Электронный предохранитель 220в 25а

[harvester]

Не нашел в инете ничего подобного, поэтому решил изобрести. Питание бестрансформаторное, защита на триггере со сбросом. Практически универсальный от малых токов, до "бесконечности". При этом схему переделывать не нужно, нужно только подобрать симистор и выбрать соответственную толщину дорожек. Вместо 0.1 ом можно поставить переключатель на магазин сопротивлений, RV1 для точной подгонки. Срабатывание при падении на резисторе ~0.47в (0.1ом дает около 5а, 0.05 - 10 и тд). Выход оптрона сделан под индуктивную нагрузку.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[rocker60]

Идея неплохая! Но Вы не учитываете нестабильность сетевого напряжения. В течение суток сетевое напряжение изменяется в больших пределах. Я собирал статистику. Изменение суточного напряжения от 204в до 240в. Бывает просадка и до 198в. Допустим, схему Вы настроили при напряжении в сети 220в, а в  ночное время напряжение увеличилось на 20в.  Произойдёт ложное срабатывание не от потребления по току, а от режима питания всей схемы.Все транзисторные схемы любят стабильное питание, тем более, c порогом срабатывания!

Ваше решение можно развивать и дальше, в случае, если перед этим электронным предохранителем будет стоять UPS.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[mvkarp]

@rocker60 , а каким боком здесь напряжение сети? Это предохранитель по току.

@harvester , уверен, что в железе Вы свое творение не проверяли. 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[harvester]

@rocker60 Все правильно, я уже думал об этом и сделал хороший запас. Т.к. в гараже у самого бывает 170-180. При повышении сети ложного срабатывания не будет, тк там большой запас по току для оптрона. Да и 12в будет стабильно, до 15 будет работать, а это +20% (264в) Там до оптрона рабочее 7в, падает до 3... При понижении на 20% будет 5.6, а это 176в сетевого.

@mvkarp Обознатушки Я не выкладываю нерабочих схем. Вчера на кошках (утюге) экспериментировал.

[mvkarp]

И при всех этих номиналах получили ток защиты 5 ампер?

По поводу непроверенных схем. Кнопка рядом с диодом D4 как должна быть обозначена?

[harvester]

Так точно! Утюг как раз попался на 4.8-4.9 при нагреве. А что, собственно, смущает?

Кнопка - сброс.

[mvkarp]

Смущают диод D4 в цепи базы Q3, который тоже имеет падение напряжения. Даже если учесть амплитудное значение тока и мизерное падение напряжения на диоде и базовом переходе, когда аналог тиристора сработает (пусть, на диоде будет 0,5 вольта и на базовом переходе 0,5 вольта), то амплитудное значение тока на сопротивлении в 0,1 ом (RV1 в правом по схеме положении) должно составлять примерно 10 ампер, среднеквадратичное, соответственно, 7 ампер. Это практически минимум для 0,1 ома.

Кнопка "Сброс" должна быть нормально разомкнутой. На схеме она показана нормально замкнутой.

[J_Ohm]

Еще надо принять во внимание, что:

Цитата

Прибор, защищенный быстродействующим плавким предохранителем, сумеет защитить этот предохранитель, перегорев первым. (С)

Уверены, что схема достаточно устойчива к реальным АВАРИЙНЫМ ситуациям? Обычное дело, когда при КЗ выбивает не только автомат на оборудовании, но и общий на щитке на ток в несколько раз больший.

Далее, для примера, - "подъем" электромеханического автомата на пробитой цепи приводит к повторному сбросу. Здесь же получится сами знаете что.

Помимо шунта будет нагреваться и симистор - 1% примерно от мощности нагрузки. На 1 кВт нагрузке предохранитель сам будет рассеивать около 10 Вт.

[mvkarp]

Здесь получится беда, если нажать "Сброс" при аварии в нагрузке. Данный узел требует доработки.

[harvester]

Конечно, кнопка разомкнута, глазастый Ошибся, 0,5в после диода мерил. Убрать? Падение на резисторе в этот момент не мерил.

Вся нагрузка шла через китайский ваттметр, он где-то 1000-1100 показывал, тиристор на маленьком радиаторе, радиатор теплый. По кз и шибко большим токам отпишусь после включения сварочника. После срабатывания, конечно, кнопку не нажимать - выключать-включать устройство целиком.

[o_l_e_g]

17 часов назад, harvester сказал:

Не нашел в инете ничего подобного

Могу, сказать почему?

Динамическая стойкость таких устройств- никакая! Перегруз в пять- десять-двадцать максимумов превратит симистор в гвоздь. От сверхтоков КЗ, она не защитит, придется ставить классическую защиту, а нафига, спрашивается тогда эта? Ну как лабораторная, от перегруза, можно.
 

