ПРЕДОХРАНИТЕЛИ В СОВРЕМЕННОЙ РЭА

June 14, 2014 by admin Комментировать »

Предохранители являются одним из элементов слаботочной защиты, которым не пренебрегают как «запасным вариантом» в выходных цепях источников питания и устройствах управления специального назначения. При величине тока или уровня напряжения в нагрузке выше предусмотренных предохранители срабатывают, размыкая цепь питания «в обрыв». Как элементы электронных конструкций, эти приборы «родились» одновременно со всеми пассивными элементами.

Современные плавкие вставки предохранителей представляют собой быстродействующие конструкции для защиты от короткого замыкания силовых полупроводников, в частности тиристоров, GTO и диодов. Благодаря своим конструктивным особенностям эти элементы устойчивы к переменным нагрузкам и применяются в цепях как постоянного, так и переменного тока.

Разные производители, в основном зарубежные, обеспечивают широкий спектр предохранителей на основе плавких вставок, причем «на любой вкус и цвет». Благодаря сверхбыстродействию некоторые серии плавких предохранителей, например 3NE…3 2, 3NE…3 3, 3NE…4 1, 3NE…8 О, 3NE8 7 фирмы Sitor, имеют класс защиты aR, т.е. защита полупроводников при токах определенной кратности. Предохранители серий 3NE, где последующая цифра в обозначении 1 или 0, рассчитаны на номинальные токи 16…630 А и имеют уже класс защиты gR, т.е. защита полупроводников при токах любой кратности. Такие предохранители применимы как для защиты проводов от перегрузок и короткого замыкания, так и для защиты полупроводниковых элементов, микросхем стабилизаторов, усилителей радиопередатчиков. Их перегрузочная характеристика согласуется с условиями работы промежуточных звеньев преобразователей напряжения, или U-преобра- зователей.

Ни один электронный узел, будь то силовой агрегат или источник питания, не обходится без предохранителя — элемента защиты от пожара и поражения электрическим током. Характеристики некоторых популярных типов предохранителей, перечисленные в Табл. 1, помогут радиолюбителю без особого труда подобрать аналог предохранителя при его замене в случае ремонта. Кроме того, Табл. 1…7 содержат справочный материал по отечественным и зарубежным предохранителям, активно использующимся в устройствах радиоэлектронной промышленности.

Приборы отечественного производства

Таблица 1. Предохранители с плавкими вставками отечественного производства, рассчитанные на рабочий ток до 10 А

Наименование

Предельный ток [А]

Наименование

Предельный ток [А]

Наименование

Предельный ток [А]

ВП1-1

0.25…5

ВПБ6-1

0.16

ПК-45

0.15…5

ВП1-2

0.25…5

ВПБ6-2

0.25

ПЦ-30

1…5

ВП2Б-1В

0.25…8

ВПБ6-10

2

ВПТ6-1

0.16

ВПЗБ-1В

1…8

ВПБ6-11

3.15

ВПТ6-2

0.25

ВПЗТ-2Ш

3.15…10

ВПБ6-12

4

ВПТ6-3

0.315

ВП4-1

0.5

ВПБ6-13

5

ВПТ6-4

0.4

ВП4-2

0.75

ВПБ6-23

2

ВПТ6-5

0.5

ВП4-3

1

ВПБ6-24

3.15

ВПТ6-6

0.63

ВП4-4

2

ВПБ6-25

4

ВПТ6-7

1

ВИ4-5

3.15

ВПБ6-26

5

ВПТ6-8

1.25

ВП4-6

3.5

ВПБ6-36

2

ВПТ6-9

1.6

ВП4-7

4

ВПБ6-37

3.15

ВПТ6-10

2

ВП4-8

0.1

ВПБ6-38

4

ВПТ6-11

3.5

ВП4-9

0.16

ВПБ6-39

5

ВПТ6-13

5

ВП4-10

0.2

ВПБ6-40

6.3

ВПТ6-15

0.25

ВП4-11

0.25

ВПБ6-41

8

ВПТ6-18

0.5

ВП4-12

0.315

ВПБ6-42

10

ВПТ6-19

2

ВП4-13

0.4

ВПБ6-5

0.5

ВПТ6-20

1

ВП4-14

1.25

ВПБ6-7

1

ВПТ6-26

5

ВП4-15

1.6

ВПМ2-М1

0.1…0.5

ВПТ6-28

0.25

ВП4-16

5

ВТФ-6

6

ВПТ6-31

0.5

ВП4-17

0.63

ВТФ-10

10

ВПТ6-33

1

ВП4-18

2.5

ПК-30

0.15…2

ПВД-1

4А/6.3А

Таблица 2. Предохранители отечественного производства, рассчитанные на рабочий ток свыше 15 А

Наименование

Предельный ток [А]

Наименование

Предельный ток [А]

ПВД-2

16/25

ПН2-630

315/500/630

ППН-35

35

ПНБ-5М

380/400

250

ДВП4-2

12/16

ПР-2/220 В

60

ДВП4-2В

25

ПН2-100

31.5/40/50/63/80/100

ПРС-25-10

10

ПН2-250

80/100/125/160/200/250

ПРС-25-16

16

ПН2-400

250/315/355/400

ПРС-25-20

25

Приборы зарубежного производства

Кроме плавких предохранителей, принцип действия которых основан на перегорании проводника из легкоплавкого сплава при превышении расчетного тока, существуют термопредохранители. Они разрывают электрическую цепь, когда температура корпуса, которая возрастает пропорционально силе тока в электрической цепи, превышает заданное значение. По сравнению с плавкими предохранителями термопредохранители более инертны, и их применение в электронных приборах весьма специфично. Тем не менее по эффективности некоторые типы термопредохранителей могут конкурировать с плавкими предохранителями-вставками, особенно при большом токе в электрической цепи.

Главное достоинство термопредохранителей состоит в том, что они по своей природе универсальны и почти все рассчитаны на многоразовое использование. По габаритам, или месту, занимаемому в корпусе устройства, термопредохранители также могут «дать фору» плавким вставкам, рассчитанным на большой ток. Дело в том, что термопредохранители компактны и имеют габариты не больше корпусов ТО-22, ТО-123 транзисторов П702, КТ908, КТ933, и рассчитаны на применение в электрических цепях с напряжением 220/380 В.

Таблица 3. Термопредохранители зарубежного производства серии RY01, рассчитанные на рабочее переменное напряжение 250 В и рабочий ток 15 А

Наименование

Температура срабатывания,

If-off |’С]

Рабочая температура,

ГС]

Максимальная температура окр. среды, Гт[-С]

RY01-55

52 ±2

35

120

RY01-65

63 +1/-3

40

120

RY01-70

68 +2/-3

45

120

RY01-76

73 +2/-3

45

120

RY01-80

78 +2/-3

55

150

RY01-85

80 ±2

55

150

RY01-92

90 ±2

65

150

RY01-96

94 +2

65

150

RY01-100

97 +2/-3

65

150

RY01-105

100 +4/-2

70

150

RY01-110

106 ±2

75

150

RY01-113

110+2/-3

80

150

RY01-115

110±3

80

150

RY01-121

119+2/-3

90

180

RY01-123

120 +2/-3

90

180

RY01-125

120 +3/-2

90

180

RY01-128

124 ±3

90

180

RY01-130

127 +3

100

180

RY01-133

130 +3

100

180

RY01-135

130 ±3

100

180

RY01-139

137 ±2

105

180

RY01-142

140 +2/-3

112

180

RY01-145

140 +2/-3

112

180

RY01-152

149 ±3

115

200

RY01-155

152 ±3

115

200

RY01-165

162 ±3

135

200

RY01-167

162 ±3

135

200

RY01-169

165 +2/-3

135

200

RY01-172

170 ±2

140

200

RY01-180

177 ±3

150

220

RY01-185

182 ±2

150

220

RY01-192

190 +2/-5

165

220

RY01-195

190 +2/-5

165

220

RY01-200

195 ±5

165

250

Продолжение

Наименование

Температура срабатывания, Tf-off ("С]

Рабочая температура, Тс [°С|

Максимальная температура окр. среды, г™ га

RY01-210

205 +5

170

250

RY01-216

210+5

175

250

RY01-225

220 +2/-5

180

260

RY01-230

225 +3

195

260

RY01-235

230 +4

195

260

RY01-240

235 +3

200

260

RY01-245

240 +5

200

280

RY01-250

245 +5

200

280

RY01-255

250 +5

200

280

RY01-260

255 +5

205

300

RY01-320

310 +5/-10

250

300

В отличие от термопредохранителей термостаты рассчитаны в основном на переменный ток, и их сопротивление резко уменьшается по достижении расчетной температуры нагрева. Справочные данные этих типов термостатов приведены в Табл. 4 и 5.

Таблица 4. Термостаты серии KSDI (RSW-9700), рассчитанные на рабочее переменное напряжение 250 В и рабочий ток 15 А

Наименование

Температура срабатывания, Toff [X]

Температура восстановления, Тт [°С]

KSDI-80

80 +5

55 ±10

KSDI-85

85 +5

60 ±10

KSDI-90

90 ±5

65 ±10

KSDI-95

95 ±5

70 ±10

KSDI-100

100 ±5

75 ±10

KSDI-105

105 ±5

80 ±10

KSDI-110

110 ±5

80 ±10

KSDI-115

115 ±5

80 ±10

KSDI-120

120 ±5

80+10

KSDI-125

125 ±5

80+10

KSDI-130

130 ±5

90+15

KSDI-135

135 ±5

90 ±15

KSDI-140

140 +5

90 ±15

KSDI-145

145 ±5

90+15

KSDI-150

150 ±5

90+15

Таблица 5. Термостаты серии KSD, рассчитанные на рабочее переменное напряжение 250 В и рабочий ток 10 А

Наименование

Температура срабатывания, T0g [‘CJ

Температура восстановления, Гоп [4CJ

KSD-48

48 ±3

35 +8

KSD-55

55 ±3

40 ±8

KSD-58

58 ±3

42 ±8

KSD-60

60 ±3

45 ±5

KSD-65

65 ±3

48 ±5

KSD-70

70+3

55 ±5

KSD-75

75+3

55 ±7

KSD-80

80 +3

60 ±7

KSD-85

85 ±3

65 ±7

KSD-90

90+3

70 ±10

KSD-95

95 ±3

70 ±10

KSD-100

100 ±3

70 ±10

KSD-105

105 ±3

80 ±10

KSD-110

110 ±3

85 ±10

KSD-115

115+5

85 ±15

KSD-120

120 ±5

90 ±15

KSD-125

125 ±5

95 ±10

KSD-130

130 ±5

95 ±10

KSD-135

135 ±5

100 ±10

KSD-140

140 ±5

НО ±10

KSD-145

145 ±5

110 ±10

KSD-i50

150 ±7

120+10

KSD-155

155 +7

120 ±10

KSD-160

160 ±10

130 ±15

KSD-165

165+10

130 ±15

KSD-170

170+10

130 ±15

KSD-175

175 ±10

140 +15

KSD-180

180+10

140 ±15

Самовосстанавливающиеся предохранители фирм Bourns и Raychem

Самовосстанавливающиеся предохранители заслуживают самого пристального внимания, так как без них «не обходится» практически ни одно современное радио- и бытовое устройство широкого назначения. Помимо других достоинств, они позволяют сэкономить на покупке новых (дополнительных, запасных) предохранителей с плавкими вставками, которые по сравнению с самовосстанавливающимися стали уже анахронизмом.

Отечественная промышленность (географическая территория стран, занимающих пространство бывшего СССР) не смогла наладить собственное производство (или в этом уже нет необходимости) само- восстанавливающихся предохранителей, и, как следствие, приходится применять и использовать в качестве примеров образцы зарубежных фирм. При этом важно не путать самовосстанавливающиеся предохранители с быстро восстанавливающимися силовыми диодами отечественного производства (типа ДЧ-х, ДЧЛ-х), так как это совершенно разные приборы по назначению и по электрическим характеристикам.

Самовосстанавливающиеся предохранители, как правило, рассчитаны на относительно небольшой (до 1 А) ток в электрической цепи, хотя некоторые типы рассчитаны и на больший ток (Табл. 6).

Таблица 6. Самовосстанавливающиеся предохранители фирмы Bourns

Наименование

Ток срабатывания [А]

FUSE PTC MF-R010

0.1

FUSE PTC MF-R017

0.17

FUSE PTC MF-R020

0.2

FUSE PTC MF-R025

0.25

FUSE PTC MF-R030

0.3

FUSE PTC MF-R040

0.4

FUSE PTC MF-R050

0.5

FUSE PTC MF-R090

0.9

FUSE PTC MF-R135

1.35

FUSE PTC MF-RX110

1.1

FUSE PTC MF-RX185

1.85

Одним из основных параметров самовосстанавливающихся предохранителей является зависимость времени срабатывания предохранителя от величины тока в цепи, обычно замеряемая при комнатной температуре +20°С. Естественно, что, чем меньше время отклика пре- – дохранителя, т.е. разрыва цепи, тем он эффективнее.

Ограничение по току на первый взгляд, уже само по себе сужает спектр использования приборов, оставляя им шанс на участие в «пионерских самоделках». Но только на первый взгляд. Самовосстанав- ливающиеся предохранители применяются в выходных цепях стабилизаторов питания бытовой, аудио- и видеотехнике, автомобильной аппаратуре, выключателях освещения различного назначения, охранных датчиках, в телефонии и в радиосвязи. Другими словами, спектр их применения необычайно широк. Это косвенно подтверждается и тем, что известные фирмы обеспечивают выпуск данных элементов на протяжении нескольких лет. Такие предохранители не могут использоваться лишь в высоковольтных и силовых узлах питания и коммутации, где ток в цепи может быть и 10, и 200 А. Но для этого существуют другие виды предохранителей, в том числе слаботочные плавкие вставки и автоматические выключатели с функцией восстановления (автоматы).

Самовосстанавливающиеся предохранители занимают свою нишу в радиоэлектронике и на сегодняшний день не уступают по скорости срабатывания, функциональности, универсальности, самодостаточности и даже по стоимости плавким предохранителям. Розничная цена самовосста- навливающегося предохранителя, например типа MF-R040, не превышает удвоенной цены плавкого предохранителя на тот же ток 400…500 мА.

Внешне они напоминают отечественные конденсаторы типа КМ и, имея такие габаритные размеры, могут быть использованы практически в любой конструкции. Ресурс их работы практически неограничен. Они имеют следующие электрические параметры:

•          максимальное напряжение Р1Пах = 250 В, что позволяет применять самовосстанавливающиеся предохранители в источниках питания, в том числе в цепи питания первичной обмотки понижающего трансформатора;

•           рассеиваемая мощность при температуре +20° С до 1 Вт;

•           диапазон рабочей температуры -40…+85°С.

Благодаря таким электрическим параметрам их наградили «ярлыком» универсальности применения. Действительно, в устройствах и узлах малой мощности самовосстанавливающиеся предохранители практически не имеют конкурентов. И в то же время минимальное внутреннее сопротивление таких предохранителей, которое в зависимости от типа может быть от долей ома до нескольких единиц и даже десятков ом, не позволяет использовать их в силовых цепях радиоэлектроники (Табл. 7).

185

Таблица 7. Самовосстанавливающиеся предохранители -«PolySwitch»

фирмы Raychem для телекоммуникационной аппаратуры связи и для других применений

Наименование

Мах пропускаемый ток, h [А]

Min ток срабатывания,

А[А]

Мах ток 7™, [А]

Время срабатывания м

Сопротивление, ^min/^IMX [Ом]

TR250-080T

0.08

0.16

3

3

15/22

TR250-080U

0.08

0.16

3

3

14/20

TR250-110U

0.11

0.22

3

0.75

5/9

TR250-120

0.12

0.24

3

1.5

4/8

TR250-120T

0.12

0.24

3

0.7

7/12

TR250-120T-RA

0.12

0.24

3

0.9

7/9

TR250-120T-RC

0.13

0.26

3

0.85

5.4/7.5

TR250-120T-RF

0.12

0.24

3

0.7

6/10.5

TR250-120T-R1

0.12

0.24

3

0.8

6/9

TR250-120T-R2

0.12

0.24

3

0.7

8/10.5

TR250-120U

5 0.12

0.24

3

1

6/10

TR25(M20UT

0.12

0.24

3

0.9

7/12

TR250-145

0.145

0.29

3

2.5

3/6

TR250-145-RA

0.145

0.29

3

2.5

3/5.5

TR250-145-RB

0.145

0.29

3

2

4.5/6

TR250-145T

0.145

0.29

3

0.85

5.4/7.5

TR250-145U

0.145

0.29

3

2

3.5/6.5

TR250-180U

0.18

0.5

10

15

0.8/2

Примечание. Корпус прибора типа Т2; ТЗ внешне напоминает дисковый неполярный конденсатор размером 7.4×3.1×12.7 мм

Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты