Reklama

Elektronická pojistka

Úvod

Při prohlížení staršího dílu Praktické elektroniky 01/2013 jsem narazil na jednoduché zapojení, které se hodí pro všechny, kteří oživují nějaké zařízení a nemají doma zdroj s proudovou pojistkou. Jedná se opravdu jednoduché zapojení elektronické pojistky, které lze složit doma ze „šuplíkových zásob“.

Popis zapojení

Elektronické schéma zapojení, které je mírně upravené od originálu ukazuje Obr. 1.

nazev

Obr. 1: Elektronické schéma obvodu

Velká výhoda této pojistky je v tom, že je vratná, tzn. že není třeba neustálá výměna jako např. u tavných pojistek. Při provozním stavu svítí zelená LED dioda. Pokud nastane proudové přetížení, tak se rozsvítí červené LED diody a zpět do provozního stavu lze pojistku dostat pomocí resetovacího tlačítka RESET.
 
Zapojení je složeno z Bistabilního Klopného Obvodu (BKO), který indikuje aktuální stav pomocí LED diod. Přepínání mezi stavy BKO zajišťuje tranzistor T3 na základě velikosti napětí na R7 a také resetovací tlačítko. Spínací prvek, který zajistí odpojení při velkém proudu je vytvořen pomocí unipolárního tranzistoru T4.
 
Funkce zapojení je velmi jednoduchá. Po připojení napájecího napětí stiskneme tlačítko RESET a tím zajistíme, že přepneme elektronickou pojistku do provozního stavu, tzn. že svítí zelená LED dioda a kladné napětí na unipolárním tranzistoru T4 zajistí jeho otevření. Pokud přes rezistor R7 teče dostatečně veliký proud a vznikne na něm úbytek napětí okolo 0,5 V, tak dojde k otevření tranzistoru T3 a tím i ke změně stavu BKO. Při změně stavu BKO se rozsvítí červené LED diody a uzavře se tranzistor T4, protože na něm již není kladné napětí. Opětovné zprovoznění elektronické pojistky lze provést stisknutím resetovacího tlačítka RESET.
 
Nastavení spínacího proudu se provádí změnou velikosti odporu R7. Výpočet rezistoru R7 ukazuje následující vztah:

 

R7 = UR7 / IR7
R7 = 0,5 / Ivyp

 

Důležité je také vypočítat výkonovou ztrátu rezistoru. Výkonovou ztrátu vypočítáme dle vztahu:

 

PR7 = UR7 x IR7
PR7 = 0,5 x Ivyp

 

V zapojení je použit rezistor o hodnotě 0,56 Ω / 2 W. Podle výpočtu by měla být pojistka nastavena na hodnotu:

 

Ivyp = 0,5 / R7
Ivyp = 0,5 / 0,56
Ivyp = 0,893 A

 

Ztrátový výkon na rezistoru bude:

 

PR7 = 0,5 x 0,893
PR7 = 0,45 W

 

Testováním se potvrdila hodnota vypínacího proudu přibližně dle výpočtu 0,89A.
Nastavený spínací proud by měl být přibližně dvakrát větší než běžný provozní proud, aby nedocházelo k samovolnému vypínání.
 
V původním zapojení byly použity PNP tranzistory BC640, NPN tranzistor BC639 a unipolární tranzistor IRFP440, ale jak bylo řečeno, zapojení lze udělat ze „šuplíkových zásob“, tak jsem použil tranzistory, které byly aktuálně k dispozici. U použitých tranzistorů BC327 tekl i při rozepnutí kolektorový proud v řádu desítek mikroampér, což mělo za následek velmi drobné rozsvícení červených LED diod i při běžném provozu. Použitím původních tranzistorů s nižším h21E, nebo použití jiných LED diod by možná tento problém odstranilo.
 
Výslednou desku plošných spojů z pohledu součástek lze vidět na Obr. 2. Pro zobrazení desky plošných spojů z pohledu spojů je nutné obrázek zrcadlit. Pozor obrázek není 1:1. Pro zobrazení DPS v poměru 1:1 z pohledu součástek lze ZDE stáhnout předlohu v PDF. Pro zobrazení DPS v poměru 1:1 z pohledu spojů lze ZDE stáhnout předlohu v PDF.

nazev

Obr. 2: Deska plošných spojů z pohledu součástek

Rozmístění součástek ukazuje Obr. 3.

nazev

Obr. 3: Rozmístění součástek

Zhotovený prototyp elektronické pojistky lze vidět na Obr. 4. Samozřejmě velikost DPS by šla výrazně zmenšit použitím SMD součástek. V zapojení také není nutné použít chladič připevněný na unipolárním tranzistoru T4.

nazev

Obr. 4: Zhotovená elektronická pojistka

 

[1] Praktická elektronika – Amatérské radio: Elektronická pojistka. Praha: Amaro, 2013, XVIII, č. 1. ISSN prakticka elektronika.

 
Aktualizace: 21.6.2015
 

Následující a předchozí příspěvek v kategorii:

Následující: Zesilovač s LM386
 
Tajned facebook
 

Za případné chyby v textu, ve zdrojovém kódě, nebo ve schématickém zapojení se omlouváme.
AUTOŘI NEBEROU ŽÁDNOU ODPOVĚDNOST ZA PŘÍPADNÉ ÚJMY NA ZDRAVÍ ČI MAJETKU.