[rocker60]

@harvester Тут надо учитывать и пиковую нагрузку. Промышленные бытовые автоматы довольно грубые и на кратковременные мощные токовые превышения не реагируют. В моей квартире на входе после главного входного автомата стоял стрелочный амперметр "Siemens 25A". Так, при включении холодильника старого типа "Донбасс" стрелка доли секунды показывала 18-20а пускового тока, затем устанавливалась на 2,5а.( рабочий ток ) Как поведёт при кратковременных перегрузках Ваша схема? Только практическое испытание может дать ответ на этот вопрос.

P.S. Это только гипотезы и предположения. Вам стоит проверить устройство на практике, в различных режимах суточного прогона. 

 

[harvester]

Да, она пока типа только от перегруза. И никаких пиковых (пока не проверил). Промышленные и обычные на 10-16 у меня за время испытаний киловаттника так все целые и остались, а рядом кучка полевиков была. Дело здесь вот в чем. Если делаем на 5а, то да - перегруз может быть пятикратный. Если на 25 - выбираем другой тиристор С другой стороны, имеем быстродействие "схемы управления". Если она будет достаточно быстрой (а нарастание тока медленным), то до тиристора не дойдет большой ток. Сам триггер нормально работает в сварочнике, и даже вход слегка зашунтирован емкостью, его быстродействие около 1.5мс, а вот дальше... Имеем + 12-18мс до закрытия тиристора. Многовато будет.

Испытания проводились пока на кошках-лампочках, чтобы сэкономить электричество. 0.1ом превратился в 10. Основная - 25вт (160ом хол - 2500ом гор), в холодном состоянии защита срабатывает, но нажимаем резет и продолжаем, ток 0.1а, RV1 на грани срабатывания 0.1а. Дополнительная 60вт (60ом) - просто касаемся параллельно, чтобы сработало. В теории имеем "пусковой ток" лампочки 60вт - 3.6а.  Какая получается перегрузочная способность?

Желтая линия - выход R1. Синяя - триггер, точка R6R8D12, пошла вниз - сработало.

 

Тут синяя - выход тиристора. По желтой тоже можно смотреть (стала прямой).

Наверно, оно все же быстрее пакетника/плавкого будет?

Изменено 14 октября, 2016 пользователем harvester

[mvkarp]

2 часа назад, harvester сказал:

Если она будет достаточно быстрой (а нарастание тока медленным)

Давайте продолжим рассуждения.
Рассмотрим синусоиду как она есть. Т.е. тог в нагрузке есть синусоида. Мгновенное значение падения напряжения на задающем ток срабатывания резисторе R1 тоже изменяется по синусоиде.
С делителя напряжения RV1 напряжение через диод D4 заряжает конденсатор C10. Здесь уже есть задержка, обусловленная сопротивлениями частей резистора RV1 и емкостью конденсатора C10.

Это так, теория.

В общем, нужно в минимальное время обеспечить срабатывание защиты. Тут нужны дополнительные параметры. Т.е. время, при котором нагрузка, пусть даже отказавшая, не выгорит полностью. Время, которое мы просто хотим отвести на срабатывание защиты от начала и последующего превышения тока. 
... 

Итого, что пока имеем.
Скажем, для стабильной нагрузки аки какой-то ТЭН - нормально. Если ТЭН прохудился - защита отработает. Не даст питающей сети подохнуть.
Для быстродействующей защиты данная схема должна исключить подстроечный резистор RV1, ибо с ним время срабатывания является величиной переменной.
Наличие C10 в схеме не обосновано. Если это задержка срабатывания - то существенная зависимость от позиции RV1. Если исключить RV1, то тоже не фонтан. Нет резистора для разрядки, это как минимум.

Да, и диод D4. @harvester , нужно что-то решить с ним. Убрать, нет - решать Вам. Я сбоку посмотрю.

Совет от старого. Не пользуйтесь утюгом в качестве меры измерения. Действуйте умом и измерительными приборами. Вроде как получается, но пока не совсем.

PS: Хотя утюг в качестве устройства для замеров, да еще и при прогреве... Улыбнуло.  

[rocker60]

Да! Трудно смоделировать такую мощную нагрузку. Например, бойлер 2500W, при напряжении в сети 230в потребляет всего 10а.

[mvkarp]

Подождите, а в чем трудности?
Пару киловатт - это не нагрузка. Это так, пшик. Даже для отдельной квартиры.

Моделирование, эмуляция - это есть способ обойти конкретные величины.

@rocker60 , извините, а какое отношение имеет размерность нагрузки с рассматриваемыми соотношениями в схеме?

[rocker60]

@mvkarp Я имел в виду пример: Подключена нагрузка с током потребления 10а. Но в момент пуска холодильника, например, это уже будет 35а.

Перегрузка хоть и кратковременная, но схема очень чувствительная. Ей достаточно миллисекунды, чтобы уйти в режим отсечки. Утюг, к стати, тоже потребляет 2 киловатта, а есть и более. В стандартных автоматах используется биметаллическая пластина для тепловой защиты. За долю секунды она не нагреется. Для обмотки электромагнитной защиты тоже мало этого времени. В паспорте на автоматы указывается эти параметры.

Вопрос: "Как поведёт себя электронная схема в таких условиях?" Это не электромагнитная и тепловая защита, которую используют в стандартных автоматах. Если бы было так всё просто, то рынок кишил бы такого рода защитными устройствами! Изготовление и себестоимость их, дешевле обходились бы производителю. Получается, что для защиты квартирной проводки схема не совсем приемлема.

P.S. Это только гипотеза. Пока нельзя твёрдо утверждать что либо. Есть много разных нюансов, которые мы не учитываем. Только практический эксперимент даст утвердительный результат на поставленный выше вопрос. У таких монстров, как "Siemens", "AGE","General Electric", которые задают весь тон в развитии электричества, имеются целые исследовательские лаборатории, которые день и ночь в поиске новых решений. Нам за ними не угнаться!

[mvkarp]

"Ей достаточно миллисекунды ..." - да, данная схемотехника так и будет отрабатывать.
"Пока нельзя твёрдо утверждать что либо..." - часть я описал, другую еще кто выскажет. Основа для творчества есть, именно ее нужно развивать.

"Нам за ними не угнаться!" - э-э-э, не сикай, браток! Не нужно просто и тупо поклоняться. И у нас есть мозги, и мы где-то ведущие . Не обхаивайте даром все и вся. Если поддерживать недоумков, которые временами появляются на форуме с криками : "Вы тут должны, я ведь в Песочнице..." - то, конечно, так можно и деградировать. 
Однако, огромное количество любителей, что за обучение стоят. Честь им и хвала. Всегда буду поддерживать.

Лентяям - шишь! С конкретными вопросами - да, ради Бога! Хоть ночью. Проснусь - подмогу. 
Сколько наблюдал - всегда общий язык находили.

Лично у меня - трое с высшим образованием. И ни одному из них не решал задачи. Они сами решали, я только комментировал.

Надеюсь, кому-то дойдет, как на форуме общаться.

@harvester , эти "пожелания" Вас и ответчиков не касаются. Извините, в Вашей теме в очередной раз высказался. Ну, не прикажешь.

По Вашей теме - находите в нашей болтовне рациональные продолжения, дорабатывайте схему (если хотите), ...
В общем - приятно видеть старания мозга, пусть пока и с ошибками. Тем не менее, башка на то и дана, чтобы ей "вертеть". Кому-то просто ради шапки, кому-то - ждемс продолжения развития как схемы, так и личности. Удачи!

 

[rocker60]

@harvester Главный принцип электронщика: "Без борьбы - нет победы" Иногда уходят годы, чтобы воплотить идею в реальность!

Симпатию и уважение заслуживает Ваше стремление создать что-то новое! Не останавливайтесь на достигнутом! Двигайтесь вперёд!

[harvester]

Ой, сколько понаписали

Цитировать не буду, просто по порядку. Цели сделать обычный "пакетник" пока нет, наоборот, "чуть" превышение - отрубаем. Те же B-ешки 3-5 раз выдерживают, иногда оно надо, иногда нет. Да и упираемся в перегрузочную способность. Хотим 35а - берем BTA41 и вперед!

Как раз на графиках видно, защита сработала (1 - синусоида ходит около ноля), а ток продолжает расти - по превышению 8-13в на резисторе можно прикинуть ток до закрытия. Это на что нужно рассчитывать тиристор. C10, теория с задержкой имеет право на жизнь, но без него защита сразу же срабатывает, нажимаем сброс, опять. Так что Таким же макаром я шунтировал R1 задержка триггера была в 2 раза больше (тут хорошо, если нам нужна задержка). Осциллограммы и  показали как можно сделать задержку. Но, думаю, пока она не нужна, боремся с ней. И RV1 уберется потом. Сбоку смотреть не нужно - ну-ка подержи пока вот этот зеленый проводок, а я врублю Диод можно убрать, но он практически не мешает, на нем десятые доли падают. Утюг - это святое! Просто рядом стоял... Да и не хочу я дома просто так киловатты съедать.

Кстати, вот RV1 в крайнем правом положении, R1-0.1ом утюг, плюс 60вт лампочка. Практически нет превышения на резисторе. Перегруз около 70%, скорость (нескольких замеров) 7-7.5мс.

Благодарю за похвалуРодилась идея, просто поделился, но я продолжаю внемлить и думать

Изменено 15 октября, 2016 пользователем harvester

[rocker60]

@harvester Это хорошо, что Вы не сдаётесь! Таким я был в молодости! Собрал кое какую полезную информацию. Лишнее знание никогда не помешает. Когда занимаешься изобретением чего то нового, приходится обрабатывать массу информации и даже заглядывать в иностранные журналы и периодические издания.

Вы должны познакомиться со всеми тонкостями процесса. Потом всё взвесить и приступить к модернизации своего детища!

P.S. В прикреплённом файле Вы найдёте полезные описания и кое какие таблички по временным задержкам. Не судите строго, если что либо предоставил лишнее!     

Полезная_информация.rar

[Manowar]

недостатки:

1) срабатывание по току одной полярности

2)ввод в рабочий режим(сброс)-защита неработоспособна(при кз выхода - авария)

3) время отрабатывания до окончания сетевого периода(или двух) - это очень много

4) на реальном кз и мин чувствительности ток выжигает базу-эмиттер q3

5) в момент кз ток  ограничен лишь R1 и сопротивлением проводки. может достигать нескольких сот ампер

---------------------

на небольшие токи(до 1а) пользуйте источник тока "транзистор-оу" в диагонали вып моста и будет вам счастье.

на большой ток - тоже самое + предусмотреть защиту от перегрева, скорость срабатывания уже не критична - ток будет ограничен .

обратить внимание на  обр  применённых  транзистор(а, ов).

примеры решений, лишённых вышеописанных недостатков:

тут предусмотреть другой способ питания оу

 

Изменено 16 октября, 2016 пользователем Manowar

[harvester]

@Manowar Конструктивно и критично! Учту, полярность вообще не учел , а схемы я видел. Мне не нравятся мосты на входе... у меня плата 50х50, а тут один KBPC25-50 займет 2/3 платы и радиатор опять же. Мост нужно убирать. Рассчитываю на "универсальность" потому и питание такое сделал.

@rocker60 Спасибо, обязательно гляну.

Накопал про КЗ и токи...

http://elenergi.ru/zashhita-tiristorov-ot-razlichnyx-avarijnyx-situacij.html

http://konstruktor.net/podrobnee-au/preobrazovateli-chastoty-zaschita-ot-kz-v-nagruzke.html

Там тоже упоминается 10мс, без тиристора пока никуда. Хотя, я видел параллельно-встречное включение 2 полевиков через диоды. Или ограничиваем ток индуктивностью. Может ТТ взять для обоих полярностей?

 

[mvkarp]

@Manowar , а какие данные лично Вы хотите видеть в подобном устройстве?

По пунктам Вашего поста:
1 - где-то что-то применяется?
2 - обсуждалось уже.
3 - то же, что и пункт 1. И обсуждалось уже. Сколько времени Вы хотите видеть? И чем это обусловлено.
4 - да, это стоит учесть.
5 - это всегда так. Даже если брать стабилизаторы по току. Выйти на рабочий режим и им нужно время.

Итак, что из претензий имеем?

[Manowar]

а всё идеально?

1) "невкурил", что применяется?? при "благополучном" стечении обстоятельств кз диодного моста сей девайс просто "не увидит", развитие кз на нечувствительной полуволне сетевого удвоит задержку. 

2) те, сие есть не недостаток?? внесение кнопки в разрыв R5 задействует защиту при нажатой кнопке.

3) хочу единицы микросекунд, но  довольствуюсь полутора десятка. обусловленно даташитами многих силовых приборов. 

5)промоделируйте время реакции схем. уж не 10/20 мсек. если оу склонно к насыщению внутренних каскадов при большой разнице по входам-да, задержка будет. но таких оу меньшинство и речь не о десятках миллисекунд .

стаб. тока на оу(подобие вышезапощенной схемы, отдельное питание оу, защита инвертирующего входа, ускоряющий разрядный транзистор(недоповторитель, диод+транзистор), на выходе "подбитый" 75 амперный игбт модуль, кстати, тормозной, 3го поколения ) несколько лет безаварийно работает штатным токоограничителем при проверке сетевых устройств.

если токоограничение не нужно, нужно отключение - вместо оу используйте компаратор. можно использовать вместо компаратора драйвер с защитой ключа(mc33153 и подобный)