Camgora.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бытовые автоматы — как автоматические предохранители на 12-24 В

Бытовые автоматы — как автоматические предохранители на 12-24 В

Anry666
Старожил форума
  • 14.09.2015
  • #1
  • Наткнулся на такую статейку
    Кто что скажет?
    Цитирую
    «В связи с ненадёжностью плавких предохранителей , сложностью выявления перегоревших предохранителей , сложностью поиска неисправности электропроводки — было принято решение делать новую полностью самодельную электропроводку . В основу электропроводки лёг блок автоматических предохранителей . Проще говоря сердцем проводки стал квартирный пластиковый щиток с автоматами .
    Знаю , что многие люди плохо образованы в электрике , и мыслят стереотипами . Я с этим уже столкнулся на других форумах , и знаю все эти стереотипы — один из них — то что автоматы на 220 вольт работать на 12 вольт не будут , а второй , что квартирная электрика в машине на работает , потому что там другие условия .
    Специально для таких малообразованных людей снял видео срабатывания автоматического предохранителя на 220 вольт от АКБ 12 вольт .
    Вот оно :
    https://www.youtube.com/watch?v=_0aj65k5usc
    И работает всё это у меня уже года 2 как , и доложу я вам работает безотказно .
    Ещё продолжение — лайвхак так сказать — по выбору номиналов проводов по нагреву . В общем , есть такая книжка , азбука электрика , так сказать , называется ПУЭ . Страниц эдак на 500 . В общем там умные люди произвели замеры нагрева проводов , и по этим замерам создали таблицу .

    Таблица ПУЭ 1.3.4 вот она :

    В этой таблице отображен ток , который длительно ( это больше 4 суток ) — можно пропускать про проводам , проложенным в разных условиях . Применительно к автомобильной электрике надо использовать второй столбец — открыто .

    Эта таблица включает в себя запас 40 % — то есть при аварии , в течении до 4-х суток по проводам можно пропускать на 40 процентов больше тока .

    Поскольку достать предохранитель номиналом в 19 ампер к примеру невозможно , то обычно для упрощения берут стандартные размеры проводов и защищают их стандартными номиналами предохранителей .

    1.5 мм кв — защищается предохранителем 16 ампер , при 12 вольт длительно может передавать мощность 192 вата .
    2.5 мм кв — 25 ампер — 300 ватт ( при 12 вольт )
    4 мм кв — 32 ампера — 384 ватта ( при 12 вольт )
    6 мм кв — 40 ампер — 480 ватт ( при 12 вольт )
    10 мм кв — 60 ампер — 720 ватт ( при 12 вольт )

    также провода можно рассчитывать по падению напряжения , но для автомобиля — это не актуально .

    Надеюсь эта информация поможет вам при проектировании собственной электросети автомобиля .

    Удачи .
    Ещё раз прошу людей которые в электрике не понимают — не писать бреда , а учить ТОЭ .»

    «1.5 мм кв — защищается предохранителем 16 ампер , — как проектировщик и инженер электролаборатории хочу добавить все так , но как правило надо брать на номинал ниже , то есть : 1,5-10А .2,5-20А . 4-32А — проще говоря для надежности защищаемых цепей,
    Сам эксплуатирую автоматы уже 10 лет , очень удобно , мало того вместо выключателя массы тоже стоит автомат и он уже выручал (ключ уронил , коротнуло -тутже отключилось) по тепловой перегрузке все автоматы сробатывают на 2,55 номинала то есть 10А сработает за не более 60 с при токе 25,5А, По мимо тепловой есть мгновенная защита от короткого замыкания , чего нет в плавкой вставке ! тут немного посложнее , есть разные типы характеристик А.В.С.Д, рассмотрим самый распространеный -С мгновенно (0,2 с )сработает от 5 до 10 номиналов тоесть 10 А в диапазоне от 50 до 100 А это важно когда ставим вместо выкючателя массы — смотрим какой максимальный ток дает аккумулятор
    Вообще автор молодец , но идея не новая в 80-х встречал грузовые с автоматами правда только по тепловой защите!
    Всем пока»

    С новым курсом валюты автоматические предохранители специальные — как не не кошерно стали стоить.
    А тут можно аккуратненько в щиток. Можно врезной, можно накладной.

    Предохранители (вставки плавкие) 13519

    Предохранители (вставки плавкие) — элементы защиты электронной аппаратуры, а так же, питающей сети от различных аварийных ситуаций, случающихся при отказе техники. Электрический предохранитель является неотъемлемой частью защиты электроники. Самые популярные из них — плавкие, стеклянные или керамические, предохранители.

    Предохранители подразделяются на группы по техническим и конструктивным данным. Длина и диаметр корпуса должны соответствовать посадочному месту в держателе на плате или в предохранительной колодке. Рабочий ток должен соответствовать току потребления источника питания от питающей сети, а так же, току потребления нагрузки, когда предохранитель установлен на выходе источника, рабочее напряжение — соответствующему напряжению питающего источника.

    Предохранители подразделяются на стеклянные и керамические, и по посадочным местам: стандартные (цилиндрические), проволочные (для пайки в монтажные отверстия), ножевые (для специализированных держателей). Для защиты питающих цепей автоэлектроники от короткого замыкания применяются автопредохранители быстрого типа, выбор которых производится по номинальному рабочему току. В современных конструкциях микроэлектроники в качестве защитного элемента применяется Чип-SMD предохранитель, компонент поверхностного монтажа, который характеризуется своим типоразмером и номинальным рабочим током. Одним из новейших элементов защиты является самовосстанавливающийся предохранитель, который способен защитить устройство не только от перегрузки, но и от перегрева.

    Качественные изделия компании Bourns хорошо зарекомендовали себя в цепях защиты компьютерной техники, автоэлектроники и телефонии. Аналогичным принципу работы плавкого предохранителя является термопредохранитель — один из лидеров защитного устройства бытовой техники.
    Трансформаторы, утюги, электрочайники, калориферы, тепловые фены и пушки, и многие другие электронагреватели, это не весь перечень с используемым защитным элементом — термопредохранителем.

    При покупке следует учитывать его предельный рабочий ток и номинальное рабочее напряжение. Для удобства посадки предохранителя в электронных устройствах применяются различные держатели. Среди них держатели, монтируемые на печатную плату, как открытого типа, так и защитного типа, предохранительные колодки, монтируемые на корпус прибора, проводные держатели, применяемые в автоэлектронике, а также многопосадочные под несколько предохранителей, используемые в многофункциональных силовых приборах.

    Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Алматы, Архангельск, Барнаул, Белгород, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Гомель, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Казань, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Чебоксары, Челябинск, Ярославль. Доставка заказа почтой, через систему доставки Pickpoint или через салоны «Связной» в следующие города: Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток, Махачкала, Томск, Оренбург, Новокузнецк, Астрахань, Пенза, Чебоксары, Калининград, Улан-Удэ, Сочи, Иваново, Брянск, Сургут, Нижний Тагил, Архангельск, Чита, Курган, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Кострома, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и еще в более чем 1000 городов и населенных пунктов по всей России.

    Товары из группы «Предохранители (вставки плавкие)» вы можете купить оптом и в розницу.

    Расчет предохранителя по току 12 вольт

    Итак. Случай со мной произошёл простой. Ремонтировал я свою ласточку и после очередного ремонта решил сделать развал. Скажу сразу — менялся поворотный кулак на машинке. После замены обнаружил что на приборке горят лампочки ABS , лампочка ESP и что ESP OFF , горит лампа стояночного тормоза-парковки. Решил что голову дурит датчик ABS, случайно задетый в ходе замены. Плюнул и катаюсь себе спокойно дальше. Через день загорелась лампочка аккумулятора. Думаю — фиг с ней, мот разрядился изза коротких поездок. Аккум был родной, и сколько ему ещё служить мне верой и правдой я не знал.
    Так вот, заезжаю я значится на развал, и не доезжая сантиметров 20 — глушу машину. Мастер просит машинку завести и подъехать. И тут бамц — машина не заводится. Трещит но не заводится. Прикурили и оставили заведенной чтобы зарядила аккум. Через 5 минут машина самопроизвольно глохнет. опять прикуриваем. Машина наровит заглохнуть. Меряем напряжение на заведенной машине на аккуме — НИЧЕГО практически. Мастера делают вывод что генератор (далее гена) себя плохо стал чувствовать. Предложили снять и посмотреть. Я решил что это какая то хрень, и сказал что сегодня я не успею притянуть новый аккум и поетому пускай машинка постоит до завтра. За вечер я начитался литературы ))) и заметил что от генератора идёт плавкая вставка которая расходится на ABS и ешо парочку вещей. И тут мне пришла в голову мысль что возможно всё дело в ней. Недаром несколько дней подряд горели эти лампы.
    Придя на следующий день я открыл крышку коробки с предохранителями и лицезрел перегоревший предохранитель на 150А. Это была присказка, далее только голые факты.

    Как вы понимаете , найти предохранитель на 150А — это проблемно. не уверен что в Москве они на каждом шагу, а в Минске таких нет вообще. Вариантов было несколько:
    1) параллельно зашпандорить несколько расчитанных на меньший ток — скажем по 50А — чревато колхозничеством и придумыванием как это всё закрепить.
    2) существуют предохранители для аккустики с номиналом на 150А — их размеры — это нечто. Проблем с пришпандориванием ещё больше чем в первом случае
    3) сделать предохранитель самому — в народе «жучок». Но в отличие от жучка — сделать всё как надо.

    Итак, дальнейший расчёт (чтобы люди не искали потом по всему интернету)

    Расчёт тока плавления для проволоки выполняется по формуле:

    1) Iпл = K x √ d³ , где d — диаметр проволоки

    Поскольку при продаже проводов указывается не их диаметр а поперечное сечение — то нужно ещё воспользоваться второй формулой:

    2) S = 0.785 x d² , откуда d = √(S / 0.785)

    Далее подставляем это в первую формулу и получаем:
    3) Iпл = К x √√ ((S / 0.785)³)

    Для меди коэффициент K = 80, поэтому после всех упрощений формула примет следующий вид:

    Провод сечением 1,5мм² расплавится при токе в 130А. Им я и заменил перегоревший предохранитель на 150А. Этот на 150А представляет собой пластинку с двумя дырками, прикручивается двумя болтиками. Вот я и сбацал такую проволку с колечками на концах под болтики и прикрутил. Места минимум, изменений конструкции никаких.

    Предохранитель на силовой провод

    Предохранители устанавливают для защиты силовых проводов от перегрева при перегрузках или неисправностях. Номинал устройства защиты в самом простом случае должен быть меньше или равен номинальной токовой нагрузке проводника. Каждый провод, подключенный к аккумуляторной батарее, должен быть защищен предохранителем

    Виды защиты

    Номинал устройства защиты должен соответствовать токонесущей способности провода, которая определяется сечением и допустимой рабочей температурой изоляции проводника. Зависимости между этими величинами сведены в таблицы. Поэтому кажется, что имея их выбрать силовой предохранитель не сложно. Однако правильно сделать это можно только зная для чего он предназначен. Для защиты от короткого замыкания или от перегрузки.

    Защита от короткого замыкания

    Короткое замыкание — это состояние электрической цепи, при котором ток течет от источника напряжения, но возвращается к нему минуя предполагаемую нагрузку. Короткое замыкание возникает из-за поврежденной изоляции или неправильного подключенного оборудования. Ток при коротком замыкании чрезвычайно высок и ограничен только мощностью источника и сопротивлением проводов.

    Защита от короткого замыкания является основной для проводников с примерно постоянной нагрузкой. Сила тока в рабочем режиме меньше токонесущей способности такого проводника. А при коротком замыкании, когда ток многократно возрастает и превышает номинальную токовую нагрузку, нагреться проводнику не дает предохранитель, который выдерживает высокий ток менее секунды, после чего плавится и разрывает цепь.

    Характеристики предохранителей на силовой провод:

    Точное значение тока отключения для предохранителя, защищающего провод при коротком замыкании, не принципиально. Подходит устройство с номиналом равным токонесущей способности провода. Для защиты от короткого замыкания используют предохранители MIDI или ANL

    Защита от перегрузки

    Перегрузка возникает при работе двигателя, инвертора или одновременном включении в розетки большего, чем предусмотрено, количества устройств. Если ток в цепи возрастает и течении продолжительного времени держится на уровне 110-150% от номинальной токовой нагрузки проводника, то провод и защитное устройство нагреются. А если режим работы не изменится, накопленное тепло повредит провод. Чтобы этого не произошло провода, должны быть защищены от перегрузки.

    Большинство предохранителей срабатывают, когда ток примерно в 1,3 раза превышает их номинал. Поэтому, чтобы ограничить непрерывный ток и не позволить ему сильного нагреть провод номинал предохранителя выбирают равным 80% токонесущей способности проводника

    В таблицах токонесущая способность указывается для проводников, расположенных на открытых участках с хорошей циркуляцией воздуха. В кабельных каналах или внутри перегородок теплоотдача хуже. Поэтому до критической температуры провод нагреется даже когда по нему течет меньший ток. Если провод проложен в кабельном канале или внутри перегородки перед выбором устройства защиты его токонесущую способность понижают

    Предположим нам необходимо защитить от перегрузки силовой провод сечением 25 кв.мм изоляция которого выдерживает температуру 105 С. Согласно таблице максимально допустимый непрерывный ток для этого провода 170 А. Предохранители срабатывают при токе в 130% от номинала. Поэтому для защиты провода нужен предохранитель с номиналом 80% от 170A или 130 Ампер. Он сгорит при токе 1,3 х 130 А = 169 А.

    Ток, текущий в цепи, нагревает не только проводник, но и предохранитель. Чтобы предохранитель не перегревался непрерывный ток не должен превышать 80% его номинала. Для провода сечением 25 мм2 мы выбрали предохранитель на 130 А. Непрерывный ток через него не должен превышать 130 х 0,8 = 104 А. Если нагрузка в цепи превышает 100 А, необходимо увеличить сечение силового провода и подобрать предохранитель большего номинала.

    Держатели для силовых предохранителей:

    Предохранители ANL ведут себя не так, как другие типы. Они срабатывают, когда ток составляет 140 — 266% от номинала предохранителя. Правило 80% для предохранителей этого типа не работает. Выбирать предохранители ANL необходимо по специальной таблице. Согласно ей, для защиты от перегрузки силового провода сечением 25 мм2 подойдет предохранитель ANL на 100A. Он сгорит при токе 175 А

    Параллельные проводники

    Когда мощное устройство подключают к расположенному на расстоянии нескольких метров аккумулятору, процедура выбора силового провода может закончиться тем, что его сечение окажется неоправданно большим. В этом случае вместо одного можно использовать два параллельных проводника.

