Самовосстанавливающийся предохранитель Феникс. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

Токовые перегрузки, короткое замыкание в цепях электропитания... Для защиты от этой напасти в аппаратуре используется старое как мир средство - плавкие предохранители. Одни крепятся в специальных патронах-держателях, другие впаиваются в печатную плату, что хотя и упрощает саму конструкцию, но затрудняет замену перегоревших "вставок" на исправные.

Токовые перегрузки, короткое замыкание в цепях электропитания... Для защиты от этой напасти в аппаратуре используется старое как мир средство - плавкие предохранители. Одни крепятся в специальных патронах-держателях, другие впаиваются в печатную плату, что хотя и упрощает саму конструкцию, но затрудняет замену перегоревших "вставок" на исправные.

В последнее время в широкой продаже появился и третий тип предохранителей - самовосстанавливающийся. Подобно сказочной птице Феникс, эти средства за щиты электро- и радиоаппаратуры способны к "самовозрождению". Но не по волшебству, а благодаря особым свойствам антиперегрузочной пластины из пластика, выполненного на основе кристаллического полимера, в толще которого рассеяна масса частиц электропроводного технического углерода. Обе плоскости такой пластины покрыты металлом (напылением) и снабжены проволочными либо ленточными выводами.

В обычных условиях работы, принятых за норму, частицы углерода, рассеянные в пластике, соприкасаются друг с другом и с напыленными электродами, создавая множество параллельно-последовательных электропроводящих путей для lpa6 (рис. 1а). Однако при появлении токовой перегрузки пластина предохранителя-"феникс" нагревается. Происходит переход полимера в аморфное состояние и резкое увеличение объема пластика, раздвигающее зерна углерода так, что сохраняется лишь весьма незначительное количество токопроводящих цепочек (рис. 1б).

Рис.1. Схема антиперегрузочной пластины до срабатывания самовосстанавлнвающегося предохранителя (а) и после него (б): 1 - электрод (металлическое напыление); 2 - пластик на основе кристаллического полимера; 3 - частица электропроводного технического углерода: 4 - токопроводящая цепочка; 5 - вывод

Соответственно, скачком возрастает омическое сопротивление антиперегрузочной пластины, зависящее еще и от температуры (рис.2). В результате электрическая цепь оказывается практически отключенной. Такое состояние, защищающее аппаратуру, может длиться неопределенно долго, поддерживается оно мизерным током утечки lyr.

Рис.2. Типовой график влияния температуры на сопротивление предохранителя-"феникс"

Из всего многообразия самовосстанавливающихся предохранителей наибольшей популярностью у радиолюбителей пользуются "фениксы", в обозначении которых - аббревиатура MF-R (или MF-S) и число, выражающее максимальный рабочий ток в десятых долях А (см. таблицу). Выпускаются они в трех характерных вариантах исполнения (рис.3). Модификации, предназначенные для защиты аккумуляторных батарей от короткого замыкания и перегрева в процессе зарядки, снабжены ленточными выводами.

Рис. 3. Самовосстанавлнвающнеся предохранители с проволочными (а,б) и ленточными (в) выводами

Как и у предохранителей с проволочной плавкой вставкой, быстродействие "фениксов" сильно зависит от кратности тока перегрузки относительно Іном. Типовые MF-R040, например, при 6 А срабатывают за 0,1сек и в десять раз быстрее - при 10,5 А.

Когда устраняются причины, вызвавшие токоперегрузку, предохранитель-"феникс" в течение некоторого времени остывает, возвращаясь в исходное рабочее состояние. Конечно же, на процесс этого самовосстановления оказывает влияние и температура окружающей среды.

Защищая цепь нагрузки столь специфичным предохранителем, целесообразно вводить хотя бы простейшую сигнализацию его состояния, например, посредством светодиода (рис.4). Об исправности цепи нагрузки можно судить по свечению HL1. При защитном ее отключении напряжение, поступающее на светодиодный индикатор, резко падает, и HL1 гаснет. С устранением повреждения в цепи и остыванием "феникса" электропроводность последнего вновь становится высокой. Индикатором восстановления функций, готовности предохранителя к работе и является возобновление свечения светодиода.

Рис.4. Светодиод в качестве индикатора состояния предохранителя-"Феникс"

Свойства предохранителя-"феникс" можно использовать в конструкции довольно простого автомата для периодического включения нагрузки (рис.5а). При подаче питания выключателем SA1 отпирается составной транзистор VT1-VT2, в коллекторной цепи которого - обмотка электромагнитного реле К1, замыкающего контакты 4 и 5. Через предохранитель FU1 и лампу EL1 начинает протекать ток, величина которого критична для "феникса". После выдержки времени, идущего на разогрев антиперегрузочной пластины, предохранитель срабатывает, вызывая запирание составного транзистора и, соответственно, обесточивание обмотки реле К1. Контакты 4 и 5 размыкаются, отсоединяя нагрузку - лампу EL1. После остывания пластины (а значит, и самовосстановления "феникса") вновь открывается составной транзистор VT1-VT2, и весь процесс повторяется.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема и псевдопечатная монтажная плата автомата для периодического включение электролампового табло или иной нагрузки

Основные характеристики самовосстанавливающихся предохранителей наиболее распространенных серий MF-R и MF-S

Работу принципиальной электрической схемы такого автомата желательно отладить на макетной плате. В качестве источника питания предпочтительнее взять малогабаритный 4-вольтный аккумулятор. Лампа (или группа ламп) должна быть рассчитана на напряжение 3,5-4 В и ток около 1 А.

Для коммутации такой нагрузки как нельзя лучше подойдет реле РЭС-9 с сопротивлением обмотки 30 Ом. Причем если вместо лампы EL1 впаять резистор, составленный из двух параллельно включенных резисторов МЛТ-2 по 10 Ом, можно будет использовать и второй нормально разомкнутый контакт реле (на принципиальной схеме не показан) для включения более мощной лампы или бытового электроприбора с питанием от осветительной электросети.

Плату для монтажа уже отлаженного автомата легко сделать из односторонне фольгированного текстолита или гетинакса. Требуемые очертания псевдопечатных проводников платы можно получить, прорезая фольгу до изолирующего основания.

Автор: П.Юрьев

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива SSD-накопители SK Hynix Gold S31 16.08.2019 Компания SK Hynix анонсировала твердотельные (SSD) накопители серии Gold S31, рассчитанные на потребительский рынок. Изделия выполнены в 2,5-дюймовом форм-факторе, а для подключения к компьютеру служит интерфейс SATA. Применены микрочипы флеш-памяти SK Hynix 3D NAND и собственный контроллер SK Hynix. В семейство Gold S31 вошли три модели - вместимостью 250 Гбайт, 500 Гбайт и 1 Тбайт. Заявленная скорость последовательного чтения информации достигает 560 Мбайт/с, скорость последовательной записи - 525 Мбайт/с. Накопители подходят для применения в относительно недорогих компьютерах. Гарантия производителя составляет пять лет. Приобрести устройства серии SK Hynix Gold S31 можно будет по ориентировочной цене от 50 до 124 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Преграда для гриппа

▪ Одна из причин плохого аппетита

▪ Раскопки у Стоунхенджа

▪ Голосовой чат на Facebook

▪ Коршун получил бионический протез лапы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Была бы только ночка сегодня потемней! Крылатое выражение

▪ статья Правда ли, что у многоножки сто ног? Подробный ответ

▪ статья Менеджер контакт-центра. Должностная инструкция

▪ статья Высокочастотный блок питания люминесцентной лампы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья 7-элементная логопериодическая. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025