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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 재설정 가능한 전자 퓨즈
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 네트워크의 비상 작동으로부터 장비 보호 제안된 전자 퓨즈는 부하 저항을 모니터링합니다. 과부하 시 전원을 차단할 뿐만 아니라 부하 저항이 정상으로 돌아오면 원래의 모드로 복귀합니다. [1]에 기술된 고속 전자 퓨즈는 단락이나 과부하가 없는 경우 전원을 인가하는 순간 부하를 자동으로 연결합니다. 과부하가 발생하면 퓨즈가 부하를 차단합니다. 다시 켜려면 퓨즈의 "시작"버튼을 누르거나 전원을 껐다가 다시 켜야하는데 항상 편리한 것은 아닙니다. 제안된 장치는 이전 장치를 기반으로 개발되었으며 완전 자동입니다. 관리 기관이 없습니다. 장치는 저항에 따라 부하의 서비스 가능성을 결정합니다. 허용 한계보다 크면 부하가 자동으로 전원에 연결됩니다. 그렇지 않으면 장치는 퓨즈 기능에 따라 부하를 차단합니다. 짧은 시간(약 10 µs) 동안 부하는 전류 제한 저항을 통해 주기적으로 전원에 연결됩니다. 이 시간 동안 전자퓨즈는 부하저항을 측정하여 허용한계로 복귀하면 부하의 비상정지 상태에서 정상으로 복귀한다. 전원 공급 장치와 부하 사이에 전자 퓨즈가 연결됩니다. 이 장치는 12~30V의 전압과 최대 20A의 부하 전류에서 작동할 수 있습니다. 두 가지 버전의 장치가 개발되었습니다. 즉, 부하 전원 공급 장치의 음극 또는 양극 와이어를 전환하는 것입니다. 첫 번째 변형의 계획은 그림 1에 나와 있습니다. 2, 두 번째 - 그림. XNUMX. 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에는 동일한 레이블이 지정됩니다.
이 장치(그림 1 참조)에는 예비(DA3 비교기에서) 및 주(DA4 비교기에서)의 두 가지 부하 제어 회로가 있습니다. 부하 저항은 저항 R1 및 R2을 통해 트랜지스터 VT3에 의해 연결될 때 측정됩니다. 부하 저항이 조정 저항 R7에 의해 설정된 작동 임계값보다 크면 주 스위칭 트랜지스터 VT2가 열리고 부하를 전원에 연결합니다. 정상 모드의 부하 전류는 비교기 DA4의 주 회로를 모니터링합니다. 트리머 저항 R14에 의해 설정된 응답 임계값을 초과하면 메인 스위칭 트랜지스터 VT2가 닫힙니다. DA3 비교기를 기반으로 한 예비 회로가 작동하여 부하 저항이 허용 한계로 돌아올 때 주 스위칭 전계 효과 트랜지스터 VT2가 다시 열릴 수 있습니다. 이전 장치 [2]에서와 같이 트랜지스터 VT1를 제어하기 위해 요소 DD1.2 및 DD1.3에 RS 플립플롭이 사용되었습니다. 이러한 플립플롭의 장점은 두 제어 입력에 활성 제어 신호가 논리적으로 동시에 존재할 수 있다는 것입니다. 사용된 출력에 직접적인 영향을 미치는 제어 신호[2]가 지배적입니다. 우리의 경우 RS 플립플롭(핀 3 DD1)의 사용된 직접 출력은 설치 입력 S(핀 1 DD1)에서 활성 하이 레벨 신호에 의해 지배됩니다. OR-NOT 요소에서 만들어진 RS 플립플롭의 경우 출력 직접 신호의 활성 레벨이 낮으므로 DD2 요소의 인버터가 트랜지스터 VT1.4를 제어하는 데 사용됩니다. 입력 R RS 플립플롭(핀 8 DD1)은 비교기 DA4(핀 9 - 오픈 컬렉터)의 출력에 연결됩니다. R2C1 회로가 DA2 안정기를 통해 비교기 DA1 및 DA1보다 나중에 DD2 및 DA3 마이크로 회로에 공급 전압을 제공하기 때문에 전원이 켜질 때와 과도 상태 동안 트랜지스터 VT4가 닫힙니다. DA3 비교기의 비반전 입력(핀 4)의 전압은 반전 입력(핀 4)의 전압보다 높으므로 비교기의 출력 트랜지스터(핀 2 및 9)가 닫힙니다. DD1 칩에 전원이 공급되자마자 DA4 출력(9번 핀)의 하이 레벨은 DD3의 1번 핀에서 RS 플립플롭을 하이 레벨 상태로 설정합니다. 인버터 DD1.4의 출력과 트랜지스터 VT2의 게이트가 낮으므로 닫힙니다. 이 상태에서 트랜지스터 VT2는 회로의 DD1.2 요소의 상위 입력이 트리거링 짧은 하이 레벨 펄스를 수신할 때까지 있습니다. 낮은 레벨의 펄스가 입력에서 동시에 나타날 때 DD1.1 요소의 출력에서 생성됩니다. 트리거링 펄스는 회로에 따라 DD1.1 요소의 상위 입력에서 수신됩니다. 낮은 수준의 높은 듀티 사이클의 짧은 펄스는 DA2 타이머, 저항 R4, R5 및 커패시터 C4의 생성기에 의해 생성됩니다. 펄스 지속 시간은 R5C4ln2 ~ 25μs와 같으며 반복 주기는 (R4+2R5)C4ln2 = 2ms[3]입니다. 타이머 DA2에 전원을 공급한 후 출력 3의 첫 번째 펄스는 RS 플립플롭 DD4, DD5의 초기 설치의 과도 기간 동안 지연 (R4+R2)C2ln1.2 = 1.3ms로 나타납니다. DA3 타이머의 출력 2에서 나오는 각 트리거 펄스는 회로에 따라 DD1.1 요소의 상위 입력으로 이동하고 동시에 트랜지스터 VT3의 인버터를 통해 이미 짧은 하이 레벨 펄스 형태로 - 트랜지스터 VT1의 게이트에 개방되어 저항 R2 및 R3을 통해 부하를 전원에 연결합니다. 그들은 부하 전류를 제한할 뿐만 아니라 저항을 측정하기 위한 회로를 형성합니다. 이 저항의 연결 지점은 DA3 비교기의 비반전 입력(핀 3)에 연결됩니다. 회로 R4-R6은 이 비교기의 반전 입력(핀 8)에 연결됩니다. 트리머 저항 R7의 위치는 비교기 DA3이 전환되는 부하 저항을 결정합니다. 전원이 켜진 후 트랜지스터 VT1이 닫히므로 비교기 DA3의 비반전 입력의 전압은 항상 반전 입력의 전압보다 높으므로 비교기의 출력 트랜지스터(핀 2 및 9 ) 닫힙니다. 회로에 따라 DD1.1 요소의 낮은 입력에서 단일 신호는 출력에서 낮은 레벨을 제공하고 따라서 RS 플립 플롭의 입력 S에서 원래 상태를 유지합니다. 개방형 트랜지스터 VT1의 경우 부하 저항이 허용 한계보다 작으면 비교기 DA3의 비반전 입력 전압이 반전 입력 전압보다 커집니다. 비교기 DA9의 출력(3번 핀)에서 트랜지스터 VT1이 닫혔을 때와 동일한 상태가 유지됩니다. 비교기 DA3의 출력에서 높은 레벨은 요소 DD1.1의 낮은 입력으로 이동하여 전자 퓨즈 출력의 과부하가 사라질 때까지 타이머 DA2의 출력에서 트리거 펄스의 통과를 차단합니다. 개방형 트랜지스터 VT1의 경우 부하 저항이 허용 한계보다 크면 비교기 DA3의 반전 입력 전압이 비반전 입력 전압보다 커집니다. 비교기 DA3(핀 2 및 9)의 출력 트랜지스터가 열려 있습니다. 요소 DD1.1의 입력에서 시간이 짧은 로우 레벨 펄스에서 중첩(약간 이동)이 있습니다. 이 요소의 출력에서 짧은 하이 레벨 펄스가 생성되어 입력 S에서 RS 플립플롭을 출력에서 로우 레벨 상태로 전환합니다. 이때까지 비교기 DA4의 입력 R에는 이미 하이 레벨이 있습니다. 그러나 입력 S의 신호가 더 높은 우선 순위를 가지므로 트리거의 출력은 낮습니다. 결과적으로 인버터 DD1.4의 출력에서 단일 신호가 트랜지스터 VT2를 엽니다. 부하 전류가 보호 동작 한계보다 작으면 DA4 비교기는 낮은 출력 레벨로 안정적인 상태가 됩니다. 개방 트랜지스터 VT2는 트랜지스터 VT3의 상태에 관계없이 비교기 DA1의 비반전 입력에서 작은(볼트의 일부) 전압을 설정합니다. 반전 입력 DA3의 전압은 입력 전압의 약 절반에 가깝습니다. 비교기 DA9의 핀 3는 안정적인 로우 레벨을 가지므로 타이머 DA2의 출력에서 DD1.1 요소를 통한 트리거 펄스는 RS 플립플롭의 현재 상태를 저장합니다. 부하 전류가 허용 한계를 초과하면 DA4 비교기가 전환되어 출력 트랜지스터가 닫힙니다. 단일 신호는 트리거 출력에서 하이 레벨을 설정하고 그에 따라 인버터 DD1.4의 출력에서 로우 레벨을 설정하여 트랜지스터 VT2가 닫히고 부하를 끕니다.
포지티브 와이어 스위칭이 있는 전자 퓨즈도 유사하게 작동합니다(그림 2). p 채널 트랜지스터 VT1 및 VT2를 사용하여 구별됩니다. 제어 신호는 양극 전원 와이어에 연결된 소스에 대해 트랜지스터의 게이트에 인가되어야 하므로 반전됩니다. 따라서 요소 DD1.4 및 트랜지스터 VT3의 인버터는 사용되지 않습니다. 건설 및 세부 사항. 전자 퓨즈는 양면 호일 유리 섬유로 만든 35x70mm 크기의 인쇄 회로 기판에 표면 장착하여 만듭니다. 보드 도면은 Fig. 3 (그림 1의 다이어그램에 따라 음극선 전환용) 및 그림. 4 (그림 2의 다이어그램에 따라 양극 와이어를 전환하기 위해). 트랜지스터 VT2를 제외한 모든 부품은 보드의 한쪽에 장착되고 다른 쪽의 호일은 그 위에 설치된 트랜지스터 VT2의 방열판으로 사용됩니다.
통합 타이머 KR1006VI1(DA2)은 외국 아날로그 NE555N으로 교체할 수 있습니다. LED HL1 - 모든 저전력. 트랜지스터 KT361A(VT3)는 KT361B-KT361E로 교체할 수 있습니다. 다른 구성 요소의 선택에 대한 권장 사항은 이전 기사[1]와 동일합니다.
디바이스를 설정하려면 트리밍 저항 R3 및 R4를 사용하여 비교기 DA7 및 DA14에 대한 스위칭 임계값을 설정해야 합니다. 실험실 전원 공급 장치가 입력에 연결되고 전류계와 가변 저항이 직렬로 연결되어 최대 저항 위치로 설정되어 출력에 연결됩니다. 핀 3에 대한 비교기 DA9(핀 2)의 출력에는 오실로스코프가 연결되고 전원 공급 장치에서 갈바닉 절연됩니다. 튜닝 된 저항 R7의 엔진은 그림의 다이어그램에 따라 상단에 설치됩니다. 1 위치, R14 엔진 - 바닥에 놓고 전원을 켭니다. 퓨즈는 HL1 표시등의 빛과 전류계 판독값에 의해 결정되는 부하를 연결해야 합니다. 오실로스코프 - 진폭이 약 9V인 짧은 펄스의 존재를 표시합니다. 전류계에 보호 트립 전류가 표시될 때까지 가변 저항의 저항을 줄입니다. 그 후, 동조 저항 R14의 슬라이더는 그림의 다이어그램에 따라 위로 이동됩니다. 1 부하가 분리될 때까지. LED HL1이 꺼져야 합니다. 그런 다음 비교기 DA7의 출력에서 펄스가 사라질 때까지 엔진 트리머 저항 R1을 회로 아래로 이동합니다(그림 3 참조). 부하 저항을 높여 장치가 자동으로 전원에 연결되는지 확인하십시오. 단락을 포함하여 부하 저항이 감소하면 약 10μs 후에 꺼집니다. 전원 투입 시 과부하가 발생하면 전자 퓨즈가 부하를 연결하지 않아야 합니다. 그림의 다이어그램에 따라 조립된 전자 퓨즈. 2는 동일한 방식으로 설정되지만 트리머 저항 R7 슬라이더는 다이어그램에 따라 미리 낮은 위치로 설정되어 위로 이동하고 트리머 저항 R14 슬라이더는 그림에 따라 위쪽 위치로 설정됩니다. 다이어그램 및 아래로 이동했습니다. 트리거 펄스의 매개변수는 저항 R4 및 R5를 선택하여 변경할 수 있습니다. 2ms마다 오프 부하 저항을 모니터링할 필요가 없으면 저항 R4의 저항을 최대 2MΩ까지 증가시킬 수 있습니다. 이 경우 트리거 펄스의 주기는 비례하여 증가합니다. 저항 R5의 저항을 줄임으로써 장치가 전체 공급 전압 범위에 걸쳐 부하를 안정적으로 연결하는 최소 충분한 값으로 펄스의 지속 시간을 줄이는 것이 바람직합니다. 이전 기사[2]에서 설명한 대로 최대 공급 전압에서 출력 단락 모드에서 트랜지스터 VT1의 개방 시간을 측정하고 전류 펄스의 소산 에너지를 계산하는 것이 바람직합니다. 허용 한도를 초과하면 저항 R5의 저항을 줄이고 장치가 시작을 멈추면 최대 허용 공급 전압을 줄이거 나 더 강력한 트랜지스터 VT2를 선택하십시오 [4, 5]. 비교기 DA3 및 DA4가 서로 다른 부하 저항에서 전환되는 방식으로 전자 퓨즈를 설정할 수 있습니다. 이것은 비선형 전류-전압 특성을 가진 부하를 연결할 때 발생할 수 있습니다. 문학
저자: A. Lunaev, 쿠르스크; 발행: radioradar.net
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