, предохранитель следует включать перед ним, а не на выходе блока.

Радио №2, 2000 г., с. 54.

www.radio-schemy.ru

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ - Электронная нагрузка

Данный электронный предохранитель подключается в разрыв цепи между источником питания и защищаемой нагрузкой. Электронный предохранитель выполнен в виде двухполюсника, при входном напряжении от источника питания от 3 до 35В. Падение напряжения на устройстве не превышает 1.9В, при максимальном токе нагрузки. Открывшийся тиристор, замыкая цепь базы транзистора VT1, закрывает электронный ключ, и ток в цепи резко уменьшается.

Используйте электронный предохранитель постоянного тока, который будет защищать ваши устройства, подключенные к блоку питания. 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.

При настройке отрегулируйте резистор Р1 до тех пор, пока предохранитель не «перегорит». У IRLR2905 оно 27мОм, поэтому выставить ток срабатывания 5А и более с транзистором IRF840 не получится.

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.

:: ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ ::

Для активации предохранителя предназначена кнопка SA1 (без фиксации). При непродолжительном нажатии на ее, напряжение поступает на затвор полевого транзистора через сопротивление R4 и диод VD2. В результате этого транзистор подключает питание к нагрузке.

Обеспечить автоматическую многоразовую защиту устройства и одновременно повысить ее быстродействие можно за счет использования электронных предохранителей. При работе стабилизатора ток нагрузки проходит через датчик тока R1, создавая на нем падение напряжения.

Описание работы электронного предохранителя

По мере роста тока потребления и, соответственно, увеличения напряжения на резисторе, транзистор приближается к порогу открывания. Когда напряжение между базой и эмиттером транзистора VT1 достигнет 0,7 В, он открывается и при дальнейшем росте тока переходит в состояние насыщения. При открывании транзистора выпрямленное напряжение поступает на акустический сигнализатор и приводит его в действие.

33 сек. Увеличить время выдержки на один-два порядка можно увеличением номиналов R2, R3 и С1. Максимальный ток нагрузки определяется типом используемого транзистора VT1 и наличием у него теплоотвода. Переключатель SA2 может быть включен при малых (до 10 мА на ключ) токах нагрузки. При токах нагрузки до 40 мА можно исключить из схемы транзистор VT1 . В этом случае все ключи /ШО/7-коммутатора DA1 должны быть соединены параллельно.

При нажатии кнопки SB1 к источнику тока подключаются и нагрузка, и само контролирующее устройство. Зарядные устройства (ЗУ) обычно снабжены электронной ощитой от короткого замыкания на выходе . Однако еще !стречаются простые ЗУ, состоящие из понижающего транс-рорматора и выпрямителя. При номинальном режиме тиристор отключен, транзисторы устройства, включенные по схеме Дарлингтона, находятся в состоянии насыщения, падение напряжения на них минимально (обычно единицы вольт).

Открытый тиристор шунтирует цепь управления составного транзистора, ток через который снижается до минимума. Схема рассчитана на работу при больших токах, поэтому на самой схеме защиты падает довольно значительная часть напряжения питания и рассеивается, соответственно, большая мощность.

Полевой транзистор обтачивался по минимуму размера, а диоды КД226Д «разбирались», с целью извлечь кристалл… Вся схема паялась на медном фланце от негодного транзистора КТ819 в металлическом корпусе, и заливалась герметиком. Существуют, так же, схемы на транзисторах. От аналогичных устройств она отличается способностью работать при высоких напряжениях питания и способом включения.

У такого стабилизатора тока на полевом транзисторе есть существенный недостаток – повышенное падение напряжения на открытом транзисторе. Это вызвано высоким пороговым напряжением открывания полевого транзистора.

Схема предохранителя

В результате, падение напряжения на транзисторе VT3 увеличится. В пределе (при коротком замыкании в нагрузке) более 300Вт, что не допустимо. Поэтому, в схему был добавлен ещё один узел на элементах VT1, VD1, R1, R2, C1, превращающий источник тока в предохранитель. В результате, тот закрывается и нагрузка обесточивается. При уменьшении сопротивления нагрузки, ток не может увеличиться свыше заданного значения, по этому, напряжение на нагрузке начнёт уменьшаться.

В то же время, обеспечивается запас по падению напряжения при переходных режимах в нагрузке. Элементы R5, C2, VD3-VD6 нужны только при работе предохранителя в цепи переменного тока. Диоды обеспечивают требуемую полярность напряжения на схеме. Конденсатор С2 – сервисный.

Так как транзистор VT3 не сразу открывается при подаче питания, то ток нагрузки будет скачком увеличен током зарядки конденсатора С2, а с резистором R5, этого не случится.

В этом случае, на нагрузке не будет ни каких перепадов напряжения. Стабилитрон VD2 защищает затвор транзистора VT3 от пробоя. Дело в том, что сопротивление в цепи затвора транзистора VT3 довольно высокое — R3 на 1МОм, а транзисторы VT1 и VT2 работают в режиме микротоков. При резком выключении транзистора VT3, когда амплитуда напряжения сети максимальна (например, 300В), на затворе появляется импульс напряжения величиной 300/12=25В.

Ключевые характеристики используемого полевого транзистора

В качестве стабилитронов использованы обратно включенные базово-эмиттерные переходы транзисторов. Напряжение стабилизации такого стабилитрона оказывается на уровне, примерно, 7В. Для защиты затвора транзистора VT3 это не существенно, но меняется режим предохранителя. С обычным стабилитроном “предохранитель” срабатывает и восстанавливается при одном и том же значении порогового напряжения.

Так как это предохранитель, то нет необходимости точно устанавливать значение тока ограничения. При выборе этого значения следует иметь в виду, что при низком значении “предохранитель” не будет сам восстанавливаться, а при высоком, на транзисторе VT3 будет рассеиваться большая мощность.

При этом падение напряжение на схеме (и транзисторе VT3) не превышает 6В, значит, рассеиваемая мощность будет равна 1,4*6=8,4Вт. Принципиальная схема одного из вариантов подобного электронного предохранителя приводится в данной статье.