    Предположим, что к аккумуляторной батарее необходимо подключить 12-вольтовое носовое подруливающее устройство, потребляющее 300 Ампер. Суммарная длина положительного и отрицательного проводников между аккумулятором и подрулькой — 15 метров.

    По таблицам находим, что для тока силой 300 А подходит провод сечением 70 кв.мм с температурой изоляции 105 С (токонесущая способность снаружи двигательного отсека 330 А). Но при заданной длине падение напряжения в проводе составит 10%.

    Потери уменьшатся, если увеличить сечение с 70 до 95 или до 120 кв.мм. Но такие провода сложнее прокладывать и подключать. Кроме того, их просто может не быть в наличии. Поэтому вместо одного, можно использовать два параллельных провода по 70 кв. мм (два для положительной и два для отрицательной ветвей цепи. Всего четыре провода). При этом должны соблюдаться следующие условия:

    • Оба силовых провода должны имеют одинаковую длину и сечение. Прокладывать их необходимо в одном кабельном канале или коробе
    • Токонесущая способность каждого проводника должна превышать полную нагрузку. Это необходимо для того чтобы избежать перегрева, если один из проводов по каким-либо причинам перестанет проводить ток
    • Номинал устройства защиты должен быть меньше или равен токонесущей способности каждого проводника (в рассмотренном примере не более 330 А)
    • Если для защиты проводов используется единственный предохранитель, то его номинал не должен превышать токонесущую способность каждого из них. Дополнительная предосторожность необходима на случай, если один из проводов по каким-то причинам перестанет проводить ток. Второй в этом случае останется защищен. Но если номинал предохранителя выбран исходя из суммарной токонесущей способности проводников, то при отключении одного из них устройства защиты не сработает.

    Отключающая способность по току

    При коротком замыкании главный автомат или предохранитель должен разорвать цепь по которой течет очень высокий ток. Если устройство защиты не рассчитано на это, может возникнуть электрическая дуга, контакты автомата сварятся между собой и цепь не разомкнется. Способность автомата или предохранителя срабатывать при коротком замыкании характеризуется его отключающей способностью по току (AIC).

    AIC – это максимальный ток, который устройство может отключить при заданном напряжении. Предполагаемый ток короткого замыкания не должен превышать отключающую способность по току. Ток короткого замыкания в 12 и 24-вольтовых системах постоянного напряжения зависит от тока холодного пуска аккумуляторной батареи (ССА).

    » data-lang=»default» data-override=»<"emptyTable":"","info":"","infoEmpty":"","infoFiltered":"","lengthMenu":"","search":"","zeroRecords":"","exportLabel":"","file":"default">» data-merged=»[]» data-responsive-mode=»0″ data-from-history=»0″ >

    Ток холодного пуска аккумуляторной батареи, АЕмкость аккумуляторной батареи, АчОтключающая способность по току, А
    650 и меньше1401500
    651-1100141-2553000
    1101 — 2200256-5005000
    Свыше 2200Более 500Равна току короткого замыкания, указываемому производителем аккумулятора или 100 х емкость батареи

    Представленные в таблице данные относятся только к гелевым, AGM и жидко-кислотным аккумуляторам. Ток короткого замыкания некоторых видов AGM и особенно литиевых аккумуляторов существенно выше.

    Если отключающая способность автоматического выключателя не соответствует емкости аккумуляторной батареи, между автоматом и аккумулятором устанавливают предохранитель с соответствующим AIC. Например, Class T (AIC — 20 000 А)

    Если напряжение в системе меньше чем номинальное для предохранителя (для Class T 160 В), отключающая способность увеличивается примерно пропорционально отношению напряжений. Более точно его можно вычислить по формуле — (Номинальное напряжение/напряжение в системе) х AIC х 0,5. Для предохранителя Class T, используемого в 12 вольтовой электрической системе, отключающая способность по току равна (160/12) х 20 000 х 0,5 = 133 000 А.

    Для предохранителей номиналом менее 30 А в 12-вольтовой и менее 15 ампер в 24-вольтовой электрической системе учитывать отключающая способность по току не обязательно

    Алгоритм выбора предохранителей

    Токонесущая способность провода окажется существенно выше ожидаемого тока, если сечение выбрано так, что падение напряжения не превышает 3%. Для защиты такого провода подходит ряд предохранителей, номиналы которых расположены между током нагрузки и максимально допустимым током провода. Предохранитель расположенный в верхней части ряда меньше греется и не срабатывает от случайного всплеска тока. Предохранитель меньшего номинала лучше защищает силовой провод.

    1. По таблице найдите максимально допустимый номинал предохранителя для данного сечения провода. Чем больше номинал предохранителя, тем реже будут его случайные срабатывания. Но тем хуже он будет защищать повод. Выбирать максимальный номинал нужно с учетом расположения провода (вне или внутри двигательного отсека) и с учетом количества проводов в жгуте. Пример: для одного силового провода сечением 25 мм2, расположенного вне двигательного отсека, максимальный номинал предохранителя — 150 А. Открыть таблицу выбора предохранителей
    2. Рассчитайте минимальный номинал предохранителя. Для этого умножьте ток, потребляемый устройством на 1,25. Предохранитель минимального номинала лучше защищает провод, но может срабатывать случайно. Если устройство потребляет 80А, то минимальный номинал предохранителя для силового провода сечением 25 мм2 80 х 1,25 = 100А.
    3. Выберите номинал предохранителя посредине между минимальным и максимальным значениями. Максимальное значение (шаг 1) – 150 А. Минимальное (шаг 2) – 100 А. Среднее значение – (150 + 100) ÷ 2 = 125 А

    На 125А существуют предохранители MIDI, MRBF, MEGA и ANL.

    Задайте вопрос,

    и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

    Как рассчитать предохранитель в автомобиле

    Электрика и электроника остается той областью, в которой свободно себя чувствует наименьшее количество автомобилистов. В статье рассмотрим предохранители автомобильные, виды плавких вставок, как их правильно менять, а также основные правила подключения дополнительного оборудования.

    Роль в электрической цепи

    Многочисленные случаи перегорания электронной составляющей целых систем, возгорания автомобилей подтверждают тот факт, что к электричеству необходимо относиться если не с опаской, то с большой осторожностью.

    Предохранитель предназначен для размыкания защищаемой цепи методом разрушения специально предусмотренной для этого токопроводящей части. Разрушение происходит при превышении номинального тока, на который рассчитан предохранитель. Номинальная сила тока плавкой вставки подбирается в соответствии с допустимой нагрузкой на защищаемую цепь, а также с учетом расчетного потребления тока электроприборами, включенными в цепь.

    В случае нештатной ситуации первой обязана сгореть плавкая вставка, разомкнув при этом цепь и сохранив автомобиль от возгорания. К чрезмерному нагреву элементов цепи, что является потенциально опасной ситуацией, приводит:

    • короткое замыкание (не предусмотренное конструкцией соединение двух точек цепи, провоцирующее значительное превышение силы тока в цепи). КЗ может возникнуть вследствие нарушения изоляции токопроводящих элементов, неправильного подключения приборов. Скорее всего, вы и сами не раз сталкивались с перетиранием изоляции проводов в авто;
    • несоответствие мощности потребителя и номинальной силы тока, которая может пройти в цепи без разрушения ее составляющих. Такое сплошь и рядом встречается при неквалифицированной установке в автомобили дополнительного электрооборудования (к примеру, освещения). Мощные потребители запитываются от штатной электропроводки, которая рассчитана на куда меньшую величину тока. В итоге провода в цепи будут перегреваться, провоцируя оплавление изоляции, что приведет к КЗ и возгоранию автомобиля.

    Порог срабатывания

    Как вы уже могли догадаться из описания предназначения автомобильных предохранителей, суть правильного выбора предохранителя заключается в подборе уровня сопротивления плавкой части. Разрушение происходит вследствие теплового действия тока. Превышение номинального значения ведет к чрезмерному нагреву плавкой части, что провоцирует ее расплавление (перегорание) и разрыв цепи.

    Номинальный ток предохранителя рассчитывается по формуле: Inom=Pmax/U, где

    • Inom – номинальная величина тока, измеряется в Амперах (А)
    • Pmax – максимальная мощность нагрузки потребителя, которая должна быть указана на приборе; измеряется в Ваттах (Вт, W)
    • U – напряжение сети, измеряется в Вольтах (V). Напомним, что напряжение питающей сети легкового авто составляет 12 V

    Гораздо удобней использовать готовые таблицы, в которых указаны допуски по мощности для каждого типа предохранителя.

    Согласно классификации по типу срабатывания, в авто применяются плавкие предохранители. Существует 3 типоразмера:

    Но главное разделение, разумеется, идет по величине номинальной силы тока. Для удобства пользователей за определенной величиной номинального тока закреплен цвет корпуса. Но ориентироваться только на цвет не стоит, так как производителю никто не запрещает изменить цветовую гамму своих изделий.

    1А – черные10А – красные40А – оранжевые
    2А – серые15А – голубые60А – голубые
    3А – фиолетовые20А – желтые70А – коричневые
    4А – розовые25А – белые80А – светло-желтые
    5А – желто-оранжевые30А – зеленые100А – сиреневые
    7,5А — коричневые35А – светло-фиолетовые

    Замена, защита цепей при установке доп. оборудования

    Менять штатные предохранители необходимо на изделия точно такого же номинала. Вся необходимая информация представлена в руководстве по ремонту и эксплуатации вашего авто. Если предохранитель перегорел 2-3 раза подряд, ищите неисправность в цепи. Ни в коем случае не устанавливайте плавкую вставку большего номинала. Также не следует менять электропредохранитель на «жука». Починить плавкую вставку в дороге с помощью проволоки можно, но длину и сечение проводника следует подобрать таким образом, чтобы проволока имела такой же номинальный ток, как и штатный предохранитель. Для этого в сети имеются все необходимые формулы и таблицы с готовыми переменными.

    Для того чтобы понять, какой именно элемент следует менять, вам нужно просто проверить работоспособность определенной системы питания авто. Включите, например, дворники и проверьте контролькой наличие напряжения на ножках между перемычкой предохранителя, защищающего эту цепь. Также для этих целей подойдет мультиметр.

    При установке дополнительных потребителей сначала рассчитайте, выдержит ли штатная проводка автомобиля возросшую нагрузку, и только потом рассчитывайте ток для установки предохранителя большего номинала. Для мощных потребителей следует прокладывать проводку отдельно, номинальный ток предохранителя должен быть в 1.5 раза больше, чем номинальный ток в цепи. Для расчета нагрузки на автомобильные провода используйте закон Ома, можете воспользоваться специальными таблицами, в которых для основных видов проводников указаны площадь поперечного сечения и допустимый ток.

    Как выбрать

    Предохранители для своего авто следует покупать только от проверенных производителей. Нередки случаи, когда предохранители плохого качества расплавляли изоляцию проводов цепи, посадочное место в монтажном блоке, но сами не перегорали. Скорее всего, расплавится вставка уже в процессе горения авто. Если говорить о фирмах, хорошо зарекомендовавших себя на практике, то можно выделить предохранители AVAR и TESLA.

    Если вы не уверены в качестве купленных изделий, проверьте 1-2 плавкие вставки, специально пустив через них ток, при котором они должны перегореть. Для теста вам необходимо собрать цепь с электроприбором, потребление которого больше номинальной силы тока предохранителя. Величину тока в цепи можно рассчитать по формуле: I=P/U, где

    • P – мощность потребителя;
    • U – напряжение сети.

    В качестве простейшей альтернативы можете сымитировать КЗ.

    Подбор сечения силового кабеля.

    Работу электрической схемы постоянного тока можно легко объяснить, применяя аналогию движения электронов по проводнику движению воды по трубопроводу. Электрическая цепь ведет себя аналогично гидравлической системе подачи воды под
    давлением. Электрический провод, по которому движутся электроны — это труба, по которой течет вода. Аккумуляторная батарея аналогична водонапорной башне (или насосу), которая создает давление в системе. Разность давления воды между начальной
    точкой трубы, где установлен насос и ее конечной точкой заставляет течь воду по трубопроводу. Точно так же, разность потенциалов (напряжение) на концах проводника обеспечивает движение электронов по проводу. Количество воды, протекающее за
    определенный промежуток времени через сечение трубы называют расходом воды в трубе (литр/сек). Аналогично расходу воды, сила тока в проводнике определяется как количество электрического заряда, переносимого за определенный промежуток времени
    через сечение провода. Если сила тока со временем не меняется, то такой ток называют постоянным. Прение, возникающее в процессе движения электронов о кристаллическую решетку проводника принято называть сопротивлением проводника. Сопротивление
    измеряется в Омах. По закону Ома для участка цепи сопротивление равно отношению напряжения к силе тока.

    1 Ом = 1 Вольт /1 Ампер

    Сопротивление проводника вызывает его нагрев. Поэтому правильный выбор сечения кабеля является очень важной задачей. Чем больше сечение кабеля, тем меньше его сопротивление, и тем больший ток он сможет пропустить. Следует помнить,
    что с увеличением длины проводника сопротивление растет.

    Автомобильные аудиосистемы потребляют большой ток, особенно если устанавливается несколько усилителей мощности. Напряжение в энергосистеме автомобиля постоянно и равно 12В, поэтому для обеспечения высокой мощности аудиосистема вынуждена потреблять большое количество тока. Усилитель является самым энергопотребляющим компонентом в звуковых системах. Поэтому для расчета
    сечения силового кабеля нам прежде всего необходимо будет определить максимальную мощность усилителя. Для начала надо в спецификации к усилителю прочитать его среднюю мощность при 2 Ом или 4 омной нагрузке. Допустим, что мы имеем четырехканальный усилитель, RMS мощность которого равна 35 Вт на канал. Полная RMS мощность равна произведению количества каналов на мощность одного канала:
    35 Вт х 4 = 140 Вт. (средняя мощность)

    Зная, что средняя (RMS) мощность соответствует приблизительно 50% эффективности усилителя, то для определения максимальной мощности надо удвоить ее значение:
    140 Вт х 2

    280 Вт. (максимальная мощность)

    Из физики известно, что мощность равна произведению силы тока на напряжение. Следовательно, сила тока равна:
    Ампер = Ватт/Вольт.

    Напряжение в сети автомобиля известно и равно приблизительно 13В. Значит, ток потребляемый нашим усилителем будет равен:
    280 Вт /13 В = 21.53 A

    Подобные вычисления следует произвести для каждого усилителя в аудиосистеме. После необходимо определить длину силового кабеля от аккумулятора до распределительного блока, а затем от этого блока до каждого компонента системы. Зная потребляемую силу тока и длину кабеля, обращаемся к специальной таблице подбора сечения и длины кабеля и подбираем необходимый калибр кабеля. Данные в таблице учитывают тот факт, что силовой кабель, сечение которого подобрано удовлетворяет не только потреблению тока усилителем, но и рассчитано на питание остальных компонентов аудиосистемы. Сечение заземляющих кабелей должно быть такое же, как и сечение питающих проводов. Плюсовой провод и заземление желательно тянуть от аккамулятора, если это невозможно по какой-то причине, заземлять ВСЕ компоненты системы нужно в одной точке, дабы исключить разность потенциалов между компонентами.
    Расчет номинала предохранителя.
    Расстояние от плюсовой клеммы аккумулятора до потребителя в основном превышает 40 сантиметров, поэтому устанавливаем защитный предохранитель, естественно не далее 40 сантиметров от аккумуляторной клеммы, а лучше устанавливать главный предохранитель возможно ближе к плюсовой клемме аккумулятора. Его назначение, защитить питающий кабель от возгорания, например в случае аварии автомобиля (ДТП). Повреждение автомобиля может быть пустяковым, но пережатый питающий кабель приведет к короткому замыканию, возгоранию и уничтожению автомобиля. Номинал главного предохранителя определяется МАКСИМАЛЬНО возможным номиналом предохранителя для данного сечения кабеля. Например для кабеля сечением 2 GA МАКСИМАЛЬНО возможный номинал предохранителя составляет 150 Ампер. А можно поставить предохранитель номиналом, допустим 100 Ампер, 80Ампер или 50 Ампер? Да можно! Можно поставить любой предохранитель, при одном условии, что он НЕ БУДЕТ превышать номинал 150 Ампер (иначе смысл этого предохранителя пропадает). Общий максимальный ток, который может быть потреблен к примеру двумя усилителями (моноблок 80А и двухканальник 30А), составляет 110 Ампер, так что если поставить главный предохранитель номиналом 100 Ампер, существует вероятность того, что он будет перегорать на пиках максимальной громкости. Исходя из вышеизложенного, я рекомендую выбрать предохранитель номиналом 150 Ампер, в случае нештатной ситуации он сработает.

    Наибольшее распространение получили плавкие предохранители. Они дешевы и просты в изготовлении и в случае короткого замыкания в сети обеспечивает защиту проводки от возгорания.

    Когда перегорает плавкий предохранитель, требуется быстро его заменить. Не всегда имеется запасной предохранитель на нужный ток. Проще всего защитный предохранитель выполнить из провода соответствующего диаметра. Причем диаметр провода для необходимого тока плавления (защиты) можно выбрать из таблицы, где приведены значения для разных металлов. В качестве основания для закрепления (припаивания) плавкой вставки может использоваться каркас перегоревшего.

    Самодельный предохранитель

    В электронном устройстве вышел из строя плавкий предохранитель. Понятно, что нужно разобраться в причинах перегорания предохранителя и устранить их. Допустим, Вы это сделали, нужно включать устройство для проверки, а целого предохранителя нет.

    Материал статьи в сокращенной форме продублирован на видео:

    Плавкий предохранитель можно заменить кусочком провода, диаметр которого зависит от величины допустимого тока. Поэтому без особого риска можно заменить перегоревший предохранитель медным проводом, вставленным и запаянным в старый корпус предохранителя.

    Для определения диаметра медного провода используют формулу:

    D(мм) = 0,034 × Iпл (А) + 0,005

    Где: D – диаметр провода, в мм.

    Iпл – ток плавления провода, в А.

    Эту формулу применяют, если рассчитанное значение диаметра не превышает 0,2 мм.

    Проверить полученный результат можно по другой формуле:

    I(A) = 80√D 3

    Где: D – диаметр провода, в мм.

    Iпл – ток плавления провода, в А.

    Есть таблицы, в которых приводятся уже рассчитанные значения диаметра провода для плавкого предохранителя в зависимости от тока:

    Ток, АДиаметр провода в мм
    МедьАлюминийСтальОлово
    10,0390,0660,1320,183
    20,0690,1040,1890,285
    30,1070,1370,2450,380
    50,180,1930,3460,53
    70,2030,2500,450,66
    100,2500,3050,550,85
    150,320,400,721,02
    200,390,4850,871,33
    250,460,561,01,56
    300,520,641,151,77

    Понятно, что все эти расчеты и таблицы не дают абсолютно верную величину тока перегорания изготовленного плавкого предохранителя, но 5-10% точность обеспечивают. Этого вполне достаточно, чтобы самодельный предохранитель заменил перегоревший заводской. И уж наверняка это лучше, чем просто ставить вместо перегоревшего предохранителя первую попавшуюся под руки проволоку или скрепку.

    Как это выполнить практически.

    Для начала подбираем нужный диаметр провода. В данном конкретном случае нам нужен плавкий предохранитель на 4 А. По таблице есть 5А. Значит, у нас должен быть диаметр немного меньше.

    Этот провод диаметром 0,155мм вполне подойдет.

    Готовим предохранитель к установке провода. Для этого по очереди нагреваем паяльником контакты предохранителя и прочищаем отверстия, например заточенной спичкой.

    Затем продеваем в полученные отверстия провод.

    И запаиваем с двух сторон.

    Обрезаем лишний провод.

    Все, плавкий предохранитель готов, его можно вставлять в гнездо и использовать.

    Очевидно, возникает вопрос, что делать, если нет микрометра, предназначенного для измерения диаметра провода. С меньшей точностью можно измерить диаметр провода штангенциркулем.

    А если и его нет, то обычной линейкой.

    Для этого нужно намотать провод виток к витку на любой стержень. Длина намотки 10-20 мм. Чем больше намотаете, тем точнее определите диаметр провода. Затем нужно длину намотки в «мм» разделить на количество витков и получите диаметр в «мм».

    Например, 26 витков, длина намотки 20 мм. Диаметр провода 20 : 26 = 0,77 мм.

    Проверяем этот же провод микрометром:

    На микрометре мы видим показания 0,5 + 0,255 = 0,755мм. Если округлить, то получим 0,76 мм. Как видим, точность измерения диаметра провода с помощью линейки и намотки на стержень довольно высокая, около 2%. Главное плотно, виток к витку, мотать провод.

    Если нет возможности запаять провод в корпус предохранителя, то можно просто обмотать каждый контакт перегоревшего предохранителя и вставить в гнездо. Контакты гнезда должны надежно зажимать намотанный провод. Важно, чтобы края намотанного провода не торчали, иначе есть риск замыкания с соседними элементами.

    И в заключение, главные выводы по данной теме:

    1. Перед началом работ по замене предохранителя обязательно выньте вилку устройства из розетки.
    2. Не меняйте перегоревший предохранитель до тех пор, пока не выясните причину выхода его из строя и не устраните ее.
    3. Не вставляете вместо перегоревшего предохранителя первые попавшие под руку металлические предметы. Это может привести к серьезным повреждениям устройств, защищенных предохранителем и даже к большим потерям.

