Електронний мережевий вимикач-запобіжник. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Електронний мережевий вимикач-запобіжник. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

Коментарі до статті

Пропонований пристрій призначений для включення (вимкнення) та захисту від перевантаження по струму різної радіоелектронної апаратури, освітлювальних та інших приладів з мережевим живленням. Як комутуючий елемент застосований потужний польовий перемикач транзистор.

В даний час частина радіоелектронної апаратури - телевізори, DVD-плеєри, деяке обладнання для комп'ютерів - не має спеціального мережевого вимикача живлення і виявляється постійно підключеною до мережі, хоча в цьому немає необхідності. Поряд з тим, що при цьому марно витрачається електроенергія, зростає можливість виходу її з ладу через аварійні ситуації в мережі. Пропонований пристрій можна застосовувати не тільки для включення такої апаратури, але й захисту від перевантаження струмом.

Електронний мережевий вимикач-запобіжник. Схема вимикача

Комутація навантаження здійснюється потужним переключальним польовим транзистором VT3, який включений в діагональ діодного випрямного мосту VD4. У ланцюзі початку встановлені резистори R13, R14, що виконують функції датчика струму. Діоди VD6, VD7 обмежують напругу на них, а конденсатор С6 пригнічує імпульсні перешкоди. Варистор RU1 захищає транзистор VT3 від пробою сплесками напруги, що виникають у мережі під час комутації індуктивного навантаження. Вузол управління перемикаючим транзистором зібраний на транзисторах VT1, VT2 та D-тригері DD1.1, який включений як дільник частоти на два. Живлення вузла здійснюється від випрямляча на діодах VD1, VD3 з резисторами R1, R2, що гасять, і параметричного стабілізатора напруги на стабілітроні VD2, конденсатор С1 - згладжує.

Світлодіод HL1 індикує наявність напруги мережі на вході пристрою. Якщо живлення навантаження вимкнено, струм через світлодіод HL1 збільшується, тому яскравість його світіння зростає. Навантаження включено послідовно з діодним мостом VD4, від навантаження її, як і сам пристрій, захищає плавка вставка FU1. Світлодіод HL2 показує наявність напруги мережі на навантаженні. Резистор R12, що шунтує світлодіод HL2, усуває його слабке світіння, яке може виникнути за рахунок зворотного струму польового транзистора VT3 і струму через варистор RU1. Після подачі мережевої напруги на D-тригер DD1.1 надходить напруга живлення. Конденсатор С5 призначений формування імпульсу установки D-тригера DD1.1 в нульовий стан - з напругою низького логічного рівня прямому виході (висновок 1 DD1.1). Відбувається так. У момент подачі напруги живлення заряджається конденсатор С5, транзистор VT1 відкривається і на вхід R (висновок 4) D-тригера надходить високий рівень.

Польовий транзистор VT3 закритий, і напруга мережі на навантаження не надходить. При короткочасному натисканні на кнопку SB1 високий рівень напруги надійде на рахунковий вхід D-тригера, і він переключиться в стан з високим рівнем на прямому виході. Опір каналу транзистора VT3 зменшиться до часток ома, і на навантаження надійде напруга живлення. Наступне натискання на кнопку SB1 призведе до перемикання D-тригера в стан з низьким рівнем на прямому виході, транзистор VT3 закриється, і навантаження буде знеструмлено. При збільшенні струму, споживаного навантаженням, зростає напруга на резисторах R13, R14, і коли воно досягне 0,55...0,6 В, транзистор VT2, а слідом за ним і VT1 почнуть відкриватися, на вхід R D-тригера надійде високий рівень, і він переключиться в стан з низьким рівнем на прямому виході, тому транзистор VT3 закриється і навантаження буде знеструмлено.

Струм спрацьовування захисту можна встановити резистором R14 в інтервалі 0,08...0,36 А. Оскільки в режимі транзистори VT1, VT2 закриті, а D-тригер споживає малий струм, після відключення мережевої напруги конденсатор С1 може тривалий час зберігати заряд. Для його розрядки слугує резистор R3. Це може виявитися корисним, якщо необхідно, щоб при тривалому (хвилину і більше) пропаданні напруги навантаження було відключено. Більшість деталей розміщують на друкованій платі з однобічно фольгованого склотекстоліту, креслення якої показано на малюнку.

Електронний мережевий вимикач-запобіжник. Друкована плата

Вона розрахована застосування постійних резисторів МЛТ, С1-4, С2-23 (дротяний змінний резистор ППБ-За встановлюють на стінці пластмасового корпусу), оксидних конденсаторів К50-35 чи імпортних, інших - К10-17. Варистор TNR10G471К замінимо на FNR-10K471, FNR-07K471, стабілітрон КС213Б - на КС213А, 1N4743A, діодний міст RS407 - на KBL08, KBL10, діоди 1N4006 Світлодіоди можна застосувати постійного, але різного кольору світіння (HL1 – зеленого, HL4007 – червоного) із серій L-1, КИПД2. Транзистор КТ53А можна замінити будь-яким із серій КТ40, КТ3107, КТ3107, транзистор КТ361А - будь-яким із серії КТ349, KI3102, КТ315, але необхідно звернути увагу на відмінність у цоколівках транзисторів. Польовий транзистор SPP3102N342S20 має опір відкритого каналу 60 Ом, максимальну напругу стік-витік 5 В, максимальний струм стоку 0,19 А, а імпульсний - до 600 А. Його найближчі аналоги - IRFP20, STW40NB460, але можна встановити має опір відкритого каналу 20 Ом та максимальний струм стоку 50 А.

При проведенні експериментів або роботи пристрою з малопотужним навантаженням підійдуть транзистори IRF840 або серій КП707, КП753. Кнопка SB1 – будь-яка малогабаритна з довгим пластмасовим штовхачем, наприклад, TD06-XEX, TD06-XBT. При вказаних на схемі номіналах резисторів R13 R14 до пристрою можна підключати навантаження потужністю до 75 Вт. Тому при підключенні до пристрою, наприклад, лампи розжарювання потужністю 100... 150 Вт, захист струму спрацює і не дасть її ввімкнути.

Щоб керувати потужнішим навантаженням, необхідно зменшити опір резистора R13. Амплітудне значення струму спрацьовування захисту можна знайти з виразу Ia = (0,55 ... 0,6) / (R13 + R14). Більшість електро-і радіоприладів при своєму включенні до мережі споживають так званий пусковий струм, що перевищує номінальний у кілька разів. Щоб захист від струму не спрацьовував, паралельно емітерному переходу транзистора VT1 необхідно встановити оксидний конденсатор (плюсовим виведенням до емітера) ємністю 47...100 мкФ. Посадкове місце для цього конденсатора на платі передбачено.

Пусковий струм пристроїв з імпульсними блоками живлення, що мають на вході конденсатори великої ємності, можна зменшити, послідовно включивши з навантаженням дротяний резистор опором 3,3...5,6 Ом і потужністю 5-10 Вт, наприклад, С5-37, С5- 16. Якщо цього не зробити, то відносно слабкострумові польові транзистори (IRF840 тощо) можуть виявитися пошкодженими вже при першому включенні навантаження (телевізор, принтер, монітор)

Автор: А.Л. Бутів, с. Курба, Ярославська обл.; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Комп'ютерна мишка оцінить здоров'я 17.04.2000

Остання новинка компанії Almaden Research Center – Emotion Mouse. Пристрій є звичайною мишкою з мідним покриттям на кнопках і джерелом ІЧ-променів.

Завдяки цим "доповненням" мишка дозволяє визначати серцевий ритм, температуру та електропровідність шкіри, а також реєструвати мікрорухи пальців користувача, чий психоемоційний стан визначає спеціальна програма.

Для отримання остаточного результату користувач протягом півгодини повинен вирішувати головоломки та переглядати комп'ютерні комікси.

Інші цікаві новини:

▪ Планктон проти пластику

▪ Допоміжний чіп Intel Clover Falls

▪ Картки пам'яті з функцією резервного копіювання

▪ Електромагнітне реле FUJITSU COMPONENTS FTP-K3

▪ Універсальний програматор з інтерфейсом USB

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Культурні та дикі рослини. Добірка статей

▪ стаття Екологія. Шпаргалка

▪ стаття У якому науковому журналі було опубліковано перший звіт братів Райт про їхні досягнення? Детальна відповідь

▪ стаття Полуденник кришталевий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Універсальний охоронний пристрій автомобіля, квартири, гаража. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Ступінчасте включення потужного навантаження. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт