低電圧負荷電流遮断器。スキーム、説明

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低電圧負荷電流ブレーカー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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以下に提案する電流ブレーカーは、開いたスイッチング素子の両端の電圧降下が低いこと、およびこの素子が閉じている動作期間の部分中の固有電流消費が低いことによって、同様の目的の同様のデバイスとは区別されます。

ブレーカーは、数ミリアンペアから数十アンペアまでの広範囲の負荷電流で、数分のXNUMXヘルツから数十キロヘルツの周波数で動作することができます。白熱灯、電流制限抵抗付きLED、ダイナミックヘッド、カーサイレン、リレーまたは変圧器の巻線、およびその他の電流消費器を負荷として使用できます。

低電圧負荷電流遮断器
図。 1

遮断器の概略図を図1に示します。 1.電界効果トランジスタVT1.1と論理素子DD1.2、DD3には、矩形パルス発生器が組み込まれています。それらの繰り返し率は抵抗R2とコンデンサC4によって設定され、抵抗R1とダイオードVD5は1に等しいパルスデューティサイクルを提供します。抵抗RXNUMXは正のOS回路を形成し、DDXNUMXチップの要素のスイッチング速度を向上させます。

VT1トランジスタのみが線形モードで動作するため、このジェネレータの構造により、DD1チップが消費する電流が大幅に削減されます。また、周波数設定回路を大幅に簡素化します。

電源電圧が 2 V を下回ると、トランジスタ VT3、VT8 のノードがブレーカーの動作をブロックします。これは、不完全なオープンと低い電源電圧による強力な電界効果トランジスタ VT4 の過熱を防ぐために必要です。

供給電圧が低下すると、ツェナーダイオードとして機能するVT3トランジスタのエミッタ接合が閉じ、続いてVT2トランジスタが閉じます。回路による要素DD1.2の下位入力の高レベルは低レベルに置き換えられ、その結果、発電機は要素DD1.3、DD1.4の出力が低い位置で停止します。。トランジスタVT4が閉じているため、負荷に電流が流れません。

抵抗R9は、供給電圧のスムーズな増加により、発電機の始動を改善します。コンデンサC4、C5は、発電機制御ユニットを干渉から保護します。

低電流ブレーカーノードは、要素 R11、VD2、VD3 に組み立てられたパラメトリックスタビライザーによって電力を供給されます。ダイオード VD4 は、電源電圧の緊急極性反転からデバイスを保護します。負荷 RH が消勢されると、コンデンサ C4 は、トランジスタ VT10 が開いていてブレーカ供給電圧が閉じている時間間隔中に、トランジスタ VTXNUMX のゲート - ソース間電圧を少なくとも XNUMX V のレベルに維持するために必要なエネルギーを蓄積します。ゼロに。

定格電源電圧では、ツェナーダイオード VD2、VD3 が閉じており、負荷に電力が供給されていない一時停止時に消費される電流を増加させません。バリスタ RU300 は、電界効果トランジスタ VT1 を、負荷の誘導成分 (たとえば、蛍光灯または Chizhevsky シャンデリア用の電圧変換器の昇圧トランスの巻線) によって生じる電圧サージから保護します。可溶インサート FU4 は、過度に高い電流による過負荷からトランジスタ VT1 を保護します。

このデバイスは、64x45 mm の回路基板にヒンジで取り付けられています。すべての抵抗器 - MLT、C1 -4、またはインポート。コンデンサ SZ - インポート、C2 - K73-17 などの小型フィルム、残り - 任意。

1N4148 ダイオードの代わりに、KD521、KD522、KD103 シリーズのいずれかを使用できます。ツェナーダイオード KS168A は、KS407D、1N4736A に置き換えることができます。 KP501A電界効果トランジスタをKP501、KP502、KP504シリーズまたは輸入ZVN2120、BSS88のいずれかに置き換えます。 2SA933 の代わりに、B89012、KT3107 シリーズの任意の p-n-p トランジスタで十分です。 KT645B トランジスタは、KT645、KT315 シリーズのいずれかに置き換えることができます。通常、エミッタ接合のアバランシェ降伏電圧は約7 Vですが、KT3102シリーズのトランジスタは約8 Vで、たとえば輸入された2SC3330、2SC1740は約9 ... 10 Vです。この電圧が低いほど、供給電圧が低いほど、発電機の動作が停止します。トランジスタを交換するときは、ピン配置の違いを忘れてはなりません。

IRFZ30 電界効果トランジスタのオープンチャネル抵抗は 0,05 オーム以下で、ドレイン - ソース間電圧 50 V、最大ドレイン電流 30 A 向けに設計されており、最大 90 W の電力を消費できます。 IRFZ34、IRFZ42に置き換え可能です。これらのトランジスタのピン配置は同じです。

CNR07D470K の代わりに、バリスタ FNR-05K470、FNR-07K470 が適しています。

図に示されている要素C2、R3、R4の定格では、ブレーカーのスイッチング周波数は約1 Hzです。これは、たとえば、新年のイルミネーションでのカーアラームシステム、方向指示器での動作に適しています. 容量が 2 pF のコンデンサ C470 を使用すると、発電機の周波数が 2 kHz に上昇し、電源電圧が 12 V の場合、遮断器に TV-ZSh サウンドトランスの二次巻線を搭載できます（その磁気回路は完全に分解して再組み立てし、プレートを「重ねて」配置する必要があります) 真空管半導体 TV と、この変圧器の一次巻線に接続された 15 V の電圧に対して 25 ... 20 W の電力を持つ白熱灯全力で光ります。この容量では、遮断器を電圧変換器として使用できます。たとえば、低電圧低電力電気はんだごてに電力を供給します。
何らかの理由でジェネレータパルスのデューティサイクルを変更する必要がある場合は、抵抗R4を選択することでこれを実装できます。

説明されているデバイスは、12 Vを超える電源電圧でも動作できます。ツェナーダイオードVD11、VD2を流れる電流が公称値に近づくような抵抗の抵抗R3を選択するだけで済みます。したがって、たとえば、24 V の電源電圧では、この抵抗器の抵抗は 3,6 kΩ に等しく、消費電力は少なくとも 1 W である必要があります。

チョッパーの動作周波数が高いほど、スイッチングトランジスタ VT4 の電力損失が大きくなります。これには、より大きなヒートシンク表面を持つヒートシンクに取り付ける必要があります。

低電圧負荷電流遮断器

電流遮断器の設計オプションの2つの写真を図に示します。 XNUMX.

文学

Kozhurov A. 負荷スイッチ。 - ラジオ、1991 年、No. 7、p。 37-39。
Chudnov V.、Dialectov V. 低電流負荷でのスイッチの操作。 - ラジオ、1997 年、第 11 号、p. 53.

著者: A.Butov、ヤロスラヴリ地方のクルバ村。出版物: radioradar.net

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