फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरवर इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज (EF) चे सर्किट आकृती:

फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर (27 mOhm) च्या ओपन चॅनेलचा कमी प्रतिकार वर्तमान सेन्सर म्हणून वापरला जातो. या सर्किटमध्ये, पीटी दोन कार्ये करते: एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच आणि वर्तमान सेन्सर. LM358 चिप व्होल्टेज तुलनाकर्ता म्हणून वापरली जाते. 2.5 V चा संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोत TL431 चिपवर एकत्र केला जातो.
एसबी 1 बटण ईडी सुरू करते, जेव्हा थोडक्यात दाबले जाते, तेव्हा डायोड व्हीडी 2 आणि रेझिस्टर आर 4 द्वारे पुरवठा व्होल्टेज पीटी गेटला पुरवले जाते, परिणामी ते उघडते आणि लोडला पॉवर स्त्रोताशी जोडते.
जेव्हा लोड करंट एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत पोहोचतो (रेझिस्टर R1 द्वारे सेट केलेले), तेव्हा डिव्हाइस अचानक ट्रान्झिस्टर बंद करते आणि लोड कमी करते. HL1 LED सूचित करते की लोड बंद आहे.
लोड चालू करण्यासाठी, पुन्हा SB1 बटण थोडक्यात दाबा.

घटक:
इलेक्ट्रॉनिक फ्यूजमध्ये, तुम्ही कोणतेही ऑपरेशनल ॲम्प्लिफायर (OA) वापरू शकता जे दोन्ही इनपुटवर शून्य व्होल्टेजवर कार्यरत आहे, बशर्ते की त्यास DIP8 पॅकेजमध्ये एकध्रुवीय पुरवठा (LM358, KP1040UD1A, K1464UD1P) असेल.
TL431 - या मालिकेतील कोणतीही. फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर कोणतेही एन-चॅनेल (IRLR2905, IRL1404, IRF1010N, IRLZ44, IRF840). आकृतीमध्ये दर्शविलेले पीटी डी-पाक घरांमध्ये आहे.
EP चे इतर तपशील:
प्रतिरोधक:
R1 - 10 kOhm प्रकार SP3-19a, SP3-28 किंवा तत्सम;
आर 2 - 200 kOhm;
R3 - 3 kOhm;
R4-R5-1 kOhm - 0.125 W.
डायोड:
VD1, VD2-1N4148, KD522B
कॅपेसिटर: C1 - 0.1 µF - K10-17V
एलईडी: AL307.

छापील सर्कीट बोर्ड:

तयार उपकरणाचा फोटो:

सेटिंग:
तर, उपकरण एकत्र केले गेले. आम्ही ते उर्जा स्त्रोताशी कनेक्ट करतो, लोड कनेक्ट करतो. आम्ही वीज पुरवठ्याचे व्होल्टेज वाढवतो (रेझिस्टर आर 1 कमाल प्रतिकार स्थितीवर सेट केले आहे).
2.5 V वर, HL1 चमकू लागतो. व्होल्टेज 10V वर वाढवले. लोड शून्य व्होल्ट आहे. आम्ही SB1 बटण दाबतो, एलईडी बाहेर जातो आणि लोडवर वीज पुरवठा व्होल्टेज दिसून येतो.
अँमिटरवरील विद्युतप्रवाह 4.5 A आहे. आम्ही व्होल्टेज 20 V पर्यंत वाढवतो. 9 A च्या करंटवर, LED दिवा लागतो, जो लोड बंद झाल्याचे संकेत देतो. आम्ही सेट करू शकणारा किमान ऑपरेटिंग करंट 3 A होता.
रेझिस्टर R2 चे रेझिस्टन्स निवडून रिस्पॉन्स करंट चेंज इंटरव्हल सेट केला जाऊ शकतो. रिस्पॉन्स करंट कमी करण्यासाठी, डीसी ड्रेन सर्किटच्या ओपन सर्किटमध्ये सुमारे 0.1 ओहमच्या रेझिस्टन्ससह एक शक्तिशाली रेझिस्टर स्थापित करणे आवश्यक आहे (आकृतीमध्ये तारकाने चिन्हांकित केलेले).

इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज 5 V ते 20 V पर्यंतच्या व्होल्टेजवर कार्यरत आहे आणि 40 A पर्यंत लोड करंट आहे. 40 V पर्यंत व्होल्टेज असलेल्या उर्जा स्त्रोतासाठी, सर्किटमध्ये बदल करणे आवश्यक आहे:
1) संबंधित युनिपोलर पॉझिटिव्ह व्होल्टेजसाठी डिझाइन केलेले op-amp वापरा, त्यापैकी बरेच नाहीत, तुम्हाला ते शोधण्याची आवश्यकता आहे. LM358 ची एकल-पुरवठा व्होल्टेज मर्यादा 32 V आहे.
2) रेझिस्टर R4 47 kOhm वर वाढवा. PT च्या स्त्रोत आणि गेट दरम्यान 47 kOhm रेझिस्टर स्थापित करा (बोर्डवर हे रेझिस्टर R6 आहे), कारण IRLR2905 मध्ये 20 V चा परवानगीयोग्य ड्रेन-सोर्स व्होल्टेज आहे.
प्रतिरोधक R3, R5 ते 10 kOhm पर्यंत वाढवा आणि R5 ची शक्ती 0.25 W पर्यंत वाढवा.

पीसीबी डाउनलोड करा:

वीज पुरवठा सर्किट्स

थेट मेनमधून चालणाऱ्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या स्थापनेदरम्यान किंवा दुरुस्तीदरम्यान, विविध प्रकारच्या त्रुटींमुळे शॉर्ट सर्किट होऊ शकते. या घटनेपासून उपकरणांचे नुकसान टाळण्यासाठी, इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज वापरणे आवश्यक आहे. खालील आकृती दाखवते इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज सर्किट आकृतीउच्च गतीसह, जे 10 ए पर्यंत वर्तमान वापरासाठी डिझाइन केलेले आहे.

-10 A पेक्षा जास्त सर्किटमध्ये विद्युतप्रवाह असल्यास, डिव्हाइस आपोआप ट्रिप होते आणि कनेक्टर X2 शी जोडलेले लोड डी-एनर्जाइज केले जाते. जेव्हा इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज 220 V नेटवर्कशी जोडलेला असतो, तेव्हा ट्रान्झिस्टर VT1 आणि thyristor VS2 बंद असल्यामुळे त्याच्या कंट्रोल युनिटला 12 V चा पुरवठा व्होल्टेज रेझिस्टर R6 आणि ऑप्टोकपलर U1 च्या प्रकाश उत्सर्जक द्वारे पुरवला जातो.

या क्षणी, ऑप्टोकपलरचा फोटोडिनिस्टर उघडतो आणि त्यातून विद्युतप्रवाह वाहू लागतो आणि R3 रेझिस्टर. ब्रिज VD1...VD4 द्वारे दुरुस्त केलेला व्होल्टेज थायरिस्टर VS1 च्या कंट्रोल इलेक्ट्रोडला पुरवला जातो. उघडल्यानंतर, SCR VS1 ब्रिजचा कर्ण बंद करतो आणि लोडसाठी मुख्य व्होल्टेजचा मार्ग उघडतो. जेव्हा लोड करंट ओलांडतो किंवा त्याच्या सर्किट्समध्ये शॉर्ट सर्किट असते, तेव्हा रेझिस्टर आर 10 मधील व्होल्टेज ड्रॉप ट्रांझिस्टर व्हीटी 1 आणि थायरिस्टर व्हीएस 2 उघडते. थायरिस्टर, त्याच्या कमी प्रतिकारासह, प्रकाश-उत्सर्जक ऑप्टोक्युलरच्या पॉवर सर्किटला बायपास करते, ज्यामुळे ऑप्टोकपलरचे फोटोडिनिस्टर आणि थायरिस्टर व्हीएस 2 बंद होते. परिणामी, HL1 LED च्या लाइटिंगद्वारे पुराव्यांनुसार लोड डी-एनर्जाइज केले जाते. इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज चालू करण्यासाठी, SB1 बटण वापरा. या क्षणी एसबी 1 बटण दाबले जाते, जेव्हा त्याचे संपर्क बंद होतात, तेव्हा थायरिस्टर व्हीएस 2 बंद होते, परंतु इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज अद्याप चालू नाही, कारण प्रकाश-उत्सर्जक ऑप्टोक्युलरचे पॉवर सर्किट बायपास केले जाते. आणि जेव्हा बटण सोडले जाते तेव्हाच, जेव्हा त्याचे संपर्क उघडतात तेव्हा मुख्य व्होल्टेज लोडला पुरवले जाते. सर्किटचे हे डिझाइन आपल्याला डिव्हाइसचे अपयश टाळण्यासाठी तसेच शॉर्ट सर्किट दरम्यान ते चालू करण्याचा प्रयत्न झाल्यास प्रतिबंधित करण्यास अनुमती देते.

लोडचे मॅन्युअल डिस्कनेक्शन आवश्यक करण्यासाठी, इलेक्ट्रॉनिक फ्यूजमध्ये SB2 बटण आहे. खालील रेडिओ घटक उपकरणात वापरले जाऊ शकतात. रेझिस्टर R10 हा PEV-1 00.6 मिमी वायरचा एक तुकडा आहे, जो 2 मीटर लांब आहे, जो शक्तिशाली रेझिस्टरच्या शरीराभोवती जखमा आहे. इतर सर्व प्रतिरोधक MJIT प्रकारचे आहेत, जे आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या शक्तीसाठी डिझाइन केलेले आहेत. कॅपेसिटर C1 प्रकार K73-17 आहे, आणि C2 आणि SZ K50-6 आहेत. डायोड VD1...VD4, आकृतीत दर्शविलेल्या व्यतिरिक्त, D232, D233, D247, KD203, KD206 मालिका आणि इतर असू शकतात ज्याची U06p. कमाल किमान 400 V आहे. KD209B डायोड (VD5) ऐवजी , VD6, VD8), KD102 मालिकेचे डायोड योग्य आहेत आणि zener डायोड D814D (VD7) वापरले जाऊ शकतात - D814G, D813, D811, KS213 आणि इतर 10...12 V. SCR KU101 च्या स्थिरीकरण व्होल्टेजसह VS2) कोणत्याही अक्षर निर्देशांकासह, KU202 (VS1) - निर्देशांक K... N सह वापरले जाऊ शकते. KT361, KT209, KT201, KT502, KT501, KT3107 आणि तत्सम मालिकेतील ट्रान्झिस्टर VT1. बटणे SB1 आणि SB2 प्रकार P2K फिक्सिंगशिवाय. SCRs VS1 आणि डायोड VD1...VD4 फ्लॅट ॲल्युमिनियम रेडिएटर्सवर 50x80x5 मिमीच्या परिमाणांसह स्थापित केले पाहिजेत. डिव्हाइसच्या भागांचा मुख्य भाग 72x52 मिमीच्या मुद्रित सर्किट बोर्डवर माउंट केला जातो, जो एकल-बाजूच्या फॉइल फायबरग्लासपासून कापला जातो. बोर्ड अशा केसमध्ये ठेवलेला आहे ज्यामध्ये समोरच्या बाजूला SB1 आणि SB2 बटणे, HL1 LED आणि XI सॉकेट स्थापित केले आहेत. इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज जो सेवायोग्य भागांमधून योग्यरित्या एकत्रित केला जातो त्याला समायोजित करण्याची आवश्यकता नाही. डिव्हाइसचा आवश्यक ऑपरेटिंग थ्रेशोल्ड सेट करण्यासाठी, Ikc< Icp.max При этом сопротивление резистора R10 определяют из формулы.

हे उपकरण ओव्हरकरंट आणि लोड सर्किट शॉर्ट सर्किट्सपासून डीसी सर्किट्सचे संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. हे उर्जा स्त्रोत आणि लोड दरम्यान जोडलेले आहे.

फ्यूज दोन-टर्मिनल नेटवर्कच्या स्वरूपात बनविला जातो आणि 3...35 V च्या आत ॲडजस्टेबल आउटपुट व्होल्टेजसह वीज पुरवठ्याच्या संयोगाने कार्य करू शकतो. फ्यूजमध्ये कमाल एकूण व्होल्टेज ड्रॉप 1.9 V पेक्षा जास्त नाही. लोड करंट. लोड व्होल्टेजची पर्वा न करता संरक्षणात्मक उपकरणाचा ट्रिपिंग करंट 0.1 ते 1.5 ए पर्यंत सतत समायोजित केला जाऊ शकतो. इलेक्ट्रॉनिक फ्यूजमध्ये चांगली थर्मल स्थिरता आणि वेग (3...5 μs) आहे आणि ते ऑपरेशनमध्ये विश्वसनीय आहे.

इलेक्ट्रॉनिक फ्यूजचे इलेक्ट्रिकल सर्किट आकृती आकृती 1 मध्ये दर्शविले आहे. ऑपरेटिंग मोडमध्ये, थायरिस्टर व्हीएस 1 बंद आहे आणि ट्रान्झिस्टर व्हीटी 1, व्हीटी 2 वरील इलेक्ट्रॉनिक स्विच रेझिस्टर आर 1 मधून ट्रान्झिस्टर व्हीटी 1 च्या पायथ्यापर्यंत वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाने उघडले आहे. या प्रकरणात, लोड करंट इलेक्ट्रॉनिक की, प्रतिरोधकांचा संच R3-R6, व्हेरिएबल रेझिस्टर R8 आणि SB1 बटणाच्या संपर्कांमधून वाहतो.

ओव्हरलोड दरम्यान, R3-R6, R8 प्रतिरोधकांच्या सर्किटमध्ये व्होल्टेज ड्रॉप कंट्रोल इलेक्ट्रोड सर्किटसह SCR VS1 उघडण्यासाठी पुरेसे मूल्य गाठते. उघडलेले SCR ट्रान्झिस्टर VT1 चे बेस सर्किट बंद करते, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉनिक की बंद होते. लोड सर्किटमध्ये वर्तमान तीव्रतेने कमी होते; Iost=Upit/R1 च्या बरोबरीचा एक क्षुल्लक अवशिष्ट विद्युत प्रवाह शिल्लक आहे. Upit=9 V Iost=12 mA वर, आणि 35 V - 47 mA वर.

ओव्हरलोडचे कारण काढून टाकल्यानंतर ऑपरेटिंग मोड पुनर्संचयित करण्यासाठी, आपल्याला SB1 बटण थोडक्यात दाबावे लागेल आणि सोडावे लागेल. या प्रकरणात, SCR बंद होईल, आणि ट्रान्झिस्टर VT1 आणि VT2 पुन्हा उघडतील.
रेझिस्टर R1 चा प्रतिकार 1.5...2.5 पटीने वाढवून आणि मोठ्या स्टॅटिक करंट ट्रान्सफर गुणांकासह ट्रान्झिस्टर VT1 आणि VT2 वापरून अवशिष्ट प्रवाह कमी केला जाऊ शकतो. तथापि, रेझिस्टर R1 च्या प्रतिरोधकतेमध्ये जास्त वाढ झाल्यामुळे ट्रान्झिस्टर VT2 वर व्होल्टेज ड्रॉपमध्ये वाढ होते, म्हणजेच, ऑपरेटिंग मोडमध्ये फ्यूजवर व्होल्टेज ड्रॉपमध्ये वाढ होते.

फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर KP303A किंवा KP303B वर 1...2.5 mA च्या प्रारंभिक ड्रेन करंटसह बायस ट्रान्झिस्टरवर वर्तमान स्त्रोत वापरून कोणत्याही पुरवठा व्होल्टेजवर अवशिष्ट प्रवाह लक्षणीयरीत्या कमी केला जाऊ शकतो (2...4 mA पर्यंत). VT1. या प्रकरणात, रेझिस्टर आर 1 वगळण्यात आला आहे. फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरचे गेट आणि स्त्रोत एकत्र जोडलेले असणे आवश्यक आहे आणि ट्रान्झिस्टर व्हीटी 1 च्या पायाशी आणि ड्रेन त्याच्या कलेक्टरशी जोडलेले असणे आवश्यक आहे. हे लक्षात घेतले पाहिजे की या प्रकरणात डिव्हाइस 25 व्ही पेक्षा जास्त व्होल्टेजसह सर्किटमध्ये कार्यरत आहे.

आकृती 2 रेझिस्टर R8 च्या प्रतिकारावर फ्यूज ऑपरेशन करंटचे अवलंबन दर्शविते. या वैशिष्ट्याचा प्रकार थायरिस्टरच्या सुरुवातीच्या व्होल्टेजवर अवलंबून असतो.
हे लक्षात घेतले पाहिजे की पुरवठा व्होल्टेजसह ज्यामध्ये लक्षणीय तरंग असते, इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज व्होल्टेजच्या शिखरावर जाते, त्यामुळे लोडमधून सरासरी प्रवाह चांगला-गुळगुळीत व्होल्टेज वापरण्यापेक्षा किंचित कमी असेल.

फ्यूज ऑपरेशन करंट अभिव्यक्तीवरून निर्धारित केले जाऊ शकते: I open =U openVS1 /(R eq +R8), जेथे U openVS1 हा ट्रायनिस्टरचा ओपनिंग व्होल्टेज आहे आणि R eq हा R3-R6 प्रतिरोधकांच्या सर्किटचा समतुल्य प्रतिकार आहे. . अंजीर 2 मधील आलेख दर्शविते की, मर्यादा मूल्य झोनमध्ये रेझिस्टर R8 द्वारे ऑपरेटिंग करंटचे नियमन खूपच खडबडीत आहे, म्हणून एकतर रेझिस्टर R8 चे प्रतिकार 1.5...2 वेळा कमी करून नियंत्रण मर्यादा कमी करणे उचित आहे. , किंवा तंतोतंत निवडलेल्या प्रतिरोधकांच्या संचासह स्विचसह मल्टी-स्टेज नियमन सादर करा.

फ्यूज 1.5 मिमी जाडीच्या फायबरग्लासच्या मुद्रित सर्किट बोर्डवर बसवलेला आहे (चित्र 3). बोर्डमध्ये ट्रान्झिस्टर VT2, रेझिस्टर R8 आणि बटण SB1 वगळता सर्व भाग आहेत. ट्रान्झिस्टर व्हीटी 2 लहान उष्मा सिंकवर स्थापित करणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, वाकलेल्या कडा असलेल्या 90x35x2 मिमी मापलेल्या ड्युरल्युमिन प्लेटवर.

डिव्हाइस मेटल केसमध्ये ट्रान्झिस्टर देखील वापरू शकते; आपल्याला फक्त उष्णता सिंकची रचना आणि परिमाणे बदलण्याची आवश्यकता आहे. KT817B ट्रान्झिस्टर KT815B-KT815G, KT817V, KT817G, KT801A, KT801B आणि KT805AM सह KT802A, KT805A, KT805B, KT808B, KT819G सह बदलले जाऊ शकते. ट्रान्झिस्टरचे स्थिर वर्तमान हस्तांतरण गुणांक किमान 45 असणे आवश्यक आहे. स्थिर प्रतिरोधक - MLT, MT आणि MON; व्हेरिएबल रेझिस्टर - कोणतीही वायर; बटण SB1 - P2K लॉकशिवाय.

फ्यूजमध्ये KU103A थायरिस्टर्स 0.4...0.6 V च्या ओपनिंग व्होल्टेजसह वापरणे चांगले.
नियमानुसार, एकत्रित फ्यूजला समायोजन आवश्यक नसते. काही प्रकरणांमध्ये, जास्तीत जास्त ऑपरेटिंग करंट सेट करण्यासाठी दुसरा रेझिस्टर जोडून रेझिस्टन्स Req निवडणे आवश्यक आहे. बोर्ड चार प्रतिरोधक R3-R6 साठी जागा प्रदान करते.

तांदूळ. 2

तांदूळ. 3

रेडिओ क्र. 5, 1988, पृ. 31

रेडिओ घटकांची यादी

पदनाम	प्रकार	संप्रदाय	प्रमाण	नोंद	दुकान	माझे नोटपॅड
VT1	द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर	KT817B	1			नोटपॅडवर
VT2	द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर	KT805AM	1			नोटपॅडवर
VS1	थायरिस्टर आणि ट्रायक	KU103A.B	1			नोटपॅडवर
R1	रेझिस्टर	750 ओम	1	2 प		नोटपॅडवर
R2	रेझिस्टर	2.4 kOhm	1			नोटपॅडवर
R3-R6	रेझिस्टर

कोणत्याही प्रकारच्या वीज पुरवठ्यामध्ये, ओव्हरकरंट आणि व्होल्टेज ओव्हरलोड्सपासून पॉवर सर्किट्सचे संरक्षण करणे तसेच वीज पुरवठा सुरक्षितपणे लोडशी जोडणे महत्वाचे आहे. पॉवर सर्किट्सचे सुरक्षित स्विचिंग आणि मॉनिटरिंगसाठी कंपनीच्या उपायांपैकी, बाह्य ट्रान्झिस्टर आणि नवीन पिढीच्या उत्पादनांसह कार्य करण्यासाठी दोन्ही उत्पादने आहेत - अंगभूत पॉवर स्विच असलेले ईफ्यूज इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज.

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाच्या वीज पुरवठा सर्किटमध्ये उर्जा स्त्रोत आणि कनेक्ट केलेले लोड असते. डिव्हाइसच्या सुरक्षित आणि विश्वासार्ह ऑपरेशनसाठी, उर्जा स्त्रोताने सर्किटमध्ये रेट केलेले वर्तमान आणि व्होल्टेज प्रदान करणे आवश्यक आहे. आणीबाणीच्या परिस्थितीत, दोन्ही अल्पकालीन आणि दीर्घकालीन वर्तमान ओव्हरलोड्स, ओव्हरव्होल्टेज किंवा योग्य ऑपरेशनसाठी अपुरा पुरवठा व्होल्टेजचा पुरवठा, तसेच लोडशी उर्जा स्त्रोताच्या चुकीच्या कनेक्शनच्या परिणामी व्होल्टेज ध्रुवीयतेमध्ये चुकीचा बदल, पॉवर सर्किटमध्ये होऊ शकते. या सर्व घटनांमुळे पॉवर यंत्र (लोड) तसेच पॉवर सोर्सचे पॉवर सर्किट्स अयशस्वी होऊ शकतात, ज्यामुळे स्थानिक ओव्हरहाटिंग आणि डिव्हाइसेसची आग देखील होऊ शकते. आंतरराष्ट्रीय मानके इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या पॉवर सप्लाय सर्किट्समध्ये सुरक्षा उपकरणांच्या अनिवार्य वापराचे नियमन करतात, ऑपरेशन दरम्यान आग टाळण्यासाठी ओव्हरलोडच्या बाबतीत डिव्हाइसचे वीज पुरवठा सर्किटवरून हमी दिलेले डिस्कनेक्शन सुनिश्चित करतात.

ओव्हरकरंट आणि ओव्हरव्होल्टेज प्रामुख्याने लोडमधून पॉवर स्त्रोत कनेक्ट किंवा डिस्कनेक्ट करण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान उद्भवतात. पॉवर कनेक्ट करताना वर्तमान ओव्हरलोडचे मुख्य कारण म्हणजे इनरश करंट वाढणे, ज्याचे मूल्य रेटेड करंटपेक्षा जास्त परिमाणाचा क्रम असू शकतो. एक नमुनेदार उदाहरण: AC/DC नेटवर्क अडॅप्टरला इलेक्ट्रॉनिक युनिटशी जोडण्याचा क्षण, इनपुट पॉवर सर्किट्सची कॅपेसिटन्स अनेक हजार मायक्रोफॅरॅड्स असू शकते. उच्च सुरू होणारा अनियंत्रित प्रवाह पॉवर सर्किटमध्ये फ्यूज बर्न करू शकतो (सुरक्षेच्या दृष्टिकोनातून सर्वोत्तम पर्याय), पॉवरच्या इलेक्ट्रॉनिक युनिटच्या इनपुट सर्किट्सचे नुकसान होऊ शकते आणि वीज पुरवठ्याच्या आउटपुट पॉवर ट्रान्झिस्टरमध्ये बिघाड देखील होऊ शकतो. शक्तिशाली इलेक्ट्रिक ड्राईव्हच्या पॉवर सर्किट्समध्ये उच्च इनरश प्रवाह देखील येऊ शकतात. ओव्हरलोड्सपासून शक्तीचे संरक्षण करण्याची समस्या विशेषत: खालील वर्गांच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी संबंधित आहे:

• बाह्य AC/DC नेटवर्क अडॅप्टरद्वारे समर्थित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे;
• बदलण्यायोग्य मॉड्यूल्सच्या हॉटस्वॅप प्लग-इनसह इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली (उदाहरणार्थ, दूरसंचार रॅक-माउंट उपकरणे);
• यूएसबी बसशी जोडलेले संगणक परिधीय (उदाहरणार्थ, बाह्य हार्ड ड्राइव्हस्);
• बॅकअप किंवा पर्यायी उर्जा स्त्रोतांसह सिस्टम आणि उपकरणे (लिथियम बॅटरी, एसी अडॅप्टर, वाहन ऑन-बोर्ड नेटवर्क);
• अखंड वीज पुरवठा, त्याच्या रिडंडंसीसह सिस्टम.

या सर्व उपकरणांमध्ये, ऑपरेशन दरम्यान, पॉवर सर्किट्समध्ये धोकादायक ट्रान्झिएंट्स येऊ शकतात.

स्वतंत्र घटकांवर आधारित निष्क्रिय संरक्षण घटक

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या पॉवर सर्किट्समधील निष्क्रिय संरक्षणात्मक घटक अनेक दशकांपासून वापरले गेले आहेत आणि सध्या सक्रियपणे वापरले जात आहेत. यात समाविष्ट:

• फ्यूज (वर्तमान संरक्षण);
• रीसेट करण्यायोग्य फ्यूज (वर्तमान संरक्षण);
• जेनर डायोड्स (ओव्हरव्होल्टेज संरक्षण).

निष्क्रिय फ्यूजच्या प्रसाराचे आणि लोकप्रियतेचे कारण प्रामुख्याने त्यांची कमी किंमत आणि वापरणी सोपी आहे. तथापि, या घटकांचे काही तोटे आहेत.

फ्यूजचे मुख्य तोटे

• अनेक वेळ-अनिश्चित घटकांच्या प्रभावामुळे ऑपरेशनचा अप्रत्याशित क्षण. प्रामुख्याने सभोवतालचे तापमान, फ्यूज लाइफ आणि ऑपरेटिंग मोडवर. परिणामी, ट्रिपिंग करंट फ्यूजवर दर्शविलेल्या रेटेड मूल्यापेक्षा खूप भिन्न असू शकतो.
• संथ प्रतिसाद. वेगवान आणि मंद फ्यूज आहेत. सुपरकरंटद्वारे प्रवाहकीय तार वितळण्याची प्रक्रिया वेगवान फ्यूजसाठी काही ते दहा मिलीसेकंद आणि स्लो फ्यूजसाठी कित्येक शंभर मिलीसेकंदांपर्यंत होऊ शकते. प्रतिसाद वेळ वर्तमान ओव्हरलोडच्या पातळीवर अवलंबून असतो (आकृती 1 पहा). करंट जितका जास्त असेल तितक्या वेगाने वायर वितळेल. 0.5 A च्या रेट केलेल्या प्रवाहासह फ्यूजसाठी, प्रतिसाद वेळ वर्तमानाच्या तीन पटीने 1 ms आहे.
• सभोवतालच्या तापमानावर वर्तमान थ्रेशोल्डचे अवलंबन. बाह्य तापमान जितके जास्त असेल तितकी वायर वितळण्यासाठी कमी उर्जेची आवश्यकता असेल आणि विद्युत प्रवाह कमी असेल संरक्षण कार्य करेल.
• ट्रिपिंगनंतर जम्पर बदलणे आवश्यक आहे.
• फ्यूज ट्रिप झाल्यानंतर पॉवर केलेले डिव्हाइस पॉवरशिवाय राहते.

सेल्फ-रीसेट फ्यूजचे मुख्य तोटे

• रेट केलेल्या प्रवाहांवर सामान्य मोडमध्ये लक्षणीय प्रतिकार. निष्क्रिय प्रकारच्या फ्यूजचे ऑपरेशन सुपरकरंट्सद्वारे ओमिक स्ट्रक्चरच्या स्थानिक ओव्हरहाटिंगवर आधारित आहे, परिणामी प्रतिकार वाढतो आणि प्रवाह मर्यादित आहे. पारंपारिक फ्यूज लिंक्सच्या तुलनेत त्यांच्यावरील ऊर्जेचे नुकसान दुप्पट आहे.
• लाट voltages आणि overcurrents कमी प्रतिकार. अशा डाळींचा पॉलीस्विच फ्यूजवर परिणाम झाल्यामुळे घटक खराब होतात, त्यांचे महत्त्वाचे मापदंड बदलतात (ऑन-स्टेट रेझिस्टन्स आणि ऑपरेशन करंट) आणि अपयशी ठरतात.
• संरचनेच्या अपरिहार्य ऱ्हासामुळे कालांतराने वर्तमान ऑपरेटिंग थ्रेशोल्डमधील बदल.
• सभोवतालच्या तापमानावर ॲक्ट्युएशन करंटचे महत्त्वपूर्ण अवलंबन (आकृती 2 पहा). तपमानावर (आकृती 2 मधील वक्र C) अवलंबून, समान फ्यूजचा प्रतिसाद थ्रेशोल्ड रेट केलेल्या प्रवाहाच्या 40 ते 140% पर्यंत बदलू शकतो.
• प्रत्येक ट्रिपिंगनंतर फ्यूजचा प्रतिकार वाढतो, ज्यामुळे पॉवर लॉसमध्ये आणखी वाढ होते.

ई-फ्यूज इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज

सक्रिय किंवा, ज्यांना ते देखील म्हणतात, Texas Instruments द्वारे उत्पादित eFuse मालिकेचे इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज निष्क्रिय संरक्षण सर्किट्समध्ये अंतर्भूत असलेल्या गैरसोयींपासून पूर्णपणे मुक्त आहेत. मूलत:, इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज एक कमी-प्रतिरोधक फील्ड स्विच सर्किट आहे ज्यामध्ये एकात्मिक नियंत्रण सर्किटरी आणि विद्युत प्रवाह आणि इनपुट व्होल्टेज पातळीचे निरीक्षण करण्यासाठी सर्किट असतात. eFuse इलेक्ट्रॉनिक फ्यूजचा ब्लॉक आकृती आकृती 3 मध्ये दर्शविला आहे.

सर्किट पॉवर सप्लाय सर्किटशी जोडलेले असते आणि लोड सर्किट्सला वाढीव इनरश करंट, शॉर्ट सर्किट करंट, इनपुट व्होल्टेज वाढ, कमी व्होल्टेज आणि इनपुट व्होल्टेज ध्रुवीयतेच्या चुकीच्या उलट्यापासून संरक्षण प्रदान करते.

थ्रेशोल्ड बाह्य सर्किट्स (प्रतिरोधक किंवा प्रतिरोधक व्होल्टेज विभाजक) किंवा उदाहरणार्थ, मायक्रोकंट्रोलरच्या आउटपुट पोर्टवरून सेट केले जाऊ शकतात जे डिव्हाइस किंवा सिस्टमच्या पॉवर सप्लाय सर्किट्सच्या स्थितीवर लक्ष ठेवतात. निर्दिष्ट अलार्म इव्हेंटपैकी एक आढळल्यास इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज आपोआप ट्रिगर होतो: निर्दिष्ट वर्तमान पातळी ओलांडणे, इनपुट व्होल्टेज पातळी सर्वसामान्य प्रमाणापेक्षा कमी करणे, व्होल्टेज पातळी सर्वसामान्य प्रमाणापेक्षा जास्त असणे किंवा इनपुट व्होल्टेजची चुकीची ध्रुवता.

इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज अंगभूत स्विचसह उपलब्ध आहेत, 12 A पर्यंत विद्युत् प्रवाह असलेल्या सर्किटमध्ये ऑपरेशन सुनिश्चित करणे आणि बाह्य पॉवर ट्रान्झिस्टरसह वापरण्यासाठी. eFuse बाह्य की फ्यूज उच्च स्विचिंग वर्तमान पातळी प्रदान करते. याव्यतिरिक्त, फ्यूजमधील निर्दिष्ट प्रकारच्या संरक्षणावर अवलंबून, संरक्षण परिस्थितींपैकी एक वापरला जाऊ शकतो: आपत्कालीन परिस्थिती गायब झाल्यानंतर किंवा आपत्कालीन घटनेच्या कुंडीनंतर स्विचिंगची स्वयंचलित जीर्णोद्धार. दुस-या प्रकरणात, सामान्य ऑपरेशनवर परत येण्यासाठी, ऑपरेटरच्या सहभागासह किंवा पॉवर सर्किट्सचे परीक्षण करणार्या मायक्रोकंट्रोलरच्या नियंत्रणाखाली उर्जा स्त्रोत रीस्टार्ट करणे आवश्यक आहे.

एकात्मिक की सह eFuse इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज

बिल्ट-इन फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर असलेले फ्यूज 2.5 ते 20 V पर्यंतच्या श्रेणीतील पॉवर सर्किट्सचे 12 A पर्यंतच्या प्रवाहासह संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. या प्रकारची उपकरणे तीन विभागांमध्ये विभागली जाऊ शकतात: निश्चित ऑपरेटिंग व्होल्टेजसह ( / /), ऑपरेटिंग व्होल्टेजच्या विस्तृत श्रेणीसह () आणि त्यांच्याद्वारे वाहणारे विद्युत् प्रवाह मोजण्याच्या क्षमतेसह (/).

तक्ता 1 अंगभूत MOSFET ट्रान्झिस्टरसह ई-फ्यूज इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज मायक्रोक्रिकेटचे मुख्य पॅरामीटर्स दर्शविते.

तक्ता 1. अंगभूत की सह इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज

नाव	कमाल वर्तमान, ए	ऑपरेटिंग व्होल्टेज, व्ही	थ्रेशोल्ड करंट सेट करत आहे	देखरेख	कमी व्होल्टेज शटडाउन	लाट संरक्षण	आउटपुट वाढ नियंत्रण
	5	5; 12	बाह्य प्रतिरोधक	नाही	बाह्य सर्किट	अंगभूत: 6.1 V; 15 व्ही	बाह्य कॅपेसिटर
	5	2.9…20	बाह्य प्रतिरोधक,	नाही	अंतर्गत तुलनाकर्ता	बाह्य	बाह्य कॅपेसिटर
	12	2.5…18	बाह्य प्रतिरोधक,	ॲनालॉग आउटपुट	अंतर्गत तुलनाकर्ता	अंतर्गत तुलनाकर्ता	बाह्य कॅपेसिटर

आकृती 4 साध्या इलेक्ट्रॉनिक फ्यूज TPS2592x च्या वापराचे आकृती दर्शविते.

ट्रान्झिस्टरद्वारे वर्तमान मर्यादा थ्रेशोल्ड पातळी रेझिस्टर Rlim (ILIM इनपुट) द्वारे सेट केली जाते. थ्रेशोल्ड सेटिंग अचूकता 15% आहे. वर्तमान मर्यादा थ्रेशोल्ड समायोजन श्रेणी 2...5 A आहे. R1/R2 विभाजक कमी व्होल्टेज थ्रेशोल्ड (EN/UVLO इनपुट) सेट करतो. कमी पातळी या प्रकारच्या संरक्षणास अवरोधित करू शकते. उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान ओव्हरव्होल्टेज थ्रेशोल्ड अंतर्गत सेट केले जाते. थ्रेशोल्ड मूल्य मायक्रोक्रिकेटच्या आवृत्ती (इंडेक्स) द्वारे निर्धारित केले जाते. TPS2592Ax साठी, ओव्हरव्होल्टेज थ्रेशोल्ड 12 V आहे आणि TPS2592Vx - 5 V साठी. लॅचिंग, संरक्षण सक्रियकरण, उदाहरणार्थ, 5 V आवृत्तीसाठी जेव्हा इनपुट 6.1 V पर्यंत पोहोचते तेव्हा होते. पास ट्रान्झिस्टरच्या ओपन स्विचचा प्रतिकार फक्त 29 mOhm आहे.

ऑपरेटिंग अल्गोरिदम, तसेच TPS2592 कुटुंबातील उपकरणांसाठी संरक्षण यंत्रणेचे मुख्य मापदंड तक्ता 2 मध्ये दर्शविले आहेत.

तक्ता 2. विविध संरक्षण परिस्थितींसह TPS2592 इलेक्ट्रॉनिक फ्यूजचे बदल

INA225 वर्तमान शंट सिग्नल ॲम्प्लीफायर

मायक्रोसर्कीट लोड सर्किटमधील विद्युत् प्रवाहाचे नियंत्रण प्रदान करते. मूलत:, हे प्रोग्राम करण्यायोग्य लाभासह बाह्य रेझिस्टर (वर्तमान शंट) पासून एक विभेदक सिग्नल ॲम्प्लिफायर आहे. आउटपुट सिग्नल लोड सर्किट, ॲनालॉगमधील विद्युत् प्रवाहाच्या प्रमाणात आहे. डिजिटायझेशन बाह्य मायक्रोकंट्रोलरच्या एडीसीद्वारे केले जाते. आकृती 14 मायक्रोक्रिकेटचे सर्किट आकृती दर्शविते.

मायक्रोकंट्रोलरकडून दोन डिजिटल अंकांसह चार लाभ घटकांचे (25/50/100/200) प्रोग्रामिंग (निवड) केले जाते. विविध उपकरणे (मापन, दूरसंचार, चार्जर्स, वीज पुरवठा) च्या पॉवर सर्किट्समधील विद्युत् प्रवाहाचे निरीक्षण करण्यासाठी मायक्रो सर्किट डिझाइन केले आहे. चिप पॅकेज: MSOP-8. ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी: -40…125°C. 2.5…36 V च्या पुरवठा व्होल्टेजमधून वीज पुरवली जाते, म्हणजे नियंत्रित व्होल्टेज सर्किट्समधून.

वर्तमान संरक्षण तुलनाकर्ता INA300

तुलनाकर्ता दिलेल्या सर्किटमध्ये विद्युत् प्रवाहाचे थ्रेशोल्ड मॉनिटरिंग प्रदान करतो. सिग्नलने सेट थ्रेशोल्ड ओलांडले आहे की नाही हे दर्शवणारे एक डिजिटल आउटपुट आहे. मायक्रोकंट्रोलरच्या बाजूने, तुम्ही इच्छित थ्रेशोल्ड स्तर सेट करू शकता (बाह्य रेझिस्टर RLIMIT द्वारे सेट केलेले आणि मायक्रोकंट्रोलर DAC आउटपुटमधून प्रोग्राम करण्यायोग्य सिग्नल). मायक्रोकंट्रोलरकडून नियंत्रण सिग्नल: सक्षम-रिझोल्यूशन, लॅच-इमर्जन्सी इव्हेंट लॅच मोड. बाह्य सर्किट्स वापरुन, आपण तुलनात्मक गती पातळी - 10/50/100 μs सेट करू शकता. आकृती 15 एक सामान्य तुलनात्मक कनेक्शन सर्किट दर्शविते.

निष्कर्ष

उच्च इनरश करंट्स, सर्ज व्होल्टेजपासून उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी आणि पॉवर पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करण्यासाठी, टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स डिझायनर्सना एकात्मिक सर्किट्सची विस्तृत श्रेणी प्रदान करते.

पॉवर सर्किट्ससह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे संरक्षण करण्यासाठी बुद्धिमान उपकरणांचा एक नवीन वर्ग प्रदान करतो:

• डिव्हाइस वापरण्याची विश्वसनीयता आणि सुरक्षितता पातळी वाढवणे;
• देखभाल आणि ऑपरेशनची पातळी वाढवणे, देखभाल आणि दुरुस्ती खर्च कमी करणे;
• विजेचे नुकसान कमी करणे;
• एकत्रीकरणाची पातळी वाढवणे (डिव्हाइसचे आकार आणि वजन कमी करणे, मुद्रित सर्किट बोर्डवरील जागा कमी करणे).