Fusible réarmable Phoenix. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Surcharges de courant, courts-circuits dans les circuits d'alimentation... Pour se protéger de ce fléau, l'équipement utilise un outil à l'ancienne : les fusibles. Certains sont montés dans des supports spéciaux, d'autres sont soudés dans la carte de circuit imprimé, ce qui, bien que cela simplifie la conception elle-même, rend difficile le remplacement des "inserts" brûlés par des inserts réparables.

Surcharges de courant, courts-circuits dans les circuits d'alimentation... Pour se protéger de ce fléau, l'équipement utilise un outil à l'ancienne : les fusibles. Certains sont montés dans des supports spéciaux, d'autres sont soudés dans la carte de circuit imprimé, ce qui, bien que cela simplifie la conception elle-même, rend difficile le remplacement des "inserts" brûlés par des inserts réparables.

Récemment, un troisième type de fusible est apparu sur le marché - l'auto-guérison. Comme le fabuleux oiseau Phénix, ces moyens de blindage des équipements électriques et radio sont capables de « s'auto-renaître ». Mais pas par magie, mais grâce aux propriétés particulières de la plaque anti-surcharge en plastique, réalisée à base d'un polymère cristallin, dans l'épaisseur de laquelle est dispersée une masse de particules de noir de carbone électriquement conducteur. Les deux plans d'une telle plaque sont recouverts de métal (pulvérisation) et équipés de fils ou de rubans.

Dans des conditions de fonctionnement normales, qui sont acceptées comme la norme, les particules de carbone dispersées dans le plastique entrent en contact les unes avec les autres et avec les électrodes pulvérisées, créant de nombreux chemins électriquement conducteurs en série parallèle pour lpa6 (Fig. 1a). Cependant, lorsqu'une surcharge de courant se produit, la plaque de fusible "phoenix" chauffe. Il y a une transition du polymère vers un état amorphe et une forte augmentation du volume du plastique, écartant les grains de carbone de sorte que seul un très petit nombre de chaînes conductrices de courant est conservé (Fig. 1b).

Fig. 1. Schéma de la plaque anti-surcharge avant que le fusible à rétablissement automatique (a) et après qu'il (b) se déclenche : 1 - électrode (revêtement métallique) ; 2 - plastique à base de polymère cristallin; 3 - particule de noir de carbone électriquement conducteur : 4 - chaîne conductrice ; 5 - sortie

En conséquence, la résistance ohmique de la plaque anti-surcharge augmente brusquement, ce qui dépend également de la température (Fig. 2). En conséquence, le circuit électrique est pratiquement déconnecté. Cet état, qui protège l'équipement, peut durer indéfiniment, il est maintenu par un faible courant de fuite lyr.

Fig.2. Graphique typique de l'influence de la température sur la résistance du fusible - "phénix"

Parmi la variété de fusibles auto-cicatrisants, les plus populaires parmi les radioamateurs sont les "phénix", dont la désignation est l'abréviation MF-R (ou MF-S) et un nombre exprimant le courant de fonctionnement maximal en dixièmes de A ( Voir le tableau). Ils sont produits en trois versions caractéristiques (Fig. 3). Les modifications conçues pour protéger les batteries des courts-circuits et de la surchauffe pendant la charge sont équipées de bornes à ruban.

Riz. 3. Fusibles à rétablissement automatique avec fil (a, b) et ruban (c)

Comme pour les fusibles à fil fusible, la vitesse des "phénix" dépend fortement de la multiplicité du courant de surcharge par rapport à Inom. Les MF-R040 typiques, par exemple, fonctionnent en 6 seconde à 0,1 A et dix fois plus vite à 10,5 A.

Lorsque les causes à l'origine de la surcharge de courant sont éliminées, le fusible "phoenix" refroidit pendant un certain temps, revenant à son état de fonctionnement d'origine. Bien sûr, le processus de cette auto-guérison est également influencé par la température ambiante.

En protégeant le circuit de charge avec un tel fusible spécifique, il convient d'introduire au moins la signalisation la plus simple de son état, par exemple au moyen d'une LED (Fig. 4). La santé du circuit de charge peut être jugée par la lueur de HL1. Lorsqu'il est éteint en toute sécurité, la tension fournie à l'indicateur LED chute brusquement et HL1 s'éteint. Avec l'élimination des dommages dans le circuit et le refroidissement du "phénix", la conductivité électrique de ce dernier redevient élevée. L'indicateur de la restauration des fonctions, la disponibilité du fusible pour le fonctionnement, est la reprise de la lueur de la LED.

Fig.4. LED comme indicateur d'état du fusible - "Phoenix"

Les propriétés du fusible "phénix" peuvent être utilisées dans la conception d'une machine assez simple pour allumer périodiquement la charge (Fig. 5a). Lorsque l'alimentation est fournie par l'interrupteur SA1, le transistor composite VT1-VT2 est déverrouillé, dans le circuit collecteur duquel se trouve un enroulement du relais électromagnétique K1, qui ferme les contacts 4 et 5. Un courant commence à circuler à travers le fusible FU1 et la lampe EL1 dont la valeur est critique pour le "phénix". Après un certain temps pour réchauffer la plaque anti-surcharge, le fusible est déclenché, provoquant la désactivation du transistor composé et, par conséquent, la désactivation de l'enroulement de relais K1. Les contacts 4 et 5 s'ouvrent, déconnectant la charge - la lampe EL1. Une fois la plaque refroidie (et donc l'auto-guérison du "phénix"), le transistor composite VT1-VT2 s'ouvre à nouveau et tout le processus se répète.

Riz. 5. Schéma de principe et pseudo-circuit imprimé de la machine pour l'allumage périodique d'un afficheur à lampe électrique ou autre charge

Principales caractéristiques des fusibles réarmables des séries MF-R et MF-S les plus courantes

Il est souhaitable de déboguer le fonctionnement du schéma de circuit d'un tel automate sur une planche à pain. Il est préférable de prendre une batterie de 4 volts de petite taille comme source d'alimentation. La lampe (ou le groupe de lampes) doit être conçue pour une tension de 3,5-4 V et un courant d'environ 1 A.

Pour commuter une telle charge, le relais RES-9 avec une résistance d'enroulement de 30 ohms est le mieux adapté. De plus, si à la place de la lampe EL1, une résistance est soudée, composée de deux résistances MLT-2 10 Ohm connectées en parallèle, il sera possible d'utiliser le deuxième contact de relais normalement ouvert (non représenté sur le schéma électrique) pour allumer sur une lampe plus puissante ou un appareil électroménager alimenté par un secteur d'éclairage .

La carte pour le montage d'une machine déjà déboguée est facile à fabriquer à partir de textolite ou de getinax à feuille unilatérale. Les contours requis des conducteurs pseudo-imprimés de la carte peuvent être obtenus en découpant la feuille jusqu'à la base isolante.

Auteur : P. Yuriev

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