ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Это устройство предназначено для защиты источника питания постоянного тока от токовых перегрузок и коротких замыканий.

Техническая характеристика прибора:
Напряжение питания, В       12
Ток отключения. А                  2
Быстродействие, мс                20
Падение напряжения, В       0,9

В номинальном режиме ток нагрузки (в пределах 0 — 2А) от источника питания проходит через замкнутые контакты кнопки SB1, резистор R2, нормально-замкнутые контакты К2.1 реле К2. Светодиод HL1 не светится. Транзистор VT1 закрыт, реле К1 и К2 обесточены. Положение их контактов соответствует указанному на рис. 1а. Как только ток превысит 2 А, что соответствует состоянию перегрузки, возрастает падение напряжения на резисторе R2, которое прикладывается через базовый резистор R3 к переходу база-эмиттер транзистора VT1 открывающейся полярностью. Когда это напряжение достигает значения 0,7 В, транзистор VT1 открывается до насыщения и подключает к плюсу источника питания обмотку реле К1 — и оно срабатывает. Его контакты К1.1 и К1 2 замыкаются, подключая обмотку реле К1 (контакты К1.1) и обмотку реле К2 (контакты К1.2) к источнику питания. В результате нагрузка отключается от источника питания, транзистор VT1 закрывается, но реле К1 и К2 остаются в замкнутом состоянии благодаря тому, что реле К1 подключено своими контактами К1.1 к источнику питания (состояние самоблокировки), а значит, и остаются разомкнутыми контакты К2.1, надежно отключив нагрузку от источника. Также в результате этого засвечивается светодиод HL1, индицируя состояние перегрузки. Ток к нему проходит через резистор R1 и через сопротивление неисправной нагрузки. После устранения причины перегрузки для подачи питания на потребитель необходимо кратковременно нажать на кнопку SB1 При этом обмотки реле К1 и К2 обесточиваются — и схема приходит в исходное состояние. Меняя сопротивление резистора R2 можно устанавливать заданный ток срабатывания. Эта зависимость представлена в таблице 1.

Таблица 1

Печатная плата устройства показана на рис. 16. Транзистор VT1 — любой p-n-p с напряжением более 20 В и силой тока более 0,1 А. Реле РЭС-9 паспорт РС4524202, реле РЭС паспорт РС4524303.

К сожалению, описанное выше устройство имеет небольшой недостаток — падение напряжения на резисторе R2. На рис.2а представлена схема, лишенная этого недостатка. Здесь устройство полностью состоит из одних реле. Причем реле КЗ — самодельное, на основе геркона КЭМ-1 с нормально-разомкнутыми контактами. Поверх его корпуса в один слой намотано 16 витков провода ПЭЛ диаметром 0,7 мм. Таким образом, сопротивление обмотки реле КЗ практически сведено к нулю. Устройство работает следующим образом. В номинальном режиме ток источника питания к нагрузке поступает через обмотку реле КЗ и нормально-замкнутые контакты К2.1 реле К2. Светодиод HL1 не светится. При возникновении перегрузки увеличивается ток через обмотку реле КЗ — и оно срабатывает, подключая обмотки реле К1 и К2 к источнику питания и т.д. Заданный ток срабатывания можно регулировать количеством витков обмотки реле КЗ. Эта зависимость представлена в таблице 2.

Таблица 2

Печатная плата устройства показана на рис. 2б. Весь прибор компактно размещается в небольшом корпусе размерами 70x50x35 мм, изготовленном из тонколистового диэлектрика.

О.СИДОРОВИЧ, г. Львов