    Расчёт сечения провода

    При монтаже электроустановок различного назначения, в том числе и солнечных электростанций особое внимание следует уделить выбору сечения проводников. Заниженное сечение кабеля приводит к потерям энергии из — за нагрева и зачастую становится причиной возгорания. Завышенное сечение провода влечет необоснованное удорожание системы.

    Площадь сечения проводника должна соответствовать величине протекаемого тока

    В бытовых сетях переменного тока 220 Вольт сечение проводов очень редко превышает 6 мм², так как ток обычно не больше 50 Ампер. Мощные нагрузки обычно стараются распределить по нескольким фазам.

    В солнечных электростанциях имеется низковольтная часть постоянного тока, которая может быть выполнена проводом 25, 50, или даже 100 мм², в зависимости от мощности и напряжения системы. Самый большой ток протекает в цепи аккумуляторной батареи и преобразователя напряжения (инвертора).

    Чтобы рассчитать сечение кабеля, нужно получить ток, разделив мощность на напряжение системы, и подобрать сечение токопроводящей жилы. Поможет Вам в этом таблица, расположенная ниже.

    Приведем пример: Если мощность инвертора 3кВт и напряжение системы 12 Вольт, ток в низковольтной цепи составит 3000/12=250 Ампер, и если провод проложен открыто, то его сечение должно составлять не менее 70 мм2. Если использовать инвертор той же мощности, но уже на 24 Вольт, ток получим в два раза меньше, 125 Ампер и, соответственно, сечение провода 25 мм².

    Поэтому преобразователи напряжения высокой мощности, как правило, рассчитаны на входное напряжение 24 или 48 Вольт. Не сложно определить максимальный ток в контуре солнечных панелей. Если фотоэлектрические модули соединены последовательно, то следует взять ток короткого замыкания для одного модуля. Если же солнечные батареи соединены параллельно, ток короткого замыкания одной панели нужно умножить на количество солнечных модулей. Руководствуясь данным принципом можно рассчитать ток для любой системы солнечных модулей.

    Предельный ток в контуре «контроллеры заряда – аккумуляторы» следует принять равным номиналу контроллера.

    Табл.1 Допустимый ток для кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией и медными жилами

    Данные приведены из ПУЭ7, «Правила устройства электроустановок», Издание 7. Все значения приняты для:

    • температуры жил +65 °С;
    • температуры окружающего воздуха +25 °С;
    • температуры земли +15°С.

    Их следует применять независимо от количества используемых труб, места их прокладки (в воздухе, в перекрытиях или фундаментах). Допустимые длительные токи для кабелей, проложенных в коробах и в лотках пучками, должны быть рассчитаны как для кабелей, проложенных в трубах.

    Выбираем диаметр провода предохранителя – разбираем все тонкости вопроса

    Таблица изготовления предохранителя на любой ток

    Предохранитель защищает от превышения тока в цепи и, не имеет значения напряжение питающей сети, в которой он установлен, это может быть батарейка на 1,5 В, и автомобильный аккумулятор на 12 В или 24 В, сеть переменного напряжения 220 В, трехфазная сеть на 380 В. То есть Вы можете установить один и тот же предохранитель, например номиналом 1 А и в колодке предохранителей автомобиля, и в фонарике и в распределительном щите 380 В. Все типы плавких предохранителей отличаются только внешним видом и конструкцией, а работают по одному принципу – при превышении заданного тока в цепи, в предохранителе из-за нагрева расплавляется проволока.

    Основных причин выхода из строя предохранителя две, из-за бросков питающего напряжения или поломки внутри самой радиоаппаратуры. Редко, но встречаются отказы предохранителя и по причине плохого его качества.

    Наибольшее распространение получили плавкие предохранители. Они дешевы и просты в изготовлении и в случае короткого замыкания в сети обеспечивает защиту проводки от возгарания.

    Когда перегорает плавкий предохранитель (плавкая вставка), требуется быстро его заменить. Не всегда имеется запасной предохранитель на нужный ток. Проще всего защитный предохранитель выполнить из провода соответствующего диаметра. Причем расчет диаметр провода для необходимого тока плавления (защиты) можно выбрать из таблицы, где приведены значения для разных металлов. В качестве основания для закрепления (припаивания) плавкой вставки может использоваться каркас перегоревшего.

    Таблица 5.1 Значения по току плавления для проволоки из разных металлов

    Ток, АДиаметр провода в ммТок, АДиаметр провода в мм
    МедьАлюмин.СтальОловоМедьАлюмин.СтальОлово
    10,0390,0660,1320,183600,821,01,82,8
    20,0690,1040,1890,285700,911,12,03,1
    30,1070,1370,2450,380801,01,222,23,4
    50,180,1930,3460,53901,081,322,383,65
    70,2030,2500,450,661001,151,422,553,9
    100,2500,3050,550,851201,311,602,854,45
    150,320,400,721,021601,571,943,24,9
    200,390,4850,871,331801,722,103,75,8
    250,460,561,01,562001,842,254,056,2
    300,520,641,151,772251,992,454,46,75
    350,580,701,261,952502,142,604,77,25
    400,630,771,382,142752,22,805,07,7
    450,680,831,52,33002,42,955,38,2
    500,730,891,62,45


    Оценка скорости срабатывания предохранителя

    После того, как вы выбрали комплект предохранителей, возможно, в связи с этими усилиями вам следует удостоверится, что скорость срабатывания плавкой вставки соответствует требованиям вашего приложения. Быстродействующий предохранитель сгорит быстро, прежде чем провода или дорожки печатной платы успеют нагреться. Тем не менее, быстрое перегорание может стать причиной неприятного сбоя из-за кратковременной перегрузки.

    Лампы накаливания, ёмкостная нагрузка, а также линейные и импульсные источники питания имеют большой импульс тока при включении. Задача немного усложняется в отношении нагрузок, питаемых от сети переменного тока, так как при включении бросок переменного тока может быть менее серьезным, если момент включения совпадет с моментом перехода напряжения через нуль. Вы должны также учитывать условие, когда вы подключаете питание в момент амплитудного значения напряжения. Это создаст хоть и короткий, но значительный импульс тока, который может сжечь плавкую вставку.

    Номиналы предохранителей ориентировочные

    Номинал предохранителя на микроволновке порядка 12 А (2 Квт) Номинал предохранителя в блоке питания компьютера 400 Вт – 2,5 А, 600 Вт-4, 800 Вт – 5 А.

    В целом примерно рассчитать предохранитель можно по мощности потребляемого устройства. То есть мощность делим на напряжение и получаем ток. Именно этот ток с небольшим запасом и станет номиналом нашего предохранителя. Надо понимать, что даже предохранитель для защиты имеет небольшой запас по мощности порядка 10 процентов. Это связано с пусковыми индукционными токами при прохождении через индуктивность и при зарядке конденсаторов большой емкости.

    Согласование с вышестоящими защитами.

    Предположим наша ТП питается от вышестоящей РП 6 кВ через фидер 1 (см. Рис. 2). На фидере 1 установлена защита с независимой характеристикой.

    Рис. 2

    Ориентировочные уставки защиты фидера 1:

    Так как фидер питает одну ТП, то максимальный рабочий ток фидера можно принять равным максимальному рабочему току трансформатора.

    Помним, что такая же уставка МТЗ будет у вводного автомата 0,4 кВ потому, что она тоже отстраивается от максимального рабочего тока трансформатора. Для согласования чувствительности защит примем ток защиты фидера на 10% больше.

    Стандартное время МТЗ защиты фидера на городских ТП примерно 1 с.

    Теперь, используя Гридис-КС, построим карту селективности защиты фидера и нашего предохранителя

    Рис. 3

    Как видно из карты защитные кривые пересекаются, причем при минимальных токах КЗ на стороне 0,4 кВ защита фидера будет работать быстрее, неселективно отключая ТП. Изменить эту ситуацию не получится потому, что для этого нужно двигать кривую защиты фидера «вверх и вправо». Вверх нельзя потому, что там уже стоит защита СВ 6 кВ РП со своими выдержками времени, и их менять нельзя. А вправо не получится потому, что мы перестанем резервировать КЗ за трансформатором (минимальный Кч.рез.=1,2)

    Если даже попытаться подобрать зависимую характеристику на фидере, то придется многим пожертвовать. Например, защитой от перегрузки фидера. Она просто исчезнет из-за увеличения начального тока характеристики.

    Рис. 4

    Например, на Рис. 4 подобрана нормально инверсная характеристика с начальным током 240 А, вместо 85,1 А, иначе полной селективности добиться сложно. Можно конечно попробовать подобрать другой наклон и начальный ток кривой, но из графика видно, что оптимально все равно не получиться.

    Есть и еще одна проблема. Как только вы примете на фидере зависимую характеристику защиты, то она перестанет согласовываться с независимой характеристикой СВ и ввода РП.

    Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

    Многие типы трансформаторов защищаются сегодня предохранителями. Это ТНы, небольшие ТСНы и даже силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ малой мощности. Дешево, сердито и не нужно ничего настраивать.

    Сегодня я предлагаю вам рассмотреть последствия установки предохранителя на масляный силовой трансформатор 6/0,4 кВ, в части получаемых защитных характеристик (чувствительность и время отключения). Обещаю, будет интересно!

    Возьмем для примера ТП 6/0,4 кВ с трансформаторами 400 кВА. Соединение обмоток естественно D/Yo. Защищать предохранителями трансы Y/Yo – это уже из разряда невероятного, и, вроде, таким никто не занимается.

    Стандартный уровень тока трехфазного короткого замыкания на шинах 6 кВ таких ТП составляет обычно 8-12 кА. Для расчета примем 10 кА.

    Разделять токи на минимальный и максимальный режимы не будем потому, что это не сильно влияет на уровень токов КЗ на стороне 0,4 кВ, особенно за такими маломощными трансформаторами. Среднее напряжение сети 6,3 кВ.

    Расчетная схема приведена на Рис.1

    Рис. 1
    Теперь давайте рассмотрим наиболее интересные моменты, касающиеся предохранителей

    1. Времена отключения коротких замыканий

    Найдем номинальный ток трансформатора на стороне 6,3 кВ

    Согласно [1, стр.49] номинальный ток предохранителя 6,3 кВ принимается примерно равным 2*Iном.т

    Принимаем предохранитель ПКТ-6-80, с номинальным током 80А. Его характеристику возьмем из [2, стр. 335]

    Теперь найдем минимальный ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ (конец зоны защиты для ПКТ-6-80), чтобы проверить время отключения предохранителя. Для этого сначала рассчитаем сопротивления схемы.

    1. Сопротивление системы

    2. Сопротивление трансформатора

    3. Отношение сопротивления системы к сопротивлению трансформатора

    С точки зрения проверки чувствительности защиты/времени действия предохранителя критическим является ток однофазного КЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора. Найдем этот ток для по кривым из [3, Приложение, Рис. П1]

    Помня про наше соотношение Хс/Хт получаем минимальные токи КЗ через предохранитель (приведенный на сторону 6,3 кВ).

    Металлический однофазный ток КЗ:

    Дуговой однофазный ток КЗ:

    Коэффициент 0,58 появляется из-за искажения тока КЗ при трансформации со стороны 0,4 на 6,3 кВ через обмотки D/Yo (см. видео по защитам трансформатора)

    Ну, и наконец, получаем время отключения этих коротких замыканий по кривой ПКТ-6-80 (см. выше)

    Время отключения металлического КЗ — 1,3 с

    Время отключения дугового КЗ — 7 с

    Причины перегорания предохранителей

    Начнем с самого важного — с причин перегорания предохранителей. Ведь просто так нечего не происходит и прежде чем ставить «жучек», необходимо определиться с причинами поломки предохранителя.

    Их может быть несколько:


    Перегорание предохранителя от короткого замыкания


    Перегруз так же ведет к перегоранию предохранителя


    Зависимость силы тока от напряжения


    Работа предохранителя на грани срабатывания


    Наиболее частые причины перегорания предохранителей в процентном соотношении

    Вывод

    Диаметр провода для предохранителей зависит от номинального тока изделия и от материала используемого провода. Подобрать или рассчитать этот диаметр не так уж сложно. Но такая починка является лишь временной мерой.

    ПУЭ не зря требует использования лишь калиброванных вставок, а что касается неразборных предохранителей с небольшим номинальным током, то их цена не столь высока, чтобы рисковать дорогостоящим оборудованием. Поэтому при первой возможности обязательно замените «жучок» на нормальный предохранитель или калиброванную вставку.

    Простые схемы электронных предохранителей для блоков питания.

    Эффективные средства защиты источников питания от КЗ и перегрузки по току на
    мощных полевых переключающих МОП-транзисторах.
    Плавный пуск (Soft Start) — нужен ли он блоку питания с быстродействующей защитой.

    На странице (ссылка на страницу) мы познакомились с несколькими простыми схемами электронных предохранителей, предназначенных для работы в составе блоков питания. Главное назначение этих устройств — защита как самих БП, так и подключаемых к ним узлов от короткого замыкания (КЗ) или превышения тока, которое может возникнуть в них в силу той или иной причины.

    Основными преимуществами таких устройств защиты (по сравнению с плавкими предохранителями) являются возможность введения регулировки тока срабатывания и высокое быстродействие, позволяющее в большинстве случаев предотвратить выход из строя электронного оборудования.
    Основной недостаток, как не странно, тот же самый — высокое быстродействие, приводящее к ложным срабатываниям в начальный момент включения источника питания при наличии в нагрузке значительной ёмкостной составляющей (например, могучих электролитов, часто являющихся обязательным атрибутом многих усилителей мощности).
    Перемещение этих электролитов с выхода на вход электронного предохранителя во многих случаях приводит к положительному результату, однако, если мы хотим поиметь универсальный блок питания с возможностью работы с различными устройствами, в том числе и с электролитами на борту, приходится озадачиваться и таким прибамбасом, как плавный пуск (или Soft Start по буржуйски).

    Давайте более подробно рассмотрим две, на мой взгляд, наиболее удачные схемы электронных предохранителей, бегло описанных на странице по ссылке.
    Схема, приведённая на Рис.1, относится к устройствам с резистивным датчиком тока, позволяющим заранее произвести точный расчёт номиналов элементов, а также ввести плавную (посредством переменного резистора) или ступенчатую (посредством переключателя) регулировку тока срабатывания.

    Рис.1 Схема электронного предохранителя для защиты от КЗ и перегрузки по току

    На элементах Т1 и Т2 выполнен транзисторный аналог тиристора со стабильным напряжением срабатывания

    0,6В. Ток срабатывания этого тиристора, а соответственно и всего предохранителя зависит от номинала резистора R4, который рассчитывается по формуле: R4 (Ом) ≈ 0,6/Iср (А) .
    При желании ввести в электронный предохранитель плавную регулировку тока срабатывания, R4 следует заменить на цепочку из последовательно соединённых: постоянного резистора, рассчитанного на максимальный ток, и проволочного переменного номиналом, рассчитанным под минимальный ток срабатывания.
    Суммарная мощность, рассеиваемая на этих резисторах при максимальном токе, равна Р(Вт) ≈ 0,6 * Iср (А) .

    При включении блока питания и условии отсутствия в нагрузке недопустимых токов предохранитель автоматически устанавливается в рабочее (открытое) состояние. При превышении тока напряжение на R4 достигает уровня открывания Т1 и транзисторный эквивалент тиристора (Т1, Т2) срабатывает и притягивает уровень напряжения на затворе Т3 к напряжению на его истоке, что приводит к закрыванию полевика.
    Для возврата электронного предохранителя в рабочее (открытое) состояние необходимо: либо выключить и снова включить источник питания, дождавшись, когда напряжение на его выходе упадёт до нуля, либо нажать кнопку сброса S1.

    Если входное напряжение, подаваемое на предохранитель, не превышает 20В, то цепочку R1 D1 допустимо исключить, а нижний вывод R3 подключить к минусу.

    Применение источника тока на полевом транзисторе Т4 обусловлено желанием обеспечить ток через светодиод Led1 (индикатор наличия выходного напряжения) на постоянном уровне, независимо от приложенного к предохранителю напряжения. Если электронный предохранитель предполагается использовать при фиксированном напряжении питания, то для простоты этот транзистор можно заменить резистором.

    Посредством несложных манипуляций в приведённое выше устройство можно добавить функцию плавный пуск (Soft Start), позволяющую электронному предохранителю избегать ложных срабатываний в начальный момент включения источника питания при наличии в нагрузке электролитических конденсаторов значительной ёмкости. Рассмотрим получившуюся схему на Рис.2.

    Рис.2 Электронный предохранителя для защиты от КЗ и перегрузки (положительная полярность)

    В начальный момент включения источника питания конденсатор С3 замыкает цепь затвора полевого транзистора Т3 на его исток, заставляя его находиться в закрытом состоянии. По мере заряда конденсатора напряжение на нём (а соответственно и разница потенциалов между истоком и затвором) плавно растёт, что приводит к постепенному открыванию полевика. Длительность данного переходного процесса (от полного закрытия до полного открывания) составляет 15. 20 миллисекунд, чего вполне достаточно для значительного снижения стартовых токов заряда даже очень ёмких электролитов, расположенных в нагрузке.

    Для того чтобы после срабатывания защиты вернуть предохранитель в рабочее состояние и сохранить функцию плавного пуска, необходимо не только сбросить транзисторный аналог тиристора, но и дождаться полного разряда конденсатора С3. В связи с этим кнопка сброса перенесена в цепь питания и выполняет функцию обесточивания всего устройства, а дополнительный резистор R7 ускоряет разряд С3 до комфортных 0,3. 0,4 секунд.

    Диод D3 выполняет функцию устранения выбросов отрицательной полярности, возникающих на конденсаторе С3 при размыкании S1, а D2 — функцию отсечения этого конденсатора от цепи затвора при срабатывании защиты, что позволяет обойтись без потери быстродействия предохранителя. Диоды могут быть любыми с допустимыми напряжениями, превышающими величину напряжения питания.

    Включение датчика тока и коммутирующего транзистора в цепь питания (в нашем случае — в положительную цепь), а не земляную шину позволяет с лёгкостью осуществить релизацию защитного устройства для двуполярных источников. Приведём схему предохранителя и для отрицательной шины двуполяного блока питания.

    Рис.3 Электронный предохранителя для защиты от КЗ и перегрузки (отрицательная полярность)

    Всем хороши эти устройства защиты с резистивными датчиками, особенно для цепей с умеренными токами (до 10А). Однако если возникает необходимость предохранять устройства, для которых рабочими являются токи в несколько десятков, а то и сотен ампер, то мощность, рассеиваемая на резистивном датчике, может оказаться чрезмерно высокой. Так, при максимальном токе в нагрузке равном 20А, на резисторе рассеется около 12Вт, а при токе 100А — 60Вт.
    Уменьшать уровень срабатывания электронного предохранителя (скажем до 100мВ) посредством введения в схему чувствительного элемента ОУ или компаратора — не самая хорошая затея, ввиду того, что помехи, гуляющие по шинам земли и питания, в сильноточных цепях могут превышать эти пресловутые 100мВ. В таких ситуациях приходится искать другие решения.
    Датчик магнитного поля — геркон и несколько сантиметров толстого провода могут стать выходом из положения в источниках питания с максимальными токами вплоть до десятков и сотен ампер.

    Рис.4 Датчик тока на герконе

    При прохождении тока через обмотку, намотанную поверх датчика (Рис.4), внутри неё возникает магнитное поле, которое приводит к замыканию контактов геркона.
    Намотав обмотку из десяти (или любого другого количества) витков и измерив ток срабатывания геркона, можно масштабировать это значение на любой интересующий нас ток.
    Так например, если геркон КЭМ-1 при десяти витках замыкается при токе через обмотку около 15А, то, намотав 2 витка, мы увеличим ток срабатывания в 5 раз, т. е. до 75 А, а перемещая геркон внутри катушки, сможем регулировать это ток в некоторых пределах вплоть до 85. 90 А.
    К достоинствам герконов также можно отнести и относительно высокое быстродействие. Время срабатывания у них, как правило, не превышает 1. 2 миллисекунд.
    Всё, что теперь остаётся — это нарисовать триггерную схему мощного транзисторного ключа, управляемого герконовым токовым датчиком.

    Рис.5 Электронный предохранителя для защиты от КЗ и перегрузки с датчиком тока на герконе

    Схема, приведённая на Рис.4, довольно универсальна и позволяет осуществлять защиту устройств от перегрузки в широком диапазоне входных напряжений (9. 80 вольт) без изменения номиналов элементов.
    Устройство состоит из транзисторной защёлки, выполненной на элементах Т1 и Т2, и находится в устойчивом состоянии до момента подачи на базу транзистора Т2 короткого положительного или отрицательного импульса.
    Для того, чтобы включить электронный предохранитель необходимо нажать на нефиксируемый включатель S1, подав на базу Т2 импульс положительной полярности.
    Срабатывает защита от импульса отрицательной полярности, который формируют контакты геркона SF1.
    Мощный P-канальный полевой транзистор Т1 следует выбирать с некоторым запасом, исходя из тока срабатывания электронного предохранителя. Если транзистор не удовлетворяет токовым и мощностным характеристикам — допустимо использовать параллельное включение нескольких полупроводников.
    Цепочка D1 R6 защищает полевик от недопустимых уровней Uзи при входных напряжениях свыше 20В. Если предохранитель предполагается использовать с меньшими подаваемыми напряжениями, то эту цепочку вполне допустимо исключить.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector