ЗАХИСНЕ ПРИСТРІЙ

О. СИДОРОВИЧ, м. Львів, Україна

Відмітна особливість пропонованого пристрою – мале падіння напруги в номінальному режимі. Крім того, після усунення аварійної ситуації воно автоматично відновлює свою працездатність.

Пристрій призначений для захисту від замикання в навантаженні і перевантаження по струму. Його включають між джерелом живлення і навантаженням. Перевага пропонованого пристрою в порівнянні з описаним, наприклад, в [1] – мале падіння напруги в номінальному режимі, а також автоматичне повернення в робочий стан після усунення причини аварії. Останнє особливо важливо при короткочасних перевантаженнях.

Основні технічні параметри

Напруга живлення, В ………. 12

Номінальний струм, А. …………. 1

Струм спрацьовування захисту, А. ….. 1,2

Падіння напруги при номінальному струмі, не більше, В. ………………… 0,6

Пристрій містить транзисторний комутатор, вузли захисту та запуску. Основний елемент – комутатор, виконаний на транзисторі VT5 (рис. 1).

Вузол захисту зібраний на транзисторі VT3, діодах VD1, VD2 і резисторах R6, R7, R9. Вузол запуску складається з формувача коротких імпульсів на інтегральному таймері DA1 [2], підсилювача струму на транзисторах VT1, VT2, VT4 і порогового елемента (транзистор VT6, стабілітрон VD4 і резистор R10).

Після підключення пристрою до джерела постійної напруги формувач починає виробляти короткі імпульси негативної (щодо ланцюзі +12 В) полярності, які після підсилення надходять на базу транзистора VT4. При його включенні діод VD1 закривається напругою зворотної полярності. Транзистор VT3 також закривається, а транзистор VT5 – відкривається на вихід пристрою проходить напруга з його входу.

До виходу пристрою підключено пороговий елемент. Ділянка колектор-емітер транзистора VT6 з'єднаний паралельно з времязадающих конденсатором С1 формувача Коли напруга на виході близько до номінального, відкривається стабілітрон VD4 і, відповідно, транзистор VT6, який замикає на загальний дріт конденсатор С1 Робота формувача імпульсів припиняється. На його виході (вивід 3 таймера DA1) з'являється напруга високого рівня, яка відкриває транзистор VT1. Транзистори VT2 і VT4 закриваються.

У разі перевантаження або замикання в навантаженні збільшується падіння напруги на резисторі R6. Транзистор VT3 відкривається і закриває транзистор VT5, шунтуючи його емітерний перехід. Включене стан транзистора VT3 підтримує ланцюг VD1, R9. Діод VD2 – закритий.

Під час перевантаження напруга на виході пристрою стає менше номінального і граничний елемент "відпускає" формувач. У навантаження надходять короткі імпульси з транзистора VT4. Він повинен бути потужним, здатним витримати імпульсний струм замикання або перевантаження.

Коли аварійний режим усунутий, пристрій, як вже було сказано, автоматично відновлює працездатність. Відбувається це відразу після надходження першого імпульсу з колектора транзистора VT4 на вихід.

Діод VD3 захищає пристрій від імпульсів напруги зворотної полярності в разі індуктивного навантаження.

У пристрої застосовні транзистори: VT1-VT3 будь-які кремнієві, VT4, VT5 – потужні структури р-п-р. Гранично допустимий струм колектора транзистора VT2 – не менше 200 мА. Діоди КД510А можна замінити на КД522Б. Резистор R6 – С5-16В, С5-16МВ, решта – ОМЛТ. Конденсатори – серій К10-17 або КМ.

Правильно зібраний пристрій починає працювати відразу Струм спрацьовування захисту встановлюють підбором резистора R6. Його орієнтовна опір вибирають за графіком на рис. 2.

Якщо вдасться підібрати транзистор VT5 з малим падінням напруги колектор-емітер, струм спрацювання захисту можна збільшити. Зменшення опору резистора R8 небажано, тому що це тягне за собою збільшення струму, споживаного пристроєм, і підвищення виділяється тепла на цьому резисторі.

Пристрій зібрано на друкованій платі, креслення якої наведено на рис. 3.

Транзистори VT4 і VT5 прикріплені до плати гвинтами. При зазначених технічних параметрах пристрою транзистор VT5 не вимагає тепловідведення. У разі збільшення струму навантаження між транзисторами VT4, VT5 і платою необхідно помістити тепловідвід – алюмінієву або мідну пластину.

ЛІТЕРАТУРА

1. Есаулов Н. Регульований електронний запобіжник. – Радіо, 1988, № 5, с. 31.32.

2. Пецюх Є., Казарец А. Інтегральний таймер КР1006ВІ1. – Радіо, 1986, № 7. с. 57. 58.

Від редакції. Для більш надійної роботи порогового елемента рекомендуємо за шунтувати емітерний перехід транзистора VT6 резистором опором 10 … S1 кОм.

Радіо № 3, 2000 р., с.27, 29.