Protection électromécanique du chargeur contre les courts-circuits. Schéma, description

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Protection électromécanique du chargeur contre les courts-circuits. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau, alimentations sans interruption

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Les chargeurs (chargeurs) et les blocs d'alimentation (PSU) modernes sont généralement équipés d'un système de protection électronique contre les courts-circuits (SC) à la sortie. Cependant, dans la pratique de la radio amateur, il existe également de simples sources d'électricité en réseau, constituées uniquement d'un transformateur abaisseur et d'un redresseur. Les composants nécessaires pour les compléter par une protection électronique sont parfois chers, loin d'être pour tout le monde et pas toujours disponibles.

Mais même dans les unités et appareils ultra-modernes, semble-t-il, avec un stabilisateur de tension d'alimentation paramétrique ou compensateur, la protection électronique s'avère parfois aussi clairement pas à la hauteur en raison des surcharges thermiques du transistor régulé. Il s'avère que plus la tension de sortie est basse ici et plus le courant maximum consommé par la charge est proche, plus le chauffage est rapide. Une telle triode semi-conductrice ne peut plus limiter la circulation du courant de court-circuit en passant au mode de fonctionnement de conception. Et en conséquence - une panne du transistor et la panne de toute l'alimentation.

Je propose une protection électromécanique simple contre les courts-circuits à l'aide de relais ou d'interrupteurs automatiques à action multiple (par exemple, fusibles automatiques dans les compteurs d'appartement - AVM). Avantages d'une telle protection : simplicité, absence de dispositifs semi-conducteurs coûteux, isolation galvanique garantie de la charge et de la tension d'alimentation. L'inconvénient est l'inertie. Ainsi, la vitesse de protection du relais est d'environ 0,1 s, avec l'utilisation d'AVM - jusqu'à 3 s. Cependant, dans la pratique, cela suffit parfois largement.

Considérez un circuit de protection de circuit qui peut être utilisé avec succès dans les chargeurs et les alimentations à tension non régulée (Fig. a). En appuyant sur le bouton SB1, le relais K1 est activé, qui passe en mode autobloquant, en maintenant les contacts K1.1 fermés et en fournissant de l'électricité directement à la charge. Si un court-circuit se produit dans les circuits d'alimentation, la tension de sortie diminue fortement, l'enroulement du relais est désactivé, ce qui entraîne l'ouverture des contacts et la déconnexion de la charge de la source.

La réactivation de la charge avec le bouton SB1 n'est possible qu'après élimination du défaut. Dans ce cas, le condensateur C1, chargé à la tension de sortie de la source d'alimentation, est déchargé dans l'enroulement du relais, provoquant le fonctionnement de K1. La résistance R1 limite l'impulsion de courant de décharge, empêchant la destruction de la structure interne de C1 lorsque la charge est allumée par erreur, lorsque le court-circuit à la sortie de l'alimentation n'a pas encore été éliminé. La résistance R2 limite le courant de court-circuit des diodes de redressement. Il ne peut même pas être introduit dans ce circuit si les diodes sont conçues pour des impulsions qui dépassent le courant de court-circuit dans leur amplitude. Sinon, la résistance nommée est requise. Cependant, il convient de rappeler que la tension de sortie de la source dans ce mode de réalisation doit dépasser la chute de tension aux bornes de R2 au courant de charge nominal ou au courant de charge.

Relais de protection de l'alimentation contre les courts-circuits avec tension de sortie non régulée (a) et régulée (b) (cliquez pour agrandir)

AVM protège contre les surintensités, ce que la protection de relais ne peut pas faire. Un fusible automatique (ou un commutateur multiple à réarmement automatique) est installé à la place de la résistance R2, car la résistance active de l'AVM ne dépasse généralement pas 0,4 ohms.

Considérons maintenant un circuit de protection de circuit pouvant être utilisé dans une alimentation avec une tension de sortie réglable (Fig. b). Comme pour le précédent, la charge est activée par le bouton SB1, en appuyant sur lequel le condensateur C1 est connecté (à travers les résistances R2 et R3) à la base du transistor VT1. S'il n'y a pas de court-circuit à la sortie, alors VT1 s'ouvrira, après avoir reçu la tension de polarisation nécessaire. Le relais K1 fonctionnera, en allumant ses contacts K1.1 et le stabilisateur de base réglable, et la charge. Maintenant, la tension de sortie, quelle qu'elle soit, maintiendra VT1 ouvert.

Eh bien, en cas de court-circuit à la sortie, la base du transistor sera mise à la terre via la résistance R2 et la protection électronique - la triode à semi-conducteur se fermera presque instantanément. À la suite de cette opération, le relais K1 se désexcitera, éteignant à la fois le stabilisateur et la charge.

Le rôle de la résistance R3 dans le deuxième circuit est similaire à celui de R1 dans le premier circuit. Le condensateur C1 pendant le fonctionnement du stabilisateur remplit la fonction de la capacité du filtre passe-bas. La diode VD1 protège le transistor VT1 du courant inductif qui se produit lors de la commutation dans l'enroulement du relais K1.

Les paramètres du relais dépendent du courant nominal du chargeur ou de l'alimentation. Par exemple, pour charger des batteries de voiture, il est nécessaire de sélectionner un relais pour une tension nominale de 12 V avec un courant de commutation admissible de 20 A (ou plus). De telles conditions sont remplies, en particulier, par REN34 (passeport KhP4.500.030-01), dont les contacts de fermeture doivent être connectés en parallèle. Vous pouvez également utiliser un relais 12 volts avec un espacement des contacts d'au moins 3 mm et un courant de commutation de 20 A ou plus.

Il est tout à fait acceptable pour les chargeurs et les alimentations avec un courant nominal jusqu'à 1 A et un relais RES22 (passeport RF4.523.023-05) ou similaire en termes de courant de commutation et de tension de fonctionnement. Le condensateur C1 dans les deux circuits est un oxyde, parmi K50-12, K50-16 et des types similaires. En tant que résistances R1-R3, les MLT-0,5 ou MLT-0,125 communs conviennent. La seule exception ici est le courant élevé (32 (Fig. a), il doit être filaire. Transistor VT1 - KT815A, KT817 A ou une triode semi-conductrice de puissance moyenne similaire à eux. VD1 a une large gamme de choix, à la place de quelles diodes KD410 fonctionnent avec le même succès, KD503, KD512, KD519, KD521 Button BV1 - tout type.

Avec des pièces réparables et une installation correctement effectuée, les performances des deux circuits sont assurées, comme on dit, à cent pour cent.

Auteur : D.Ataev

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