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:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Бивни мамонта как истоки письма 18.02.2026 Происхождение письменности остается одной из самых интригующих тем в изучении человеческой истории. Долгое время считалось, что первые системы записи информации появились сравнительно поздно, вместе с развитием сложных обществ и государств. Однако новые археологические и математические исследования заставляют пересмотреть этот взгляд, указывая на то, что стремление фиксировать смысл с помощью знаков могло возникнуть задолго до появления собственно письма. На юго-западе Германии археологи обнаружили пластину из бивня мамонта, покрытую необычными символами. Находка была сделана в пещере и датирована возрастом более 40 000 лет. Поверхность пластины украшена повторяющимися линиями, насечками, точками и крестами, нанесенными с очевидной намеренностью. Это свидетельствует о том, что уже в столь ранний период люди не просто изготавливали инструменты и скульптуры, но и снабжали их устойчивыми знаковыми элементами. Особый интерес вызвал математический анализ этих символов. Он показал, что структура нанесенных знаков допускает передачу объема информации, сопоставимого с самыми ранними системами письменности, которые возникли значительно позже. Исследователи подчеркивают, что речь идет не о случайных украшениях, а о продуманной системе повторов, обладающей определенной внутренней логикой. Как отмечает сотрудница Саарландский университет Ева Дуткевич, пластина относится к эпохе, когда представители Homo sapiens мигрировали из Африки в Европу. В это время на континенте уже жили неандертальцы, и культурные практики ранних современных людей находились в стадии активного формирования. Символы на бивне могут отражать первые попытки абстрактного мышления, направленного на сохранение и передачу информации. При этом ученые подчеркивают, что считать эти знаки прямыми предшественниками письменности в привычном смысле нельзя. Они не предназначены для передачи устной речи и слишком часто повторяются, тогда как языковая запись требует гораздо более разнообразной структуры. Тем не менее по уровню информационной плотности древние символы неожиданно сближаются с клинописными табличками из Месопотамия, которые появились примерно на 40 000 лет позже. Настоящий переход к системам письма, напрямую отражающим устную речь, произошел лишь около 5000 лет назад. Эти системы обладали принципиально иными статистическими характеристиками и позволяли фиксировать сложные высказывания, имена и события. По сравнению с ними знаки на бивне мамонта выглядят более примитивными, но при этом удивительно продуманными для своего времени.

Другие интересные новости:

▪ Высчитана масса самого легкого нейтрино

▪ Гражданин робот

▪ Радиация для электроники опасней, чем думали

▪ Световое загрязнение затрудняет наблюдение за звездами

▪ Портативный суперкомпьютер для беспилотных авто

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Крестьянин ахнуть не успел, как на него медведь насел. Крылатое выражение

▪ статья Почему сукно на большинстве бильярдных столов - зеленое? Подробный ответ

▪ статья Маркетолог. Должностная инструкция

▪ статья Охрана и сигнализация автомобиля. Справочник

▪ статья Зарубежные интегральные усилители низкой частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026