電子電源スイッチ-ヒューズ。スキーム、説明

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電子電源スイッチヒューズ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案されたデバイスは、主電源を使用してさまざまな電子機器、照明、その他のデバイスをオン（オフ）にし、電流過負荷から保護するように設計されています。スイッチング素子として強力な電界効果型スイッチングトランジスタを採用しています。

現在、一部の電子機器 (テレビ、DVD プレーヤー、一部のコンピューター機器) には特別な主電源スイッチがなく、必須ではありませんが、常にネットワークに接続されています。この場合、電力が無駄になるという事実に加えて、ネットワークの緊急事態による故障の可能性が高まります。提案されたデバイスは、そのような機器の電源を入れるだけでなく、過電流から保護するためにも使用できます。

電子電源スイッチヒューズ。サーキットブレーカー

負荷スイッチングは、ダイオード整流器ブリッジ VD3 の対角線に含まれる強力な電界効果スイッチングトランジスタ VT4 によって実行されます。抵抗 R13、R14 はソース回路に設置され、電流センサーの機能を実行します。ダイオード VD6、VD7 は両端の電圧を制限し、コンデンサ C6 はインパルスノイズを抑制します。バリスタ RU1 は、誘導性負荷のスイッチング時にネットワーク内で発生する電圧サージによる破壊からトランジスタ VT3 を保護します。スイッチングトランジスタ制御ユニットは、トランジスタ VT1、VT2、および 1.1 分の周波数分周器として含まれる D トリガー DD1 に組み込まれています。このユニットは、クエンチング抵抗器 R3、R1 を備えたダイオード VD2、VD2 とツェナーダイオード VD1 上のパラメトリック電圧安定器を使用した整流器によって電力供給され、コンデンサ CXNUMX は平滑用です。

HL1 LED は、デバイス入力に主電源電圧が存在することを示します。負荷電源がオフになると、HL1 LED を流れる電流が増加するため、輝度が増加します。負荷はダイオードブリッジ VD4 と直列に接続されており、デバイス自体と同様に、ヒューズリンク FU1 によって過負荷から保護されています。 HL2 LED は、負荷に主電源電圧が存在することを示します。 LED HL12 を分流する抵抗器 R2 は、電界効果トランジスタ VT3 の逆電流とバリスタ RU1 を流れる電流によって発生する可能性のあるその弱い発光を除去します。主電源電圧を供給した後、D トリガー DD1.1 は電源電圧を受け取ります。コンデンサ C5 は、直接出力 (DD1.1 のピン 1) で低論理レベル電圧を使用して、D フリップフロップ DD1.1 をゼロ状態に設定するためのパルスを生成するように設計されています。それはこのように起こります。電源電圧が印加されると、コンデンサ C5 が充電され、トランジスタ VT1 が開き、D フリップフロップの入力 R (ピン 4) にハイレベルが供給されます。

電界効果トランジスタ VT3 は閉じており、主電源電圧は負荷に供給されません。 SB1 ボタンを短く押すと、高電圧レベルが D フリップフロップのカウント入力 C に送られ、直接出力が高レベル状態に切り替わります。トランジスタ VT3 のチャネル抵抗は 1 オームの数分の 3 に減少し、負荷には電源電圧が供給されます。続けて SB13 ボタンを押すと、D フリップフロップが直接出力でローレベル状態に切り替わり、トランジスタ VT14 が閉じ、負荷は非通電になります。負荷によって消費される電流が増加すると、抵抗 R0,55、R0,6 の両端の電圧が増加し、それが 2 ～ 1 V に達すると、トランジスタ VT3 が開き、その後 VTXNUMX が開き始め、High 信号が送信されます。 D トリガーレベルの入力 R が入力されると、直接出力がローレベル状態に切り替わるため、トランジスタ VTXNUMX が閉じ、負荷は非通電になります。

保護応答電流は、抵抗 R14 を使用して 0,08 ～ 0,36 A の範囲で設定できます。定常状態では、トランジスタ VT1、VT2 が閉じており、主電源電圧をオフにした後、D トリガーは低電流を消費するため、コンデンサC1は長時間電荷を保持できます。それを放電するには、抵抗R3が使用されます。これは、電源電圧が長時間 (XNUMX 分以上) 失われた場合に負荷を切断する必要がある場合に便利です。ほとんどの部品は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に配置されており、その図が図に示されています。

電子電源スイッチヒューズ。プリント回路基板

固定抵抗器MLT、S1-4、S2-23（可変ワイヤ抵抗器PPB-Zaがプラスチックケースの壁に取り付けられています）、酸化物コンデンサK50-35または輸入品、残りの-K10-17を使用するように設計されています。。 TNR10G471K バリスタを FNR-10K471、FNR-07K471、KS213B ツェナーダイオードを KS213A、1N4743A、RS407 ダイオードブリッジを KBL08、KBL10、1N4006 ダイオードを 1N4007 に置き換えます。 LED は、L-1、KIPD2 シリーズの一定の異なる発光色 (HL53 - 緑、HL40 - 赤) で使用できます。 KT3107AトランジスタはKT3107、KT361、KT349シリーズのいずれかに置き換えることができます。KT3102AトランジスタはKT315、KI3102、KT342シリーズのいずれかに置き換えることができますが、トランジスタのピン配置の違いに注意する必要があります。。 SPP20N60S5 電界効果トランジスタは、オープンチャネル抵抗が 0,19 オーム、最大ドレイン-ソース間電圧が 600 V、最大ドレイン電流が 20 A、パルス電流が最大 40 A です。最も近い類似品は IRFP460、STW20NB50 です。ただし、オープンチャネル抵抗が 47 オーム、最大ドレイン電流が 60 A の、より強力なもの SPW3N0,07C47 を取り付けることもできます。

実験を行う場合や低電力負荷でデバイスを動作させる場合には、トランジスタ IRF840 または KP707、KP753 シリーズが適しています。ボタン SB1 - 長いプラスチック製のプッシャーを備えた小型のもの (TD06-XEX、TD06-XBT など)。図に示されている抵抗R13、R14の値により、最大75 Wの電力の負荷をデバイスに接続できます。したがって、電力が 100 ～ 150 W の白熱灯などのデバイスに接続すると、電流保護が機能し、点灯できなくなります。

より強力な負荷を制御するには、抵抗器 R13 の抵抗値を下げる必要があります。保護動作電流の振幅値は、Ia = (0,55...0,6)/(R13+R14) の式で求められます。ほとんどの電気機器や無線機器は、ネットワークに接続すると、定格電流を数倍超える、いわゆる突入電流を消費します。電流保護がトリップするのを防ぐために、トランジスタ VT1 のエミッタ接合と並列に容量 47 ～ 100 µF の酸化物コンデンサ (エミッタへの正端子) を取り付ける必要があります。このコンデンサの台座は基板上に設けられています。

入力に大容量コンデンサを備えたスイッチング電源を備えたデバイスの突入電流は、抵抗が 3,3 ～ 5,6 オームで電力が 5 ～ 10 W の巻線抵抗を負荷と直列に接続することで低減できます。たとえば、C5-37、C5-16。これを行わないと、初めて負荷をオンにしたとき（TV、プリンタ、モニタ）でも、比較的低電流の電界効果トランジスタ（IRF840など）が損傷する可能性があります。

著者: A.L. ブトフ、p。クルバ、ヤロスラブリ地方。出版物: cxem.net

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