Электронный сетевой выключатель-предохранитель

Электронный сетевой выключатель-предохранитель

Сетевой выключатель блока питания, управляемый с “холодной” стороны

Автор: Antares, serega.starovoitov@mail.ru
Опубликовано 11.04.2017
Создано при помощи КотоРед.

Добрый день, уважаемые коты! Задумал я как-то подсветить встроенные шкафы в своей квартире, ибо не хотелось каждый раз, собираясь утром на работу, будить жену светом в коридоре или собираться впотьмах. Казалось бы, блок питания, светодиодная лента, выключатель, пару метров провода, и всё, не надо ничего выдумывать – братья-китайцы пришлют по почте по сходной цене. Ан нет, хочется же, чтобы изюминка была, автоматика. В общем, прицепил я к каждой двери концевички, к которым подключил подсветку своих секций шкафа.

Всё бы хорошо, но чтобы такая схема работала, надо постоянно подавать питающее напряжение на ленты с концевичками, или заводить на концевички сетевое напряжение, и и уже через них включать блок питания. Первый вариант меня не устраивает от слова совсем. Постоянно круглосуточно держать блок питания под напряжением, хоть и без нагрузки, где-то в шкафу, на мой взгляд, совсем не безопасно. Да и что-то, но кушать он от сети будет, хоть и совершенно не нагружен большую часть времени. Второй вариант тоже не вариант – нужно тянуть по всему шкафу провод, тем более, заводить на него напряжение 220В. Нет, ну его. Пусть лучше сетевое напряжение будет где-то в одном месте с коробкой с блоком питания, а не по всему шкафу висит. В общем, на стыке таких мыслей и родилось это устройство. Чтобы долго и беспредметно не рассуждать о том, как оно работает, давайте взглянем на схему.

В исходном состоянии (дежурном режиме) нагрузки нет, или она настолько мала, что, при питании от батарейки GB1, не создаёт на резисторе R2 достаточное для открытия транзистора VT2 падение напряжения. Транзистор VT1 тоже закрыт, т.к. питание на блок питания и, соответственно, с блока питания не подаётся. Реле K1 обесточено.

При появлении на выходе нагрузки, падение напряжения на резисторе R2 увеличивается, и открывается транзистор VT2, который подаёт через диоды VD2, VD4 напряжение с батареи GB1 на обмотку реле K1. Конденсатор C1 облегчает пуск реле при разряженной батарейке. Реле замыкает свои контакты и подаёт питание на блок питания. На входе 12В появляется питающее напряжение. Оно через диод VD1 запитывает нагрузку. При этом, за счёт падения напряжения на диоде, открывается транзистор VT1 и запитывает обмотку реле через диод VD3 и резистор R3 от блока питания. Так как напряжение блока питания больше напряжения батареи, диод VD2 закрывается и отключает батарею от остальной схемы. Транзистор VT2 закрывается, но реле остаётся запитано от транзистора VT1.

При отключении нагрузки перестаёт течь ток через диод VD1, что закрывает транзистор VT1. Реле отключается и отключает от сети блок питания. Далее схема запитывается от батареи GB1 и находится в исходном состоянии.

Теперь поговорим немного об элементной базе. Плату я не разводил – использовал китайскую макетку 5х7см, т.к. схема довольно простая. Поэтому детали использовал выводные, но никто не запрещает развести плату и использовать SMD компоненты или поставить их на ту же макетку.

В качестве резисторов R1 , R3 и R4 я использовал какие-то безымянные аналоги МЛТ-0,25, резистор R2 – МЛТ-0,5 Резистор R5 – С5-37-5Вт – можно заменить на мощный резистор, хорошо переносящий импульсные перегрузки (например, цементные SQP). Изначально я коммутировал питание 100-ваттного импульсного блока питания напрямую, без резистора R5, но, несмотря на наличие в блоке питания пускового терморезистора, реле хватало на несколько включений, после чего его контакты заваривались, и реле не отключалось. После установки резистора R5 такие проблемы прекратились.

