Электронный предохранитель схемаКонструкция является простым и эффективным способом защиты различной бытовой и медицинской техники от перегрузок по току. Электронные предохранители являются экономичными, простыми и надежными и кроме того имеют маленькие габариты и чаще всего их изготавливают на основе полевых транзисторов.
Эта схема подключается в разрыв цепи между источником питания и защищаемой нагрузкой. Конструкция устройства обеспечивает защиту в диапазоне напряжений 5…20 вольт с нагрузкой до 40 ампер. 
На операционном усилителе LМ358 выполнен компаратор, на третий вход которого поступает опорное напряжение со стабилизатора TL431. Полевой транзистор VT1 используется для двух задач: в роли датчика тока и мощного электронного ключа. Специфика работы схемы основывается в использовании сопротивления канала полевого транзистора в роли датчика тока. Для активации электронного предохранителя используется тумблер без фиксации SA1. При коротком нажатии на него, напряжение следует на затвор полевого транзистора через R4 и VD2. Открываясь, транзистор подключает питание к нагрузке. Состояние на выходе ОУ LМ358 схемы предохранителя зависит от уровня напряжения на его втором входе. Если ток, потребляемый нагрузкой, ниже заданного порога срабатывания конструкции, то напряжение на втором входе компаратора будет меньше опорного напряжения на третьем выводе. В результате на выходе ОУ будет присутствовать высокий уровень напряжения, который поддерживает полевой транзистор открытым. Одновременно с увеличением потребляемого тока, возрастает напряжение на полевом транзисторе. Когда оно превысит напряжение на резисторе R1, на выходе компаратора напряжение начнет падать, а транзистор VT1 начнет закрываться. Причем это будет связано с опараллельным ростом напряжение на нем. Поэтому на выходе ОУ еще сильнее падает напряжение, что приводит к мгновенному закрытию полевого транзистора и отключению нагрузки. Для повторного запуска схемы нужно просто повторно нажать тумблер. Для надежного отключения контролируемой нагрузки при малом токе срабатывания предохранителя необходимо повысить сопротивление токового датчика, подсоединив сопротивление номиналом около 0,1 Ом в электрическую цепь стока транзистора (точка «А»).
Токовый датчик тока построен на оптроне U1 и транзисторном ключе на VT1 в коллекторную цепь которого включено электромагнитное реле. При протекании тока через резистор R1 на нем происходит падение напряжения, параллельно R1 включена цепочка из светодиода, оптрона, R2 и диода VD1. Когда падение напряжения R1 достигнет уровня 3В, сопротивление между выводами 1 и 4 резко снижается, что приведет к открыванию транзисторного ключа и срабатыванию реле. Контакты реле управляют нагрузкой, а вторая группа контактов коммутирует минус питания на обмотку реле и оно самоблокируется. Светодиод сигнализирует о срабатывании защиты. Для снятия защиты потребуется нажать кнопку SB1. Порог срабатывания защиты электронного предохранителя при заданных номиналах схемы 1А, но его можно изменить с помощью сопротивлений: R1 — грубый, R2 и R3 точный подбор, R1=3/I где I необходимый ток срабатывания защиты. |
  |
