Автор Тема: Электронные предохранители и ограничители тока  (Прочитано 8280 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4595
  • Репутация: +785/-222
  • Дружу с паяльником 57 лет
Здравствуйте. Хочу начать тему про электронные предохранители. Надеюсь, она будет интересна и полезна многим. Я лет 30 использую для экспериментов БП Марс. Стоил он в советские времена аж четвертак. По тем временам это были приличные бабки, но я не пожалел их и купил этот блок.  Переделал его до регулировки выходного напряжения в 21 Вольт. У него есть электронное ограничение тока в 1 Ампер. Очень удобный регулируемый блок питания для проведения очень многих экспериментов. Просто на 5+++ При тестировании блоков автоматики РА, имеющих напряжение питания в 27 Вольт и 48 Вольт, данный БП уже не применим. А вытаскивать из кладовки и ставить на стол Б5-47 или Б5-50, имеющие схемы ограничения тока, хлопотно, да и места ИБП занимают много. Проще сначала всё запитывать от штатного БП РА через компактные электронные ограничители тока. Я лет пять назад купил три разных по току самовосстанавливающихся, но они у меня не прижились. Причин уже не помню. Неделю назад купил в Чип и Дип самовосстанавливающийся предохранитель на 1.35 Ампера. Начал проверять их работу от ИБП MW-350-12, применяя мощный проволочный резистор. Понял, что при токе в 3 Ампера предохранитель с номиналом в 1.35А так и не выполнил свою функцию по защите. В интернете есть интересная лекция от Чип Дипа по принципу работы самовосстанавливающихся предохранителей. Но при токе в 3 Ампера предохранитель не нагревается сильно и о его срабатывании и речи не могло быть. Стал ставить резисторы с меньшим сопротивлением. При применении резистора в 1 Ом и напряжении питания 12 Вольт ток в 11 Ампер видится с пол секунды. За это время половина тестируемой схемы может отгореть…  Ток в 5 Ампер присутствует с секунду. В 4 Ампера - секунды три. Ток в 3 Ампера не перегревает элемент защиты. Снова понял, что для меня этот элемент защиты по току не пригоден. Может, кто поделится опытом применения этих самовосстанавливающихся элементов защиты по току. Где они стоят, как выполняют свою функцию, на сколько быстро? Я понимаю, что применение этого элементы не приведёт к возгоранию прибора, может это и важно для разработчика, но куча радиоэлементов точно сгорит до актвизации защиты…                         
         Ранее, до покупки Марса, я применял одну из самых простых схем ограничения по току. Я привожу её схему. Сейчас я хочу на базе этой схемы сделать компактный блок, который можно подключить к БП на 27 Вольт или 48 Вольт и иметь три выхода с ограничением по току в 2 Ампера, 5 Ампер и 15 Ампер. Мне предстоит стартовое тестирование различных РА на 1296 МГц, которые могут, к примеру, самовозбуждаться, и есть желание стартовые включения проводить с устройством ограничения тока. Можно для небольших токов применить LM-317, но этот чип не держит напряжения в 48 Вольт, а покупать высоковольтный регулятор напряжения нет смысла. Проще поставить пару транзисторов.
        Просьба, поделитесь проверенной схемотехникой быстрой защиты по току для напряжения питания в 48 Вольт. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн R3YA Александр

  • Очный чемпионат
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 910
  • Репутация: +135/-13
  • QRA: KO73eg

Оффлайн UA3ATQ

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2035
  • Репутация: +207/-21
  • QRA: KO85QV
Может, кто поделится опытом применения этих самовосстанавливающихся элементов защиты по току. Где они стоят, как выполняют свою функцию, на сколько быстро? Я понимаю, что применение этого элементы не приведёт к возгоранию прибора, может это и важно для разработчика, но куча радиоэлементов точно сгорит до актвизации защиты…

Полисвитч это точно не замена для обычного предохранителя (которые тоже бывают slow blow, regular, fast, ultrafast - последние которые мне попадались содержали еще палочку какого то пиротехнического состава, чтобы быстрее разнести проволочку начавшую греться).

Насчет возгорания - да, защищает, но только если не превышена спецификация по напряжению. Иначе (китайские клоны полисвитча) дают сами неплохой язык пламени сгорая.

На морозе полисвитчи срабатывают люто медленно. Сопротивление у них тоже не пренебрежимо маленькое... В общем нишевая вещь...
Хорошо справляется с защитой аккумуляторных батарей от КЗ или перегрева - срабатывает в обеих случаях. На телефонных линиях в офисных микро-АТС стоит много где.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4595
  • Репутация: +785/-222
  • Дружу с паяльником 57 лет
Здравствуйте. Это точно. Для моих целей полисвич - это очень плохое решение. Попробовал первую схему. Не работает. Вторая на составном транзисторе работает. Применил КТ-829 и КТ-604. Но завтра попробую третью схему. Там переключение происходит лавинообразно. Это лучше, хотя схема несколько сложнее. Статья в архиве. Схему прикрепляю.
       У меня есть down DC-DC  converter на 5 Ампер с электронным табло и валкодером. Но это громоздкое устройство. Да, хорошее, но хочется простого и копактного блочка для решения только одной задачи- ограничить ток на 2 и 5 Ампер, к примеру, и никаких настроек. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6993
  • Репутация: +782/-88
Юрий, попробуй вот такую схему. Я так аккумуляторы заряжаю + зарядки друзьям и родственникам делал (как бы ни коротили, спалить невозможно, ток выставлял в соответствии с трансформатором, просто у кого дольше, у кого быстрее заряжался  ;)).
http://ra3wdk.qrz.ru/PowerIce/charger.jpg

Оффлайн RN3DKQ/p

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 189
  • Репутация: +51/-3
  • Иван
  • QRA: ko85ws
Спасибо за интересную тему!
Юрий, для настройки 27В-усилителей ведь можно использовать Ваш 21В Марс, если добавить к нему последовательно источник 6-12В.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4595
  • Репутация: +785/-222
  • Дружу с паяльником 57 лет
Здравствуйте. У меня на столе собран стенд для тестирования узлов РА. Для проверки паллеты я использую Марс для подачи смещения на затвор и отмечаю напряжения смещения, при которых получается ток  покоя в 1 Ампер. Марс очень удобен. Там есть плавная и грубая регулировки напряжения. Набрана статистика по транзисторам. Но есть и второй импульсный БП на 20-35 Вольт.  Вот здесь и нужна защита или ограничение по току в 1 Ампер и 3 Ампера. Первая для проверки автоматики и установки тока покоя и она нужна. В первом РА вылетели  два транзистора и не по моей безграмотности и осторожности. Транзисторы продают восстановленные. Новые купить сложнее и цена в десять раз дороже. Ступень в три ампера нужна при тестировании новых дизайнов РА и драйверов. Большинству эта ступень не нужна, так как мало кто тестирует различные варианты дизайнов, а я это делаю постоянно. Уже проверил 6 дизайнов плат на MRFE6S9160.  Сейчас будет тестирование транзисторов в неродных платах и есть вероятность возбуждения РА, а терять транзисторы не хочется. И деньги потеряешь, а самое главное-время. Быстрая доставка транзистора стоит дороже самого активного элемента. Я купил транзистор и 10 дней ждал отправки. И не только я и это у очень известного и восстребованного продавца. Вот и приходится вспоминать совет руководителя радиокружка: начинайте всё с блока питания. Он всему голова.
          Привет, Иван. Спасибо за схемку. После праздников соберу. Она без положительной обратной связи. Работает также, как и вторая, но на активном элементе в вмде FET. Всех с праздником СА и ВМФ. Юрий.
« Последнее редактирование: 23 Февраль 2017, 08:19:16 от RZ4HD »
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн us2iep Иван

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1052
  • Репутация: +114/-40
Юрий, привет! У меня есть вот такой блочёк http://www.ets-electro.ru/catalog_siemens/low_voltage/relays_protection_breakers/70970/
Если он тебе подходит, то как то переправлю тебе, вроде бы можно от нас на Россию отправить.
С уважением, Иван, 73!

Оффлайн UT9UR, Аркадий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 7049
  • Репутация: +1518/-279
  • QRA: KO40XD
Транзисторы продают восстановленные. Новые купить сложнее и цена в десять раз дороже.
   Все интересно, спасибо. А как это восстановить можно, если пробит, то вряд-ли, может какие-то вспомогательные цепи?
4xYU7EF-13M;  ( ех UT5ER).

Оффлайн VE3CCN

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 496
  • Репутация: +89/-11
  • 52 регион
  • QRA: LO26AJ
Все интересно, спасибо. А как это восстановить можно, если пробит, то вряд-ли, может какие-то вспомогательные цепи?
перемычки выгорают? у нас в свое время их восстанавливали на РФках когда они были в цене для всяких синклеров...
Ни что так не портит цель, как прямое попадание

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4595
  • Репутация: +785/-222
  • Дружу с паяльником 57 лет
         Здравствуйте. Собрал схемку согласно прикреплённого рисунка. При указанных номиналах ограничение по току равно приблизительно 1.5 Ампера и при напряжении питания в 12 Вольт и при напряжении в 28 Вольт. Транзистор КТ-829 греется при этом незначительно и его хватает без радиатора для проведения тестов. На плате предусмотрен вариант установки второго резистора для получения другого тока защиты. В плане после проверки и подбора номиналов сделать небольшую коробочку с маленьким радиатором для трёх схем защиты (ограничения) по току. Чем хороша схема кроме простоты. Она просто включается в разрыв питающего плюсового провода и не нужен общий провод.
         Про восстановленные транзисторы. Пардон, что ответ не по теме. Я думаю, что с них снимают оригинальное Au покрытие и покрывают повторно. Вряд ли кто будет перепаивать кристаллы... Я сталкивался с оригинальными и восстановленными (Seller refurbished) транзисторами. Видно, что часто применяют иной компаунд, надписи нечёткие, покрытие золотом иное, у MRFE6S5600 были выводы транзистора без характерных пробитых отверстий.   Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн mzw

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 71
  • Репутация: +6/-3
  • Подпись находится в стадии разработки
Пара замечаний.
1. Падение напряжения на такой схеме ограничителя при номинальном токе (в данном случае 1,5 А), приблизительно составит 2,5 Вольта. Что нужно учитывать при выборе блока питания. При снижении тока, потребляемого испытуемой схемой,  падение напряжения на схеме ограничителя может уменьшиться примерно до 1,3 В. То есть, нестабильность напряжения питания при изменении тока нагрузки будет больше 1 В, что эквивалентно увеличению выходного сопротивления источника питания примерно до 0,7 - 1 Ом. Это может привести к возбуждению испытуемого усилителя на низкой частоте (десятки-тысячи Герц).
2. В случае КЗ на выходе ограничителя тока (например, пробое выходного транзистора испытуемого усилителя), напряжение между входом и выходом усилителя станет равным выходному напряжению блока питания (в данном случае, примерно 14,5 В). При этом мощность, выделяющаяся на схеме ограничителя при токе ограничения 1,5 А составит примерно 22 Вт , при токе ограничения 6 А - 87 Вт.
Если вовремя не заметить проблему, транзистору КТ829 наступит конец. И даже небольшой радиатор не поможет.
Я бы посоветовал смонтировать такой ограничитель на кулере для процессора, например, таком  http://www.citilink.ru/catalog/computers_and_notebooks/parts/coolers/668271/, запитав его вентилятор от источника питания 12 В. Такой кулер способен отвести от транзистора до 70Вт и более.
« Последнее редактирование: 24 Февраль 2017, 16:09:35 от mzw »

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4595
  • Репутация: +785/-222
  • Дружу с паяльником 57 лет
Здравствуйте. Спасибо за информацию. Проблемы по первому пункту меня не смущают. Мне не важно, какое напряжение точно будет после ограничителя тока. 24 или 29 Вольт. При КЗ на выходе транзистор будет греться.  Я корочу выход ограничителя, контролирую ток и температуру транзистора. 22 Вт там не пахнет... Я поставлю ещё светодиодную индикацию. Она на плате предусмотрена. Просто не распаял. А ток я контролирую амперметром и оперативно могу отреагировать на нештатную ситуацию. После тестирования схемы я применю радиатор и без обдува. Меня интересуют кратковременные включения и то в на начальных этапах испытаний.
       Для токов в 15 Ампер, естественно,  применю транзистор в другом, большем корпусе. Или 2N3055 в металле, либо в корпусе ТО-3Р. Юрий.
« Последнее редактирование: 24 Февраль 2017, 16:38:25 от RZ4HD »
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн mzw

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 71
  • Репутация: +6/-3
  • Подпись находится в стадии разработки
Я корочу выход ограничителя, контролирую ток и температуру транзистора. 22 Вт там не пахнет...
Странно. Я просто перемножил напряжение блока питания 14,5 Вольт на ток ограничения 1,5 Ампера.
Примерно 1 Вт рассеивается на резисторе 0,51 Ом, а остальное?
Или тут что-то не так с законом сохранения энергии?!!!

Оффлайн mzw

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 71
  • Репутация: +6/-3
  • Подпись находится в стадии разработки
Я бы предложил другую схему стабилизатора тока - с меньшим падением напряжения.
Первый вариант - падение напряжения примерно 0,7 В.
Второй вариант - примерно 0,2 В, но требуется стабильное входное напряжение.
Третий вариант - с диодо Шоттки - примерно 0,3 В.
В двух последних вариантах возможно придется уточнить номиналы сопротивлений R1 и R4.
« Последнее редактирование: 24 Февраль 2017, 17:32:08 от mzw »