Конденсатор С1 – любой электролитический с ёмкостью 470-2200мкФ и допустимым напряжением больше выходного напряжения блока питания. Желательно подобрать с минимальным током утечки. Транзисторы VT1, VT2 – германиевые, структуры p-n-p, с допустимым напряжением коллектор-эмиттер больше выходного напряжения блока питания и допустимым током коллектора больше тока обмотки реле. Я использовал транзисторы МП26Б с напряжением коллектор-эмиттер 70В и током коллектора 150мА. При этом желательно использовать транзисторы с большим коэффициентом передачи тока. В принципе, можно использовать и кремниевые транзисторы, например, КТ361, КТ3107, и другие с требуемыми значениями допустимого напряжения коллектор-эмиттер и тока коллектора. Для VT2 каких-либо проблем нет, а для замены VT1 придётся вместо одного диода VD1 включать два диода последовательно, чтобы обеспечить достаточное для открывания кремниевого транзистора падение напряжения. При этом возрастут потери на этих диодах. Для уменьшения этих потерь один из диодов в цепочке можно заменить на диод Шоттки, но только один из двух, иначе транзистор VT1 не сможет открываться, и вся система будет работать рывками. В любом случае, следует подстроить напряжение на выходе блока питания так, чтобы на выходе данной схемы при подключенной нагрузке было необходимое напряжение.

Диод VD1 подбирается исходя из максимального тока нагрузки и напряжения на выходе блока питания. В моём случае потребление тока составляло около 3,3А, и я поставил 6-амперный диод, т.к. он держит такой ток, да и лежал в ящике без дела. При больших токах следует учесть, что диод будет греться и, при необходимости, обеспечить дополнительный теплоотвод.
Диоды VD2, VD4 лучше взять Шоттки или германиевые, т.к. на них будет падать меньшее напряжение, чем на кремниевых, что позволит сильнее вырабатывать ресурс батареи. Причём диоды Шоттки следует брать с меньшим запасом по напряжению – у них меньше падение напряжения.

Диоды VD3, VD5 – любые, выдерживающие ток обмотки реле и выходное напряжение блока питания.

Батарейку GB1 я использовал типа “крона” на 9В, реле К1 – с обмоткой на 9В и током контактов 12А. Номинал предохранителя FU1 подсмотрел на плате блока питания.
Разъёмы X1 – X4 – DG301-5.0. Для подключения высоковольтной стороны я использовал трёхконтактные разъёмы, у которых извлекал средний контакт. На “холодную” сторону ставил двухконтактные разъёмы.

Номинал резистора R2 выбирается таким образом, чтобы при питании от батареи GB1 и минимальной нагрузке на выходе, падение напряжения на этом резисторе составляло не менее 0,8В для германиевого транзистора VT2 и не менее 1,2В – для кремниевого. Резистор R3 подбирается таким образом, чтобы при питании схемы от блока питания, напряжение на обмотке реле К1 не превышало номинальное. Если реле при включении минимальной нагрузки срабатывает нечётко, следует уменьшить сопротивление резистора R4 или подобрать транзистор VT2 по коффициенту передачи тока. Сопротивление резистора R5 подбираем так, чтобы при максимальной нагрузке на блок питания, на нём рассеивалось не более 2Вт.

Не забываем про технику безопасности, т.к. на плате присутствует сетевое напряжение!

Электронный сетевой выключатель-предохранитель

Предлагаемое устройство предназначено для включения (выключения) и защиты от перегрузки по току различной радиоэлектронной аппаратуры, осветительных и других приборов с сетевым питанием. В качестве коммутирующего элемента применен мощный полевой переключательный транзистор. В настоящее время часть радиоэлектронной аппаратуры – телевизоры, DVD-плееры, некоторое оборудование для компьютеров – не имеет специального сетевого выключателя питания и оказывается постоянно подключенной к сети, хотя в этом и нет необходимости. Наряду с тем, что при этом бесполезно расходуется электроэнергия, возрастает вероятность выхода ее из строя из-за аварийных ситуаций в сети. Предлагаемое устройство можно применять не только для включения такой аппаратуры, но и защиты от перегрузки по току.

Коммутация нагрузки осуществляется мощным полевым переключательным транзистором VT3, который включен в диагональ диодного выпрямительного моста VD4. В цепи истока установлены резисторы R13, R14, выполняющие функции датчика тока. Диоды VD6, VD7 ограничивают напряжение на них, а конденсатор С6 подавляет импульсные помехи. Варистор RU1 защищает транзистор VT3 от пробоя всплесками напряжения, возникающими в сети при коммутации индуктивной нагрузки. Узел управления переключательным транзистором собран на транзисторах VT1, VT2 и D-триггере DD1.1, который включен как делитель частоты на два. Питание узла осуществляется от выпрямителя на диодах VD1, VD3 с гасящими резисторами R1, R2 и параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне VD2, конденсатор С1 – сглаживающий. Светодиод HL1 индицирует наличие сетевого напряжения на входе устройства. Если питание нагрузки выключено, ток через светодиод HL1 увеличивается, поэтому яркость его свечения возрастает. Нагрузка включена последовательно с диодным мостом VD4, от перегрузки ее, как и само устройство, защищает плавкая вставка FU1. Светодиод HL2 индицирует наличие сетевого напряжения на нагрузке. Резистор R12, шунтирующий светодиод HL2, устраняет его слабое свечение, которое может возникнуть за счет обратного тока полевого транзистора VT3 и тока через варистор RU1. После подачи сетевого напряжения на D-триггер DD1.1 поступает питающее напряжение. Конденсатор С5 предназначен для формирования импульса установки D-триггера DD1.1 в нулевое состояние – с напряжением низкого логического уровня на прямом выходе (вывод 1 DD1.1). Происходит это так. В момент подачи питающего напряжения заряжается конденсатор С5, транзистор VT1 открывается и на вход R (вывод 4) D-триггера поступает высокий уровень. Полевой транзистор VT3 закрыт, и сетевое напряжение на нагрузку не поступает. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 высокий уровень напряжения поступит на счетный вход С D-триггера, и он переключится в состояние с высоким уровнем на прямом выходе. Сопротивление канала транзистора VT3 уменьшится до долей ома, и на нагрузку поступит питающее напряжение. Последующее нажатие на кнопку SB1 приведет к переключению D-триггера в состояние с низким уровнем на прямом выходе, транзистор VT3 закроется, и нагрузка будет обесточена. При увеличении тока, потребляемого нагрузкой, возрастает напряжение на резисторах R13, R14, и когда оно достигнет 0,55. 0,6 В, транзистор VT2, а вслед за ним и VT1 начнут открываться, на вход R D-триггера поступит высокий уровень, и он переключится в состояние с низким уровнем на прямом выходе, поэтому транзистор VT3 закроется и нагрузка будет обесточена. Ток срабатывания защиты можно установить резистором R14 в интервале 0,08. 0,36 А. Поскольку в установившемся режиме транзисторы VT1, VT2 закрыты, а D-триггер потребляет малый ток, после отключения сетевого напряжения конденсатор С1 может продолжительное время сохранять заряд. Для его разрядки служит резистор R3. Это может оказаться полезным, если необходимо, чтобы при продолжительном (минута и более) пропадании сетевого напряжения нагрузка была отключена. Большинство деталей размещают на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рисунке.

Читайте также:  Ваз 2101 - цепи, защищаемые предохранителями

Она рассчитана на применение постоянных резисторов МЛТ, С1-4, С2-23 (проволочный переменный резистор ППБ-За устанавливают на стенке пластмассового корпуса), оксидных конденсаторов К50-35 или импортных, остальных – К10-17. Варистор TNR10G471К заменим на FNR-10K471, FNR-07K471, стабилитрон КС213Б – на КС213А, 1N4743A, диодный мост RS407 – на KBL08, KBL10, диоды 1N4006 – на 1N4007. Светодиоды можно применить постоянного, но разного цвета свечения (HL1 – зеленого, HL2 – красного) из серий L-53, КИПД40. Транзистор КТ3107А можно заменить любым из серий КТ3107, КТ361, КТ349, транзистор КТ3102А – любым из серии КТ315, KI3102, КТ342, но необходимо обратить внимание на различие в цоколевках транзисторов. Полевой транзистор SPP20N60S5 имеет сопротивление открытого канала 0,19 Ом, максимальное напряжение сток-исток 600 В, максимальный ток стока 20 А, а импульсный – до 40 А. Его ближайшие аналоги – IRFP460, STW20NB50, но можно установить и более мощный – SPW47N60C3, имеющий сопротивление открытого канала 0,07 Ом и максимальный ток стока 47 А. При проведении экспериментов или для работы устройства с маломощной нагрузкой подойдут транзисторы IRF840 или серий КП707, КП753. Кнопка SB1 – любая малогабаритная с длинным пластмассовым толкателем, например, TD06-XEX, TD06-XBT. При указанных на схеме номиналах резисторов R13, R14 к устройству можно подключать нагрузку мощностью до 75 Вт. Поэтому при подключении к устройству, например, лампы накаливания мощностью 100. 150 Вт, защита по току сработает и не даст ее включить. Чтобы управлять более мощной нагрузкой, необходимо уменьшить сопротивление резистора R13. Амплитудное значение тока срабатывания защиты можно найти из выражения Ia = (0,55. 0,6)/(R13+R14). Большинство электро- и радиоприборов при своем включении в сеть потребляют так называемый пусковой ток, превышающий номинальный в несколько раз. Чтобы при этом защита по току не срабатывала, параллельно эмиттерному переходу транзистора VT1 необходимо установить оксидный конденсатор (плюсовым выводом к эмиттеру) емкостью 47. 100 мкФ. Посадочное место для этого конденсатора на плате предусмотрено. Пусковой ток устройств с импульсными блоками питания, имеющими на входе конденсаторы большой емкости, можно уменьшить, включив последовательно с нагрузкой проволочный резистор сопротивлением 3,3. 5,6 Ом и мощностью 5-10 Вт, например, С5-37, С5-16. Если этого не сделать, то относительно слаботочные полевые транзисторы (IRF840 и т. п.) могут оказаться поврежденными уже при первом включении нагрузки (телевизор, принтер, монитор)

Электронный предохранитель для блока питания

Я нашел ее в интернете. Немного о работе этого предохранителя. Устройство предназначено для бесконтактного аварийного отключения питания от электронного прибора при токах, превышающих определенное значение. Для этих целей ставятся обычно плавкие предохранители, но быстродействие их таково, что сначала выгорает вся электроника и лишь потом сгорает предохранитель. Электронный же предохранитель отключает нагрузку гораздо быстрее и вероятность повреждения от перенапряжения, или непредвиденного повышения тока потребления резко сокращается.

Главным элементом схемы является транзистор VT2, который в нормальном состоянии открыт и падение напряжения на нем минимально. Светодиод VD1 погашен. При увеличении потребляемого тока падение напряжения на транзисторе увеличивается, и начинает открывать транзистор VT1. В результате этого процесса транзистор VT1 быстро открывается, а VT2 – закрывается, и отключает нагрузку от источника питания. При этом загорается индикатор перегрузки светодиод VD1. При устранении короткого замыкания, или же отключении нагрузки от электронного предохранителя, работоспособность устройства восстанавливается.

Подключается предохранитель между выходом блока питания и нагрузкой. Все это показано на схеме. Для сборки этого устройства нам понадобятся следующие детали и инструменты

1 – монтажная или печатная плата небольшого размера, например , 5 на 5 см; транзистор КТ817; транзистор КТ315; светодиод АЛ 307в, желательно красный; резисторы МЛТ 0,25 вт 360 ом; 0,125 вт 1,5 ком; 0,5 вт 91 ом; 0,25 вт 450 ом; монтажные провода. 2 – паяльник; припой; пинцет; кусачки; пассатижи; мультиметр; автомобильная лампа 12 в на 21 вт– для подключения ее вместо нагрузки. Собираем следующим образом.

Шаг 1. Проверяем все детали при помощи мультиметра, так как среди них есть и Б/У

Шаг 3. Подключаем собранное устройство к выходу блока питания согласно схеме, а к выходу предохранителя подключаем нагрузку, например, автомобильную лампу 12 в 21 вт. При указанных номиналах устройство срабатывает при токе 1А и напряжении питания 9В.

Для изменения характеристик предохранителя номиналы резисторов R3 и R4 придется пересчитать по приведенным ниже формулам.

R3= Uвх *Вст/Iн. maх,

где Uвх –входное напряжение в вольтах; В ст. –статический коэффициент передачи тока транзистора VT2 ; I н.maх – ток нагрузки максимальный в амперах.

R4 при токах до 1,5 А рассчитывается из условия: R4 = 0,05* Uвх( ком). При токах 1,5А— 10А , R4= 0,02* Uвх .(ком).

Шаг 4 . Проверяем работу электронного предохранителя. Для этого на выход предохранителя подключаем автомобильную лампу 12 в 21 вт с током потребления более 1- 1,5 А. Так как предохранитель рассчитан на срабатывание при токе 1А, то лампа тут же погаснет, и загорится индикатор перегрузки светодиод VD1. В таком состоянии предохранитель будет находиться сколько угодно времени, пока не будет отключена нагрузка (лампа) от его выхода. После отключения нагрузки, работа устройства восстанавливается автоматически. Это говорит о том, что схема работает. При минимуме деталей предохранитель работает довольно – таки не плохо, и лампа цела, и блок питания не сгорел.

Читайте также:  Использование usb-otg в режиме msc_host

Вот вроде бы и все.
Желаю всем вам удачи в создании своих самоделок.

Petrovich35 › Блог › Сетевые фильтры 220В, что у них внутри

Добрый день, друзья!

Почти у каждого из нас дома есть хотя бы один сетевой фильтр. Судя по тому, что ими завалены полки большинства магазинов, торгующих электротоварами, вещь это ходовая, пользуется популярностью у населения (фото 1):

Есть несколько подобных фильтров и у меня дома. Есть и дешевые, есть и подороже. А началось все с того, что я решил отремонтировать один из перегоревших фильтров, а потом мне стало интересно изучить внутренности и других фильтров, и я разобрал еще несколько. И как оказалось, не зря. Но обо всем по порядку.

Почему люди покупают сетевые фильтры?

Во-первых, они удобны: в большинстве случаев сетевой фильтр выполнен как удлинитель с несколькими розетками, обычно с сетевым выключателем на корпусе. Более продвинутые модели также имеют встроенные разъемы USB для питания и зарядки различных 5-вольтовых гаджетов.

Во-вторых, покупатели рассчитывают, что сетевой фильтр, в отличие от обычного удлинителя, защитит подключенное оборудование от различных неприятностей, случающихся в бытовой электросети — скачков напряжения, различных помех и т.д. Этим активно пользуются ушлые продавцы-консультанты, настойчиво впаривая рекомендуя покупателю бытовой техники (телевизора, холодильника и т.д.) приобрести попутно еще и сетевой фильтр.

Так что же за устройство мы покупаем в коробке с названием “сетевой фильтр”, могут ли имеющиеся в продаже фильтры носить это гордое имя? Как оказалось, ответ не так однозначен.

Чтобы ответить на этот вопрос, в данной записи заглянем внутрь нескольких подобных устройств, типичных представителей наиболее массового сегмента бюджетной ценовой категории около 400-700 российских рублей ($6-$10).

Внимание! Дальше будет много скучного текста и картинок. Кому не нужны подробности, читайте выводы в конце записи.

Перед тем, как перейти к конкретным фильтрам, давайте кратко освежим в памяти, какие помехи встречаются в бытовой однофазной сети переменного тока 220В/50Гц, т.е. в розетках наших квартир и домов.

Напомню, это не лекция по электрике и электронике, а наблюдения и размышления на бытовом уровне, поэтому сильно не придирайтесь к терминологии.

Как известно, по действующим в РФ стандартам, электроснабжающие организации должны обеспечивать в бытовой сети электричество с переменным напряжением 220В (с недавнего времени 230В) частотой 50Гц правильной синусоидальной формы.

По различным природным и техногенным причинам (грозы, электромагнитное излучение, аварии в электросетях, коммутация мощных электроприборов, работа импульсных блоков питания и др.), в сети возникают разнообразные помехи и искажения, которые вносят изменения в стандартную синусоиду. Это могут быть как кратковременные всплески и просадки напряжения, так и долговременные подъемы и понижения напряжения, а также высокочастотные помехи, отклонения от номинальной частоты, и т.д.

Помехи и искажения можно классифицировать до бесконечности, как по видам, так и по источникам их возникновения. Разумеется, простой бытовой фильтр не может и не обязан справляться со всеми из них. Поэтому, для упрощения, чтобы не залезать в излишние детали, сетевые помехи, в теории посильные простому сетевому фильтру, можно условно разделить на две крупные категории:

1. Импульсные помехи — кратковременные высоковольтные импульсы.
2. Высокочастотные (ВЧ) помехи — накладываются на несущую номинальную синусоиду.

Наиболее опасными из этих двух видов помех являются высоковольтные импульсы, они могут вывести бытовую электронику из строя. ВЧ помехи могут мешать работе чувствительных приборов, таких как телевизоры, радиоприемники и др. Пример: многие энергосберегающие и светодиодные лампы (а точнее, их блоки питания) мешают радиоприему, так как генерируют ВЧ помехи в сети и электромагнитные помехи в эфире.

Таким образом, мы должны понимать, что обычный бытовой сетевой фильтр не спасет ни от долговременных повышений и понижений напряжения, ни от изменения номинальной частоты 50Гц, ни от эфирных электромагнитных помех. Все, что он может сделать, это погасить высоковольтные импульсные помехи и, в лучшем случае, часть сетевых ВЧ помех.

Процесс работы простого сетевого фильтра проиллюстрирован на рис. 2:

Но соответствуют ли недорогие сетевые фильтры даже этим невысоким ожиданиям? Прочитаем, что указано на упаковке этих фильтров (фото 3):

Обзор: Сетевой фильтр IPPON BK232, белый

Чтобы рассеять всевозможные не совсем корректные домыслы, попробуем расставить все по своим местам. Для чего вообще нужно подобное устройство?

Нужно много розеток для подключения всего и вся.

Нужен сетевой выключатель, чтобы постоянным тыканьем не “убивать” настенную розетку.

Необходима мобильность в пределах сетевого шнура.

Ну и конечно же надеемся на обещанную защиту (от всего и вся).

Все подобные устройства построены по одному и тому же образу и подобию. Разница – в качестве применяемых комплектующих и материалов (ну и дизайн – не на последнем месте). Посмотрим, что нам предложит IPPON.

Описание с официального сайта:

**Сетевые фильтры IPPON предлагают самый простой, но и самый доступный способ защиты для компьютеров, цифровых устройств и бытовой техники, включая телевизоры и видеотехнику. Защита базового уровня предохраняет от импульсных сетевых перенапряжений и короткого замыкания в подключенной нагрузке.

Сетевые фильтры IPPON серии BK рекомендуются для компьютеров, цифровых устройств и любой бытовой техники, включая телевизоры и видеотехнику. Они предлагают базовый уровень защиты от сетевых перенапряжений и короткого замыкания при подключенной нагрузке.

Удобная и надежная конструкция сетевых фильтров IPPON гарантируют простое и эффективное использование. Корпус выполнен из пластика, не поддерживающего горение. Выключатель питания обеспечивает коммутацию двух проводников (фазы и нуля). Сетевой индикатор включения, встроенный в выключатель, показывает наличие напряжения в сетевых розетках.

Автоматический восстанавливаемый предохранитель на 10А защищает от перегрузки по току или короткого замыкания в нагрузке. Раздельная конструкция выключателя и автоматического предохранителя делает конструкцию более надежной.

Модели IPPON BK-212, BK-232 и BK-252 предназначены для подключения к обычной бытовой электрической сети и отличаются длиной кабеля: 1,8 м, 3 м и 5 м. Все сетевые фильтры серии BK оборудованы 6-ю выходными розетками европейского типа.**

На вид – все вполне достойно. Клавиша выключателя утоплена для защиты от случайного нажатия и повреждения. Вилка втыкается во все розетки без проблем, с некоторым усилием – как и положено. Корпус выполнен из качественного пластика, без заусенцев, не пахнет.

Длина сетевого шнура. Немного не дотягивает до заявленного – некритично. Видимо учитывается длина блока розеток).

Имеются настенные кркпления.

А теперь заглянем внутрь.



Контактные шины уложены в пазы, крышка снабжена направляющими и упорами. Сетевой провод закрелен зажимом (от выдирания)

Провода снабжены наконечниками, соединение выполнено методом контактной сварки – это плюс.

А теперь непосредственно о защите данного устройства:


Защита от перегруза и короткого замыкания:

Черная коробочка с красной кнопкой – многоразовый токовый предохранитель. Работает по принципу размыкания контакта при нагреве биметаллической пластины от превышения тока. После срабатывания взводится назад спустя некоторое время – как остынет пластина. Весьма инертен. Защитит в основном только от перегруза. От короткого замыкания защитит, к сожалению лишь теоретически. А то и вовсе выйдет из строя.

Защита от перенапряжения:

Синяя таблетка с черным пояском – это варистор. Цитата из Википедии: Вари?стор (англ. vari(able) (resi)stor — переменный резистор) — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление (проводимость) которого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеющий два вывода. Благодаря отсутствию сопровождающих токов при скачкообразном изменении приложенного напряжения, варисторы являются основным элементом для производства устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). В русскоязычной литературе часто применяется термин разрядник для обозначения варистора или устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) на основе варистора. Изготавливают варисторы спеканием при температуре около 1700 °C полупроводника — преимущественно порошкообразного карбида кремния SiC или оксида цинка ZnO, и связующего вещества (глина, жидкое стекло, лаки, смолы и др.). Далее поверхность полученного элемента металлизируют и припаивают к ней выводы.Конструктивно варисторы выполняются обычно в виде дисков, таблеток, стержней; существуют бусинковые и плёночные варисторы. Широкое распространение получили стержневые подстроечные варисторы с подвижным контактом.

Читайте также:  Регулятор оборотов для бормашинки с обратной связью на pic

Иными словами – при повышении сетевого напряжения варистор начинает пропускать через себя ток (идет на пробой), больше напряжение – больше ток. Теоретически должен вызвать срабатывание вышеобозначенного предохранителя. На практике – после сетевых катаклизмов (например скачкообразное повышение свыше 260 в.) – его просто разрывает в клочья (вот для чего надет черный поясок), он как правило не выживает.

Подведем итоги:

Ни о какой серьезной защите НЕ МОЖЕТ БЫТЬ И РЕЧИ ввиду очень большой инертности компонентов данного устройства. Годится для защиты таких же инертных устройств, легко переносящих кратковременные катаклизмы (электродвигатели, утюги, фены и т.д.) Это своеобразный “последний рубеж обороны”. Если есть желание действительно серьезно защитить аппаратуру – смотрите в сторону устройств ИБП (источник бесперебойного питания).

Сетевой выключатель полностью отключает нагрузку (коммутирует оба провода сети). Светится при включении.

Устройство выполнено очень КАЧЕСТВЕННО. При сборке не сорвал ни один саморез.:)

Резюме:

Рекомендуется к применению в качестве отключаемого сетевого удлинителя. Лучшее устройство данного сегмента.

Оценка: 5 из 5 баллов. Рекомендуется к приобретению.

схемопедия

Каталог электронных схем

Продажа недвижимости в Испании по гарантированно низким ценам.

Электронный сетевой выключатель-предохранитель

Электронный сетевой выключатель-предохранитель

Предлагаемое устройство предназначено для включения (выключения) и защиты от перегрузки по току различной радиоэлектронной аппаратуры, осветительных и других приборов с сетевым питанием. В качестве коммутирующего элемента применен мощный полевой переключательный транзистор. В настоящее время часть радиоэлектронной аппаратуры – телевизоры, DVD-плееры, некоторое оборудование для компьютеров – не имеет специального сетевого выключателя питания и оказывается постоянно подключенной к сети, хотя в этом и нет необходимости. Наряду с тем, что при этом бесполезно расходуется электроэнергия, возрастает вероятность выхода ее из строя из-за аварийных ситуаций в сети. Предлагаемое устройство можно применять не только для включения такой аппаратуры, но и защиты от перегрузки по току.

Коммутация нагрузки осуществляется мощным полевым переключательным транзистором VT3, который включен в диагональ диодного выпрямительного моста VD4. В цепи истока установлены резисторы R13, R14, выполняющие функции датчика тока. Диоды VD6, VD7 ограничивают напряжение на них, а конденсатор С6 подавляет импульсные помехи. Варистор RU1 защищает транзистор VT3 от пробоя всплесками напряжения, возникающими в сети при коммутации индуктивной нагрузки. Узел управления переключательным транзистором собран на транзисторах VT1, VT2 и D-триггере DD1.1, который включен как делитель частоты на два. Питание узла осуществляется от выпрямителя на диодах VD1, VD3 с гасящими резисторами R1, R2 и параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне VD2, конденсатор С1 – сглаживающий. Светодиод HL1 индицирует наличие сетевого напряжения на входе устройства. Если питание нагрузки выключено, ток через светодиод HL1 увеличивается, поэтому яркость его свечения возрастает. Нагрузка включена последовательно с диодным мостом VD4, от перегрузки ее, как и само устройство, защищает плавкая вставка FU1. Светодиод HL2 индицирует наличие сетевого напряжения на нагрузке. Резистор R12, шунтирующий светодиод HL2, устраняет его слабое свечение, которое может возникнуть за счет обратного тока полевого транзистора VT3 и тока через варистор RU1. После подачи сетевого напряжения на D-триггер DD1.1 поступает питающее напряжение. Конденсатор С5 предназначен для формирования импульса установки D-триггера DD1.1 в нулевое состояние – с напряжением низкого логического уровня на прямом выходе (вывод 1 DD1.1). Происходит это так. В момент подачи питающего напряжения заряжается конденсатор С5, транзистор VT1 открывается и на вход R (вывод 4) D-триггера поступает высокий уровень. Полевой транзистор VT3 закрыт, и сетевое напряжение на нагрузку не поступает. При кратковременном нажатии на кнопку SB1 высокий уровень напряжения поступит на счетный вход С D-триггера, и он переключится в состояние с высоким уровнем на прямом выходе. Сопротивление канала транзистора VT3 уменьшится до долей ома, и на нагрузку поступит питающее напряжение. Последующее нажатие на кнопку SB1 приведет к переключению D-триггера в состояние с низким уровнем на прямом выходе, транзистор VT3 закроется, и нагрузка будет обесточена. При увеличении тока, потребляемого нагрузкой, возрастает напряжение на резисторах R13, R14, и когда оно достигнет 0,55…0,6 В, транзистор VT2, а вслед за ним и VT1 начнут открываться, на вход R D-триггера поступит высокий уровень, и он переключится в состояние с низким уровнем на прямом выходе, поэтому транзистор VT3 закроется и нагрузка будет обесточена. Ток срабатывания защиты можно установить резистором R14 в интервале 0,08…0,36 А. Поскольку в установившемся режиме транзисторы VT1, VT2 закрыты, а D-триггер потребляет малый ток, после отключения сетевого напряжения конденсатор С1 может продолжительное время сохранять заряд. Для его разрядки служит резистор R3. Это может оказаться полезным, если необходимо, чтобы при продолжительном (минута и более) пропадании сетевого напряжения нагрузка была отключена. Большинство деталей размещают на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рисунке.

Она рассчитана на применение постоянных резисторов МЛТ, С1-4, С2-23 (проволочный переменный резистор ППБ-За устанавливают на стенке пластмассового корпуса), оксидных конденсаторов К50-35 или импортных, остальных – К10-17. Варистор TNR10G471К заменим на FNR-10K471, FNR-07K471, стабилитрон КС213Б – на КС213А, 1N4743A, диодный мост RS407 – на KBL08, KBL10, диоды 1N4006 – на 1N4007. Светодиоды можно применить постоянного, но разного цвета свечения (HL1 – зеленого, HL2 – красного) из серий L-53, КИПД40. Транзистор КТ3107А можно заменить любым из серий КТ3107, КТ361, КТ349, транзистор КТ3102А – любым из серии КТ315, KI3102, КТ342, но необходимо обратить внимание на различие в цоколевках транзисторов. Полевой транзистор SPP20N60S5 имеет сопротивление открытого канала 0,19 Ом, максимальное напряжение сток-исток 600 В, максимальный ток стока 20 А, а импульсный – до 40 А. Его ближайшие аналоги – IRFP460, STW20NB50, но можно установить и более мощный – SPW47N60C3, имеющий сопротивление открытого канала 0,07 Ом и максимальный ток стока 47 А. При проведении экспериментов или для работы устройства с маломощной нагрузкой подойдут транзисторы IRF840 или серий КП707, КП753. Кнопка SB1 – любая малогабаритная с длинным пластмассовым толкателем, например, TD06-XEX, TD06-XBT. При указанных на схеме номиналах резисторов R13, R14 к устройству можно подключать нагрузку мощностью до 75 Вт. Поэтому при подключении к устройству, например, лампы накаливания мощностью 100… 150 Вт, защита по току сработает и не даст ее включить. Чтобы управлять более мощной нагрузкой, необходимо уменьшить сопротивление резистора R13. Амплитудное значение тока срабатывания защиты можно найти из выражения Ia = (0,55…0,6)/(R13+R14). Большинство электро- и радиоприборов при своем включении в сеть потребляют так называемый пусковой ток, превышающий номинальный в несколько раз. Чтобы при этом защита по току не срабатывала, параллельно эмиттерному переходу транзистора VT1 необходимо установить оксидный конденсатор (плюсовым выводом к эмиттеру) емкостью 47…100 мкФ. Посадочное место для этого конденсатора на плате предусмотрено. Пусковой ток устройств с импульсными блоками питания, имеющими на входе конденсаторы большой емкости, можно уменьшить, включив последовательно с нагрузкой проволочный резистор сопротивлением 3,3…5,6 Ом и мощностью 5-10 Вт, например, С5-37, С5-16. Если этого не сделать, то относительно слаботочные полевые транзисторы (IRF840 и т. п.) могут оказаться поврежденными уже при первом включении нагрузки (телевизор, принтер, монитор)

А.Л. Бутов, с. Курба, Ярославская обл., Радио №2, 2009г.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector