Реле-защитник
Современные зарядные устройства (ЗУ) и блоки питания (БП) комплектуются, в большинстве случаев, электронной совокупностью защиты от замыкания (КЗ) на выходе. Но в радиолюбительской практике видятся и простые сетевые источники электричества, состоящие только из понижающего выпрямителя и трансформатора.
Нужные же компоненты для дополнения их электронной защитой подчас дороги, далеко не каждому и не всегда дешёвы.
Но кроме того в ультрасовременных, казалось бы, устройствах и блоках с параметрическим либо компенсационным стабилизатором напряжения питания электронная защита также другой раз оказывается очевидно не на высоте по обстоятельству тепловых перегрузок регулируемого транзистора.
Получается, что чем меньше выходное напряжение тут установлено и чем ближе к большому ток, потребляемый нагрузкой, тем стремительнее происходит нагрев. Сократить протекание тока замыкания переходом в расчетный режим работы таковой полупроводниковый триод уже не имеет возможности.
А в следствии — выход и пробой транзистора всего блока питания из строя.
Предлагаю несложную электромеханическую защиту от замыкания с применением реле либо автоматических выключателей многократного действия (к примеру, автоматических предохранителей в квартирных счетчиках — АВМ).
Преимущества таковой защиты: простота, отсутствие дорогих полупроводниковых устройств, гарантированная гальваническая развязка источника и нагрузки питающего напряжения. Недочётом же есть инерционность.
Так, быстродействие релейной защиты образовывает приблизительно 0,1 с, с применением АВМ — до 3 с. Но на практике и этого не редкость подчас достаточно.
Разглядим принципиальную электрическую схему защиты, которую возможно с успехом использовать в блоках питания и зарядных устройствах с нерегулируемым напряжением (рис. а).
С нажатием на кнопку SB1 происходит срабатывание реле К1, которое переходит в режим самоблокировки, удерживая в замкнутом состоянии контакты К1.1 и подводя электричество конкретно к нагрузке. При происхождении же замыкания в цепях питания выходное напряжение быстро значительно уменьшается, обмотка реле обесточивается, что ведет к отключению нагрузки и размыканию контактов от источника.
Повторное включение нагрузки кнопкой SB1 вероятно только по окончании устранения неисправности. Наряду с этим конденсатор С1, заряженный до выходного напряжения источника питания, разряжается на обмотку реле, заставляя К1 сработать.
Резистор R1 ограничивает импульс тока разряда, предотвращая разрушение внутренней структуры С1 при ошибочном включении нагрузки, в то время, когда замыкание на выходе блока питания еще не устранено. Резистор R2 ограничивает ток замыкания выпрямительных диодов.
Его возможно кроме того и не вводить в данную схему, в случае если диоды вычислены на импульсы, превышающие по собственной амплитуде ток замыкания. В другом случае названный резистор необходим.
Но направляться не забывать, что выходное напряжение источника в данном варианте должно быть больше падение напряжения на R2 при номинальном зарядном токе либо токе нагрузки.
Реле на защите электропитания от маленьких замыканий с нерегулируемым (а) и регулируемым (6) напряжением на выходе
АВМ защищает при перегрузках по току, чего релейная защита выполнить не имеет возможности. Непроизвольный предохранитель (либо выключатель многократный, машинально восстанавливаемый) устанавливают вместо резистора R2, так как активное сопротивление АВМ в большинстве случаев не намного превышает 0,4 Ом.
Сейчас разглядим принципиальную электрическую схему защиты, которую возможно применить в блоке питания с регулируемым выходным напряжением (рис. б). Как и у предыдущей, нагрузка включается кнопкой SB1, с нажатием на которую конденсатор С1 подсоединяется (через резисторы R2 и R3) к базе транзистора VT1.
В случае если нет замыкания на выходе, то VT1 откроется, взяв нужное напряжение смещения. Сработает реле К1, включив собственными контактами К1.1 и регулируемый базисный стабилизатор, и нагрузку.
Сейчас уже выходное напряжение, каким бы оно ни было, начнёт поддерживать VT1 в открытом состоянии.
Ну а при происхождения замыкания на выходе база транзистора окажется заземленной через резистор R2, и электронный страж — полупроводниковый триод закроется фактически мгновенно.
В следствии для того чтобы срабатывания обесточится реле К1, отключив и стабилизатор, и нагрузку.
Роль резистора R3 во второй схеме подобна назначению R1 в первой схеме. Конденсатор С1 на протяжении работы стабилизатора делает функцию емкости низкочастотного фильтра.
Диод VD1 защищает транзистор VT1 от индукционного тока, появляющегося при коммутациях в обмотке реле К1.
Параметры реле зависят от номинального тока зарядного устройства либо блока питания.
К примеру, для зарядки автомобильных вккумуляторов нужно выбирать реле на номинальное напряжение 12 В с допустимым током коммутации 20 А (возможно и более). Таким условиям удовлетворяет, например, РЭН34 (паспорт ХП4.500.030-01), замыкающие контакты которого направляться включать параллельно.
Возможно кроме этого применять 12-вольтное реле с разводом контактов не меньше 3 мм и током коммутации 20 А и более.
В полной мере приемлемо для зарядных устройств и блоков питания с номинальным током до 1 А и реле РЭС22 (паспорт РФ4.523.023-05) либо подобное по рабочему и току коммутации напряжению.
Конденсатор С1 в обеих схемах оксидный, из К50-12, К50-16 и им аналогичных типов. В качестве резисторов Ш — ЯЗ подойдут распространенные МЛТ-0,5 либо МЛТ-0,125. Исключением тут есть только сильноточный (32 (рис. а), он в обязательном порядке должен быть проволочным.
Транзистор \/Т1 — КТ815А, КТ817Аили подобный им полупроводниковый триод средней мощности. Широкий простор для выбора имеет \ЛЭ1, на месте которого с однообразным успехом трудятся диоды КД410, КД503, КД512, КД519, КД521. Кнопка БВ1 — любого типа.
При исправных подробностях и верно выполненном монтаже работоспособность обеих схем обеспечена, как говорится, абсолютно процентов.
Д. АТАЕВ, г. Стерлитамак, Башкортостан
