Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Захист апаратури від аварійних режимів роботи мережі, блоки безперебійного живлення

Коментарі до статті

Токові перевантаження, коротке замикання в ланцюгах електроживлення... Для захисту від цієї напасті в апаратурі використовується старий як світ засіб - запобіжники. Одні кріпляться в спеціальних патронах-тримачах, інші впаюються в друковану плату, що хоч і спрощує саму конструкцію, але ускладнює заміну "вставок", що перегоріли, на справні.

Останнім часом у широкому продажу з'явився і третій тип запобіжників - самовідновлення. Подібно до казкової птиці Фенікс, ці засоби за щити електро- та радіоапаратури здатні до "самовідродження". Але не за помахом чарівної палички, а завдяки особливим властивостям антиперевантажувальної пластини з пластику, виконаного на основі кристалічного полімеру, в товщі якого розсіяна маса частинок електропровідного технічного вуглецю. Обидві площини такої пластини покриті металом (напиленням) і забезпечені дротяними або стрічковими виводами.

У звичайних умовах роботи, прийнятих за норму, частинки вуглецю, розсіяні в пластиці, стикаються один з одним і з напиленими електродами, створюючи безліч паралельно-послідовних електропровідних шляхів lpa6 (рис. 1а). Однак при появі струмового навантаження пластина запобіжника-"фенікс" нагрівається. Відбувається перехід полімеру в аморфний стан і різке збільшення об'єму пластику, що розсуває зерна вуглецю так, що зберігається дуже незначна кількість струмопровідних ланцюжків (рис. 1б).

Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється
Рис.1. Схема антиперевантажувальної пластини до спрацьовування запобіжника, що самовідновлюється, (а) і після нього (б): 1 - електрод (металеве напилення); 2 – пластик на основі кристалічного полімеру; 3 - частка електропровідного технічного вуглецю: 4 - струмопровідний ланцюжок; 5 - висновок

Відповідно, стрибком зростає омічний опір антиперевантажувальної пластини, що залежить ще й від температури (рис.2). В результаті електричний ланцюг виявляється практично відключеним. Такий стан, що захищає апаратуру, може тривати невизначено довго, він підтримується мізерним струмом витоку lyr.

Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється
Рис.2. Типовий графік впливу температури на опір запобіжника-"фенікс"

З усього різноманіття запобіжників, що самовідновлюються, найбільшою популярністю у радіоаматорів користуються "фенікси", в позначенні яких - абревіатура MF-R (або MF-S) і число, що виражає максимальний робочий струм в десятих частках А (див. таблицю). Випускаються вони у трьох характерних варіантах виконання (рис.3). Модифікації, призначені для захисту акумуляторних батарей від короткого замикання та перегріву в процесі заряджання, мають стрічкові висновки.

Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється
Мал. 3. Самовідновлюються запобіжники з дротяними (а,б) і стрічковими (в) висновками

Як і у запобіжників з дротяною плавкою вставкою, швидкодія "феніксів" залежить від кратності струму перевантаження щодо Іном. Типові MF-R040, наприклад, при 6 А спрацьовують за 0,1 сек і десять разів швидше - при 10,5 А.

Коли усуваються причини, що викликали струмоперевантаження, запобіжник-"фенікс" протягом деякого часу остигає, повертаючись у вихідний робочий стан. Звісно ж, процес цього самовідновлення впливає і температура довкілля.

Захищаючи ланцюг навантаження таким специфічним запобіжником, доцільно вводити хоча б найпростішу сигналізацію його стану, наприклад, світлодіодом (рис.4). Про справність ланцюга навантаження можна судити зі свічення HL1. При захисному відключенні напруга, що надходить на світлодіодний індикатор, різко падає, і HL1 гасне. З усуненням пошкодження в ланцюзі та остиганням "фенікса" електропровідність останнього знову стає високою. Індикатором відновлення функцій, готовності запобіжника до роботи є відновлення свічення світлодіода.

Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється
Рис.4. Світлодіод як індикатор стану запобіжника-"Фенікс"

Властивості запобіжника-фенікс можна використовувати в конструкції досить простого автомата для періодичного включення навантаження (рис.5а). При подачі живлення вимикачем SA1 відмикається складовий транзистор VT1-VT2, колекторного ланцюга якого - обмотка електромагнітного реле К1, що замикає контакти 4 і 5. Через запобіжник FU1 і лампу EL1 починає протікати струм, величина якого критична для "фенікса". Після витримки часу, що йде на розігрів антиперевантажувальної пластини, запобіжник спрацьовує, викликаючи замикання складеного транзистора і знеструмлення обмотки реле К1. Контакти 4 та 5 розмикаються, від'єднуючи навантаження - лампу EL1. Після остигання пластини (а отже, і самовідновлення "фенікса") знову відкривається складовий транзистор VT1-VT2, і весь процес повторюється.

Запобіжник Фенікс, що самовідновлюється
Мал. 5. Принципова електрична схема та псевдодрукована монтажна плата автомата для періодичного включення електролампового табло або іншого навантаження

Основні характеристики запобіжників, що самовідновлюються, найбільш поширених серій MF-R і MF-S

Роботу принципової електричної схеми такого автомата бажано налагодити на макетній платі. Як джерело живлення краще взяти малогабаритний 4-вольтний акумулятор. Лампа (або група ламп) повинна бути розрахована на напругу 3,5-4 і струм близько 1 А.

Для комутації такого навантаження якнайкраще підійде реле РЕМ-9 з опором обмотки 30 Ом. Причому якщо замість лампи EL1 впаяти резистор, складений з двох паралельно включених резисторів МЛТ-2 по 10 Ом, можна буде використовувати і другий нормально розімкнений контакт реле (на принциповій схемі не показаний) для включення потужнішої лампи або побутового електроприладу з живленням від освітлювальної електромережі .

Плату для монтажу вже налагодженого автомата легко зробити з однобічно фольгованого текстоліту або гетинаксу. Необхідні контури псевдодрукованих провідників плати можна отримати, прорізаючи фольгу до ізолюючої основи.

Автор: П.Юр'єв

Дивіться інші статті розділу Захист апаратури від аварійних режимів роботи мережі, блоки безперебійного живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Вогневі випробування теплоізоляції SpaceX Starship 19.03.2019

Після успішного тестового запуску на початку березня безпілотного космічного корабля Crew Dragon, його стикування з Міжнародною космічною станцією (МКС) та повернення назад на Землю компанія SpaceX впритул зайнялася своїм іншим великим проектом: міжпланетним космічним кораблем Starship.

Найближчим часом, як очікується, компанія розпочне тестові польоти прототипу Starship на висоту до 5 км для відпрацювання зльоту та посадки космічного корабля. Але до цього Ілон Маск опублікував у Твіттері короткий відеоролик, надавши можливість усім цікавим міжпланетним проектом поглянути на шестикутні плитки теплозахисного екрану, які зрештою захистять корабель від значних підйомів температури.

Маск пояснив, що частини теплового щита, що найбільш сильно нагрілися в ході тесту, що світяться білим кольором, досягли максимальної температури близько 1650 кельвінів (близько 1377 °С). За словами гендиректора SpaceX, цього покриття достатньо, щоб витримувати екстремальні температури при подоланні щільних шарів атмосфери Землі в ході спуску корабля на Землю, хоча цей показник трохи менший за температуру, яку могли витримувати без наслідків космічні човники Space Shuttle NASA (близько 1500 °С).

Найбільш секції теплового щита, що найбільше нагріваються, матимуть систему "транспіраційного охолодження" із зовнішніми мікроскопічними порами, які дозволяють холодоагенту (воді або метану) витікати і охолоджувати зовнішню поверхню. Це допоможе звести до мінімуму пошкодження теплового щита та забезпечить можливість швидкого повернення Starship до ладу незабаром після завершення польоту. Для цього досить просто заправити резервуар теплового щита.

Інші цікаві новини:

▪ Ефективний інфрачервоний світлодіодний кристал від Osram

▪ Ідентифікація людини за кровоносними судинами

▪ 3-портовий зарядний пристрій HTC 65W GaN

▪ Оптичний біометричний датчик завтовшки 1 мм

▪ DC-DC перетворювач SPB05 5 Вт у корпусі SIP

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Синтезатори частоти. Добірка статей

▪ стаття Широка країна моя рідна. Крилатий вислів

▪ стаття Навіщо в давньоруських медальйонах християнські сюжети поєднували із зображенням змій? Детальна відповідь

▪ стаття Демонстратор зачісок. Посадова інструкція

▪ стаття Електронний регулятор зварювального струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Білоруські прислів'я та приказки. Велика добірка

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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