低压负载电流中断器。方案、说明

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低压负载电流断续器。无线电电子电气工程百科全书

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下面提出的电流断续器与具有类似目的的类似装置的不同之处在于，打开的开关元件两端的电压降较小，并且在该元件闭合时的操作周期部分期间的固有电流消耗较小。

断路器能够在很宽的负载电流范围内运行——从几毫安到几十安培，频率从几分之一赫兹到几十千赫兹。白炽灯、带限流电阻的LED、动态头、汽车警报器、继电器或变压器的绕组以及其他电流消耗器都可以用作负载。

低压负载电流中断器
图。 1

断续器示意图如图 1 所示。 1、在场效应管VT1.1和逻辑元件DD1.2、DD3上，构建矩形脉冲发生器。它们的重复率由电阻器 R2 和电容器 C4 设置，电阻器 R1 和二极管 VD5 提供等于 1 的脉冲占空比。电阻RXNUMX构成正OS电路，提高了DDXNUMX芯片元件的开关速度。

发生器的这种结构显着降低了 DD1 芯片消耗的电流，因为只有 VT1 晶体管在线性模式下工作。此外，它还大大简化了频率设定电路。

当电源电压低于2V时，晶体管VT3、VT8上的节点会阻止断路器的操作。这对于防止强大的场效应晶体管VT4由于其不完全打开和低电源电压而过热是必要的。

当电源电压降低时，作为齐纳二极管工作的 VT3 晶体管的发射结关闭，随后是 VT2 晶体管。根据电路，在元件DD1.2的低输入端的高电平被低电平代替，结果发生器的操作停止在元件DD1.3、DD1.4的输出的位置。 4 低。三极管VTXNUMX闭合，电流不流过负载。

电阻器 R9 通过平滑增加电源电压来改善发电机的启动。电容器 C4、C5 保护发电机控制单元免受干扰。

低电流断路器节点由组装在元件 R11、VD2、VD3 上的参数稳定器供电。二极管 VD4 保护设备免受电源电压的紧急极性反转。当负载 RH 断电时，电容器 C4 积累必要的能量，以在晶体管 VT10 的栅极-源极电压在其打开和断路器电源电压闭合的那些时间间隔内保持在至少 XNUMX V 的水平。为零。

在额定电源电压下，齐纳二极管 VD2、VD3 闭合，不会增加中断器消耗的电流，中断器在没有向负载供电时暂停时的电流不超过 300 μA。压敏电阻 RU1 保护场效应晶体管 VT4 免受负载的电感元件（例如，荧光灯或 Chizhevsky 吊灯的电压转换器的升压变压器绕组）产生的电压浪涌。熔断器 FU1 保护晶体管 VT4 免受过高电流的过载。

该设备铰接组装在尺寸为 64x45 毫米的电路板上。所有电阻器 - MLT、C1 -4 或进口。电容器 SZ - 进口，C2 - 任何小尺寸薄膜，例如 K73-17，其余 - 任何。

KD1、KD4148、KD521 系列中的任何一个都可以代替 522N103 二极管。稳压二极管KS168A可以用KS407D、1N4736A代替。我们将用KP501、KP501、KP502系列或进口ZVN504、BSS2120中的任何一款替换KP88A场效应管。 B2、KT933 系列的任何 p-n-p 晶体管都可以代替 89012SA3107。 KT645B晶体管可以用KT645、KT315系列中的任何一个来代替。它们的发射结的雪崩击穿电压通常在7V左右，而KT3102系列的晶体管在8V左右，例如进口的2SC3330、2SC1740在9...10V左右。这个电压越低，电源电压越低，发电机将停止工作。更换晶体管时，不应忘记其引脚排列的差异。

IRFZ30 场效应晶体管的开沟道电阻不超过 0,05 欧姆，设计用于 50 V 的漏源电压、30 A 的最大漏电流，并且可以消耗高达 90 W 的功率。可替换为IRFZ34、IRFZ42。这些晶体管的引脚排列是相同的。

压敏电阻 FNR-07K470、FNR-05K470 可以代替 CNR07D470K。

根据图中C2、R3、R4元件的额定值，断路器的开关频率约为1Hz，适用于例如在汽车报警系统、方向指示灯、新年照明中的操作. 使用容量为 2 pF 的电容器 C470，发电机频率将增加到 2 kHz，然后，在 12 V 的电源电压下，断路器可以加载 TV-ZSh 声音变压器的次级绕组（其磁电路应完全拆卸和重新组装，将板“重叠”）从管状半导体电视和功率为 15 ... 25 W 的白炽灯（电压为 20 V）连接到该变压器的初级绕组会散发出满满的热量。在这种能力下，断续器可以用作电压转换器，例如，为低压小功率电烙铁供电。
如果出于某种原因需要改变发生器脉冲的占空比，这可以通过选择电阻器 R4 来实现。

所述器件也可以在大于 12 V 的电源电压下工作，您只需选择电阻 R11，其电阻值应使通过齐纳二极管 VD2、VD3 的电流接近标称值。因此，例如，在 24 V 的电源电压下，该电阻器的电阻应等于 3,6 kOhm，耗散功率应至少为 1 W。

斩波器的工作频率越高，开关晶体管VT4的功率损耗就越大。这将需要将其安装在具有较大散热器表面的散热器上。

低压负载电流中断器

图 2 显示了电流断续器设计选项之一的照片。 XNUMX.

文学

Kozhurov A. 负荷开关。 - 广播，1991 年，第 7 期，p。 37-39。
Chudnov V., Dialectov V. 低电流负载开关的操作。 - 广播，1997 年，第 11 期，p。 53.

作者：A.Butov，雅罗斯拉夫尔地区库尔巴村；出版：radioradar.net

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