Самодельный предохранитель — Радиомастер инфо
В электронном устройстве вышел из строя плавкий предохранитель. Понятно, что нужно разобраться в причинах перегорания предохранителя и устранить их. Допустим, Вы это сделали, нужно включать устройство для проверки, а целого предохранителя нет.
Материал статьи в сокращенной форме продублирован на видео:
Плавкий предохранитель можно заменить кусочком провода, диаметр которого зависит от величины допустимого тока. Поэтому без особого риска можно заменить перегоревший предохранитель медным проводом, вставленным и запаянным в старый корпус предохранителя.
Для определения диаметра медного провода используют формулу:
D(мм) = 0,034 × Iпл (А) + 0,005
Где: D – диаметр провода, в мм.
Iпл – ток плавления провода, в А.
Эту формулу применяют, если рассчитанное значение диаметра не превышает 0,2 мм.
Проверить полученный результат можно по другой формуле:
I(A) = 80√D3
Где: D – диаметр провода, в мм.
Iпл – ток плавления провода, в А.
Есть таблицы, в которых приводятся уже рассчитанные значения диаметра провода для плавкого предохранителя в зависимости от тока:
| Ток, А | Диаметр провода в мм | |||
| Медь | Алюминий | Сталь | Олово | |
| 1 | 0,039 | 0,066 | 0,132 | 0,183 |
| 2 | 0,069 | 0,104 | 0,189 | 0,285 |
| 3 | 0,107 | 0,137 | 0,245 | 0,380 |
| 5 | 0,18 | 0,193 | 0,346 | 0,53 |
| 7 | 0,203 | 0,250 | 0,45 | 0,66 |
| 10 | 0,250 | 0,305 | 0,55 | 0,85 |
| 15 | 0,32 | 0,40 | 0,72 | 1,02 |
| 20 | 0,39 | 0,485 | 0,87 | 1,33 |
| 25 | 0,46 | 0,56 | 1,0 | 1,56 |
| 30 | 0,52 | 0,64 | 1,15 | 1,77 |
Понятно, что все эти расчеты и таблицы не дают абсолютно верную величину тока перегорания изготовленного плавкого предохранителя, но 5-10% точность обеспечивают. Этого вполне достаточно, чтобы самодельный предохранитель заменил перегоревший заводской. И уж наверняка это лучше, чем просто ставить вместо перегоревшего предохранителя первую попавшуюся под руки проволоку или скрепку.
Как это выполнить практически.
Для начала подбираем нужный диаметр провода. В данном конкретном случае нам нужен плавкий предохранитель на 4 А. По таблице есть 5А. Значит, у нас должен быть диаметр немного меньше.
Этот провод диаметром 0,155мм вполне подойдет.
Готовим предохранитель к установке провода. Для этого по очереди нагреваем паяльником контакты предохранителя и прочищаем отверстия, например заточенной спичкой.
Затем продеваем в полученные отверстия провод.
И запаиваем с двух сторон.
Обрезаем лишний провод.
Все, плавкий предохранитель готов, его можно вставлять в гнездо и использовать.
Очевидно, возникает вопрос, что делать, если нет микрометра, предназначенного для измерения диаметра провода. С меньшей точностью можно измерить диаметр провода штангенциркулем.
А если и его нет, то обычной линейкой.
Для этого нужно намотать провод виток к витку на любой стержень. Длина намотки 10-20 мм. Чем больше намотаете, тем точнее определите диаметр провода. Затем нужно длину намотки в «мм» разделить на количество витков и получите диаметр в «мм».
Проверяем этот же провод микрометром:
На микрометре мы видим показания 0,5 + 0,255 = 0,755мм. Если округлить, то получим 0,76 мм. Как видим, точность измерения диаметра провода с помощью линейки и намотки на стержень довольно высокая, около 2%. Главное плотно, виток к витку, мотать провод.
Если нет возможности запаять провод в корпус предохранителя, то можно просто обмотать каждый контакт перегоревшего предохранителя и вставить в гнездо. Контакты гнезда должны надежно зажимать намотанный провод. Важно, чтобы края намотанного провода не торчали, иначе есть риск замыкания с соседними элементами.
И в заключение, главные выводы по данной теме:
- Перед началом работ по замене предохранителя обязательно выньте вилку устройства из розетки.
- Не меняйте перегоревший предохранитель до тех пор, пока не выясните причину выхода его из строя и не устраните ее.
- Не вставляете вместо перегоревшего предохранителя первые попавшие под руку металлические предметы. Это может привести к серьезным повреждениям устройств, защищенных предохранителем и даже к большим потерям.
Можно ли предохранитель заменить проводом? — Радиомастер инфо
Проведены эксперименты по замене предохранителей калиброванным медным проводом и сделаны интересные выводы.
С заменой предохранителей, сталкивался практически каждый человек. Многим известна табличка для замены предохранителей проводом, она без труда находится в интернете и во многих справочниках:
Я решил проверить, соответствуют ли указанные в таблице значения реальным токам перегорания. Результаты получились довольно интересные.
Для проверки взял наиболее распространенное значение тока для предохранителя 3 Ампера. Подобрал медный провод диаметром 0,11 мм. Для этого случая удобно применять одну жилу из многожильного монтажного провода. Ее не нужно зачищать она и так обеспечивает надежный контакт.
Измерение диаметра микрометром:
Поскольку
Наиболее распространены такие предохранители:
Встречаются еще и такие:
Измерения начал с провода для самых длинных предохранителей 40мм. Ток перегорания составил 3,1А. Показания снимал с мультиметра, у него выше точность, чем у блока питания.
Провод того же диаметра 0,11мм длиной 10 мм перегорел при токе 4,78А.
Такой же провод длиной 4мм перегорел при токе уже 7,59А.
Интересная получается картина. Так для каких же предохранителей предназначена табличка проводов с указанными токами плавления? Есть еще и формулы расчета диаметра провода для замены предохранителя. Они дают значения, близкие к табличным. Уж очень большой получается разброс.
Провел опыты при разных напряжениях, постоянном 36В и переменном 230В. Ток менял плавно и скачками. Значения токов немного отличались, но зависимость от длины провода подтвердилась, почти в тех же пропорциях. Да оно и понятно, это можно объяснить изменением сопротивления при разной длине провода и отводом тепла от нагревающегося провода.
Взял заводской предохранитель на 3А и проверил его ток перегорания. Получил ток перегорания 5,59А.
Ну теперь есть ориентир. Решил измерить ток перегорания того же провода диаметром 0,11мм при разных способах его установки на перегоревший заводской предохранитель. Получил такие результаты.
Установил провод внутрь трубки предохранителя. Внешне получается, как заводской. Ток перегорания 5,38А, что довольно близко к заводскому.
Обмотал провод вокруг перегорелого предохранителя как часто делают при замене предохранителя без пайки. Ток перегорания 4,82А.
Запаял провод сверху предохранителя в одну линию. Так тоже часто делают если нет отверстий в контактах и проблемно вставить провод внутрь. Ток перегорания составил 3,81А.
Существенная разница между первым и третьим способом установки провода.
Посмотрел технические условия на плавкие предохранители. Там есть даже схема проведения испытаний. Но ведь я проводил не измерения абсолютных значений тока перегорания, а сравнительный анализ величины тока перегорания от способов установки и длины провода одного и того диаметра при прочих равных условиях.
Выводы.
- При замене перегоревшего предохранителя калиброванным проводом определенного диаметра нужно учитывать длину провода. При этом, чем длиннее провод, тем ниже значение тока перегорания.
- Ток перегорания зависит от способа установки провода на предохранитель. При этом, если предохранитель запаивать, делать герметичным, то ток возрастает, (светит как лампочка). Так же ток больше при тугой намотке вокруг корпуса предохранителя по сравнению с прокладкой провода в одну линию. На мой взгляд, это объясняется большим отводом тепла при намотке.
- Штатный предохранитель, или запаивание калиброванного провода нужного диаметра внутрь — самый правильный выход из ситуации. Особенно нужно быть осторожным при установке провода поверх предохранителя, так как раскаленный проводник, вне корпуса предохранителя, может вызвать возгорание окружающих его предметов.
- Ну и самое главное. Никогда не нужно менять предохранитель, пока не установлена причина перегорания ранее стоявшего. Особенно нельзя устанавливать вместо перегоревшего предохранителя металлические предметы (монеты, скрепки, фольгу) а также провод большого диаметра.
Вот пример неправильной замены предохранителя на автомобиле. Установлен вот такой «жук»:
И вот последствия. Перегоревшие жгуты автомобильной проводки.
Целесообразно всегда иметь под рукой калиброванный провод, например, в автомобиле, чтобы установить до покупки штатного предохранителя.
Провод диаметром 0,13мм в одну жилу на автомобильном предохранителе перегорает при токе около 5А. В две жилы ток перегорания в 1,8 раза больше, около 9А. И так далее. Это лучше, чем ставить то, что попадет под руку.
Материал статьи продублирован на видео:
Замена предохранителей своими руками
По данным исследований страховых компаний, 93% пожаров автомобилей происходят по причине применения некачественных автомобильных предохранителей и неисправности проводки. Поэтому, если вы хотите свести причины возгораний к минимуму, максимально внимательно следите за состоянием проводки. Учитывая бесценную роль предохранителей в корректном функционировании автомобильных электроприборов, мы решили о них и поговорить в сегодняшней статье. Вы сможете узнать все о предохранителях – их назначение, отличия, ну и самое главное – как самостоятельно осуществляется замена предохранителей.
1. Истинное назначение предохранителей – предотвращение замыканий в проводке.
Роль предохранителя состоит в том, чтобы защищать от токов коротких замыканий и токов перегрузки, а тем самым и предотвращать разного рода поломки или же возгорание. Для удобства все предохранители собраны в один или же в два блока. Весь блок предохранителей отвечает за функционирование всей системы электроприборов, а каждый отдельный элемент – за конкретный прибор. Кроме тех предохранителей, которые включены в электрическую цепь, на блоке присутствуют и запасные.
Наиболее часто используются штекерные предохранители. Их конструкция весьма проста: это металлическая проволока определенных размеров, которая помещена в специальный изолирующий пластмассовый материал. Сечение проволоки определяет максимальную силу тока, на которую рассчитан предохранитель. Два маленьких кончика находятся вне изоляции – они принимают сигналы. При повышении значения напряжения металлическая основа перегорает, после чего происходит отключение соответствующей электрической схемы. То есть вся электроника автомобиля остается целой, перегорает лишь элемент, подлежащий замене.
На автомобилях также используются конструкции предохранителей, в которых термобиметаллическая пластина не возвращается в начальное положение. В их основании имеются еще одна дополнительная кнопка и пружинка. В таком случае пластина не может самостоятельно согнуться, потому как ее удерживает пружина. Для того чтобы заставить механизм работать снова, необходимо нажать на кнопку, что позволит отпустить пружинку.
Различаются между собой предохранители по номиналу, который выражается в амперах. При изготовлении производители используют пластмассу разных цветов, таким образом, они обозначают тот или иной номинал электропроводности. Ниже приведена таблица соответствий амперного номинала к цвету, хотя оттенки могут отличаться:
Зачастую автолюбителям свойственно устранять неполадки в блоке предохранителя весьма упрощенным путем. Они выставляют на место предохранителя металлический предмет («жучок») или же наматывают проволоку вместо перегоревшего предохранителя. В таких ситуациях следует понимать, что если впоследствии несрабатывания псевдо-предохранителей перегорит вся электротехника, или еще хуже – в автомобиле случится пожар, то «пенять» будет не на кого.
2. Когда нужна замена предохранителей?
Для начала следует разобраться, когда нужна замена предохранителей. Если вы заметили, что в вашем авто перестали работать такие приборы как вентилятор, лампа, фары дальнего и ближнего света, топливный насос, система климат-контроля или другие приборы, то не спешите бежать в ближайший магазин и покупать новое оборудование. Часто причиной неполадок подобных приборов является лишь замыкание в сети, что вызывает необходимость проверить автомобильные предохранители. А цена самого предохранителя существенно ниже цен на вышеуказанные электроприборы.
Поскольку блоки предохранителей в каждом авто находятся в разных местах, то мы не будем указывать, где их искать, лишь напомним, что в современных автомобилях чаще всего имеются два блока предохранителей. Один из них находится в салонной части, а второй – в моторном отсеке. Салонный блок зачастую находится за откручивающейся панелью рулевой колонки, в районе багажного отделения, или же под сидением. Чтобы было понятно, к какому устройству относится тот или иной предохранитель, на обратной стороне корпуса имеется маркировочная схема. На ней написано название приборов или же соответствующие значки.
Для начала следует ознакомиться со значениями маркировок. Схемы блоков предохранителей у автомобилей отличаются. Как правило, вместе с инструкцией по эксплуатации авто подаются и разъяснения к схемам по эксплуатации блока предохранителей. В случае покупки подержанного автомобиля, особенности блока предохранителей можно отыскать на сайте официального представителя модели вашего авто.
К примеру, у автомобиля Рено Меган маркировка на блоке предохранителей такова:
• «А» — элемент системы предохранителей, отвечающий за работу стеклоподъемников;
• «С» — вентилятор отопительной системы;
• «D» — стеклоподъемники на задних пассажирских дверях;
• «Е» — автоматические крышки люка;
• «F» — антиблокировочная система;
• «G» — прикуриватель, аудиосистема, обогрев сидений, омыватели стекол и фар, сигнализация;
• «Н» — стоп-сигналы;
• «L», «М» — стеклоподъемники на передних дверях;
• «N» — отвечает за работу приборов, расположенных на панели автомобиля, систему мультимедиа, регулировку зеркал заднего вида;
• «О» — звуковой гудок;
• «Р» — задний дворник;
• «R» — климатическая установка;
• «S» — датчик изменений температурного режим в салоне;
• «Т» — обогрев передних сидений;
• «U» — блокировка всех дверей одновременно;
• «W» — обогрев зеркал заднего вида.
После того, как вами был сопоставлен участок электроники, якобы вышедшей из строя, с буквенными маркировками на схеме блока, отыскать вышедший из лада предохранитель не составит труда. Далее следует убедиться, что данный предохранитель действительно сгорел. Многим кажется, что достаточно вынуть испорченный предохранитель из блока и хорошенько осмотреть на наличие перегоревшей перемычки. Но на самом деле визуального осмотра бывает недостаточно, особенно в ситуациях, когда перемычка предохранителя не потеряла целостности, а предохранитель все же не работает. Произойти подобное может из-за окисления металлических элементов, которые больше не способны выполнять свои функции.
Можем посоветовать вам максимально точный метод проверки предохранителя. Для этого необязательно вынимать предохранитель из гнезда. Поначалу необходимо включить вышедшую из строя цепь, будь то подъемники, фары, звуковой гудок и т.п. Далее проверяйте напряжение на обоих выводах конкретного предохранителя. Если на одном из выводов напряжение отсутствует – это свидетельствует о том, что предохранитель перегорел. Следовательно, такой предохранитель действительно подлежит замене. Подобная процедура проверки занимает минимум времени, а результат дает максимально точный. Как вы сами могли убедиться, понять, когда нужна замена предохранителя, несложно, остается теперь лишь разобраться в том, как это правильно сделать.
3. Как поменять предохранители, чтобы в вашем автомобиле не случалось коротких замыканий?
К сожалению, далеко не все водители способны по достоинству оценить важность наличия хорошего предохранителя. И далеко не всем понятно, что необходимо делать, если предохранитель перегорел или расплавился. Поэтому мы хотим предложить вам пошаговую инструкцию замены предохранителя. Но, прежде чем начать замену предохранителя, необходимо убедиться, что он действительно перегорел:
1. Отыщите тот блок предохранителей, к которому подсоединены якобы перегоревшие приборы.
2. Отыщите подсоединенный к вашему электроприбору предохранитель. Схема на внешней стороне с маркировкой упростит поиск.
3. Извлеките предохранитель из блока. Сделать это можно с помощью специальных щипчиков. Как правило, они продаются в наборе с блоковой системой.
4. Внимательно его осмотрите, если видны внешние повреждения, то этот элемент блока, несомненно, подлежит замене.
Поменять перегоревший предохранитель на новый можно тогда, когда он есть в наличии. Приобрести автомобильный предохранитель можно практически в любом магазине, но намного сложнее купить качественный предохранитель. Под словом «качественный» имеется в виду такой предохранитель, который не перегорит за считанные часы, а тем более не станет причиной возгорания. Поэтому, прежде чем совершить покупку, внимательно присмотритесь к внешнему виду образца. Пластик должен быть ровным, металл не должен иметь изменений сечения. Если у вас возникают сомнения в качестве приобретенных предохранителей, то, прежде чем устанавливать покупку в блок, желательно провести маленький тест. Сделать это можно так:
1. Для начала купите еще один предохранитель – запасной;
2. Примотайте к металлическим окончаниям предохранителя провода;
3. Один подсоедините к плюсу, второй к минусу;
4. Качественный предохранитель должен перегореть, некачественный – оплавится.
После установки такого некачественного предохранителя система в автомобиле также будет плавиться, а это, сами понимаете, к чему может привести. После этого можно приступать к основному этапу – замене. Для этого необходимо установить на место старого новый предохранитель, однако перед этим необходимо ознакомиться со следующими нюансами:
1. Перед тем как устанавливать новый предохранитель, необходимо обязательно устранить причину короткого замыкания. В противном случае, новый предохранитель постигнет та же участь, что и перегоревший.
2. Автомобильные предохранители делятся на три типоразмера: мини, средний и макси. Каждому из них в монтажном блоке отведено свое штатное место.
3. Номинальный ток в предохранителе должен быть больше, нежели номинальный ток в приборе. В случае, когда амперное значение меньше, электроприбор быстро сгорит, а предохранитель даже не успеет среагировать.
4. Амперное обозначение можно определить по цвету пластикового корпуса.
5. Предохранители из ряда первичной цепи должны выдерживать не менее 0,1 секунды десятикратный первичный номинальный ток.
6. Времятоковая характеристика нагрузки должна быть выше времятоковой характеристики предохранителя.
7. На блоке предохранителей ни в коем случае не должно присутствовать оголенных проводов, соприкасающихся с корпусом, ведь это неизбежно приведет к замыканию. После окончания установки проверьте, насколько корректно работают все электроузлы в вашем автомобиле. Успешной замену можно считать в том случае, если никаких проблем с работой техники не возникает.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
Самовосстанавливающиеся предохранители. Мифы и реальность / Habr
В комментариях к моей прошлой статье о способах защиты от неправильного подключения полярности источника питания меня неоднократно корили за то, что не упомянул способ защиты с использованием самовосстанавливающегося предохранителя. Чтобы исправить эту несправедливость поначалу хотел просто добавить в статью дополнительную схему защиты и короткое к ней пояснение. Однако решил, что тема самовосстанавливающихся предохранителей заслуживает отдельной публикации. Дело в том, что устоявшееся их название не слишком отражает суть вещей, а копаться в даташитах и разбираться в принципе работы при применении таких “элементарных” компонентов, как предохранитель, часто начинают уже после того, как начала глючить первая партия плат. Хорошо если не серийная. Итак, под катом вас ждёт попытка разобраться, что же это за зверь такой PolySwitch,Физика тёплого тела.
PolySwitch, это PPTC (Polymeric Positive Temperature Coefficient) прибор, который имеет положительный температурный коэффициент сопротивления. По правде, гораздо больше общих черт он имеет с позистором, или биметаллическим термопредохранителем, чем с плавким, с которым его обычно ассоциируют не в последнюю очередь благодаря усилиям маркетологов.
Вся хитрость заключается в материале из которого наш предохранитель изготовлен — он представляет собой матрицу из не проводящего ток полимера, смешанного с техническим углеродом. В холодном состоянии полимер кристаллизован, а пространство между кристаллами заполнено частицами углерода, образующими множество проводящих цепочек.
Если через предохранитель начинает протекать слишком большой ток, он начинает нагреваться, и в какой-то момент времени полимер переходит в аморфное состояние, увеличиваясь в размерах. Из-за этого увеличения углеродные цепочки начинают разрываться, что вызывает рост сопротивления, и предохранитель нагревается еще быстрее. В конце-концов сопротивление предохранителя увеличивается настолько, что он начинает заметно ограничивать протекающий ток, защищая таким образом внешнюю цепь. После остывания прибора происходит процесс кристаллизации и предохранитель снова становится превосходным проводником.
Как выглядит температурная зависимость сопротивления видно из следующего рисунка
На кривой отмечено несколько характерных для работы прибора точек. Наш предохранитель является отличным проводником пока температура находится в рабочем диапазоне Point1 < T<Point2 (normal operating conditions). После того, как она достигает некоего граничного значения сопротивление начинает быстро возрастать и в диапазоне Point3-Point4 изменяется по закону, близкому к экспоненциальному.
Идеальный сферический конь в вакууме.
Пора переходить от теории к практике. Соберём простую схему защиты нашего ценного устройства, настолько простую, что изображённая по ГОСТу она выглядела бы просто неприлично.
Что же будет происходить, если в цепи вдруг возникнет недопустимый ток, превышающий ток срабатывания? Сопротивление материала из которого прибор изготовлен начнёт возрастать. Это приведёт к увеличению падения напряжения на нём, а значит и рассеиваемой мощности равной U*I. В результате температура растёт, это снова приводит к… В общем начинается лавинообразный процесс нагрева прибора с одновременным увеличением сопротивления. В результате проводимость прибора падает на порядки и это приводит к желаемому уменьшению тока в цепи.
После того как прибор остывает его сопротивление восстанавливается. Через некоторое время, в отличие от предохранителя с плавкой вставкой, наш Идеальный Предохранитель снова готов к работе!
Идеальный ли? Давайте вооружившись нашими скромными познаниями в физике прибора попробуем разобраться в этом.
Гладко было на бумаге, да забыли про овраги.
Пожалуй, главная проблема заключается во времени. Время вообще такая субстанция, которую очень трудно победить, хотя многим очень хотелось… Но не будем о политике — ближе к нашим полимерам. Как вы наверное уже догадались, я веду к тому, что изменение кристаллической структуры вещества гораздо более длительный процесс чем перестройка дырок с электронами, например в туннельном диоде. Кроме этого, для того чтобы разогреть прибор до нужной температуры, требуется некоторое время. В результате, когда ток через предохранитель вдруг превысит пороговое значение, его ограничение происходит совсем не мгновенно. При токах, близких к пороговому, этот процесс может занять несколько секунд, при токах близких к максимально допустимому для прибора, доли секунды. В результате за время срабатывания такой защиты сложное электронное устройство успеет выйти из строя, возможно, не один десяток раз. В подтверждение привожу типичный график зависимости времени срабатывания (по вертикали) от вызвавшего это срабатывание тока (по горизонтали) для гипотетического PTVC прибора.
Обратите внимание, что на графике приведены для сравнения две зависимости, снятые при разных температурах окружающей среды. Надеюсь вы ещё помните, что первопричиной перестройки кристаллической структуры служит температура материала, а не протекающий через него ток. Это значит, что при прочих равных, для того чтобы разогреть прибор до состояния метаморфозы от более низкой температуры необходимо затратить больше энергии чем от более высокой, а значит, и процесс этот в первом случае займёт больше времени. Как следствие, получаем зависимость таких важнейших параметров прибора, как максимальный гарантированный ток нормальной работы и гарантированный ток срабатывания от температуры окружающей среды.
Прежде чем привести график уместно упомянуть об о основных технических характеристиках данного класса приборов.
- Максимальное рабочее напряжение Vmax — это максимально допустимое напряжение, которое может выдерживать прибор без разрушения при номинальном токе.
- Максимально допустимый ток Imax — это максимальный ток, который прибор может выдержать без разрушения.
- Номинальный рабочий ток Ihold — это максимальный ток, который прибор может проводить без срабатывания, т.е. без размыкания цепи нагрузки.
- Минимальный ток срабатывания Itrip — это минимальный ток через прибор, приводящий к переходу из проводящего состояния в непроводящее, т.е. к срабатыванию.
- Первоначальное сопротивление Rmin, Rmax — это сопротивление прибора до первого срабатывания (при получении от изготовителя).
В нижней части графика находится рабочая область прибора. Что произойдёт в средней части зависит, судя по всему, от взаимного расположения звёзд на небе, ну а побывав в верхней части графика прибор отправится в путешествие (trip), которое вызовет метаморфозы его кристаллической структуры и как следствие срабатывание защиты. Ниже приведена таблица с данными реальных приборов. Разница в токе срабатывания в зависимости от температуры впечатляет!
Таким образом, в устройствах предназначенных для работы в широком температурном диапазоне применять PPTC следует с осторожностью. Если вы считаете, что проблемы у нашего кандидата на звание Идеального Предохранителя закончились, то заблуждаетесь. Есть у него ещё одна слабость, присущая людям. После стрессового состояния, вызванного чрезмерным перегревом, ему необходимо придти в норму. Однако физика горячего тела очень похожа на физику мягкого. Как и человек после инсульта, прежним наш предохранитель уже не станет никогда! Для убедительности приведу очередной график, процесса реабилитации после стресса, вызванного превышением протекающего тока, который, меткие на слово англичане, обозвали Trip Event. и как они не боятся нашего роспотребнадзора?
Из графика видно, что процесс восстановления может длиться сутками, но полным не бывает никогда. С каждым случаем срабатывания защиты нормальное сопротивление нашего прибора становится всё выше и выше. После нескольких десятков циклов прибор вообще теряет способность выполнять возложенные на него функции должным образом. Поэтому не стоит использовать их в случаях когда перегрузки возможны с высокой периодичностью.
Пожалуй на этом стоило бы и закончить, и наконец приступить к обсуждению областей применения и схемотехнических решений, но стоит обсудить ещё некоторое нюансы, для чего посмотрим на основные характеристики широко распространённых серий нашего героя дня.
При выборе элемента, который вы будете использовать в проекте обратите внимание на максимально допустимый рабочий ток. Если высока вероятность его превышения, то стоит обратиться к альтернативному виду защиты, либо ограничить его с помощью другого прибора. Ну например проволочного резистора.
Ещё один очень важный параметр — максимальное рабочее напряжение. Понятно, что когда прибор находится в нормальном режиме напряжение на его контактах очень мало, но вот после перехода в режим защиты оно может резко возрасти. В недалёком прошлом этот параметр был очень мал и ограничивался десятками вольт, что не давало возможности использовать такие предохранители в высоковольтных цепях, скажем для защиты сетевых блоков питания.
В последнее время ситуация улучшилась и появились серии, рассчитанные на достаточно высокое напряжение, но обратите внимание, что они имеют весьма небольшие рабочие токи.
Скрестим ужа и трепетную лань.
Судя по тому, какое разнообразие устройств PolySwitch предлагает рынок, использовать их в разрабатываемых вами устройствах можно, а в отдельных случаях даже нужно, но к выбору конкретного прибора и способа его использования следует подходить с большой тщательностью.
Кстати, что касается схемотехники, прямая замена плавких предохранителей на PolySwitch хорошо проходит только в простейших случаях.
Например: для встраивания в батарейные отсеки, или для защиты оборудования (электродвигатели, активаторы, монтажные блоки) и электропроводки в автомобильных приложениях. Т.е. устройств, которые не выходят из строя мгновенно при перегрузке. Специально для этого имеется широкий класс исполнения данных устройств в виде перемычек с аксиальными выводами и даже дисков для аккумуляторов.
В большинстве же случаев PolySwitch стоит комбинировать с более быстродействующими устройствами защиты. Такой подход позволяет компенсировать многие из их недостатков, и в результате их с успехом применяют для защиты периферийных устройств компьютеров. В телекоммуникации, для защиты АТС, кроссов, сетевого оборудования от всплесков тока, вызванных попаданием линейного напряжения и молниями. А так же при работе с трансформаторами, сигнализациями, громкоговорителями, контрольно-измерительным оборудованием, спутниковым телевидением и во многих других случаях.
Вот простенький пример защиты USB порта.
В качестве комплексного подхода рассмотрим гипотетическую схему комплексно решающую задачу построения сверхзащищённого светодиодного драйвера с питанием от сети переменного напряжения 220В.
В первой ступени самовосстанавливающийся предохранитель применён в связке с проволочным резистором и варистором. Варистор защищает от резких бросков напряжения, а резистор ограничивает протекающий в цепи ток. Без этого резистора в момент включения импульсного источника питания в сеть через предохранитель может течь недопустимо большой импульс тока, обусловленный зарядом входных ёмкостей. Вторая ступень защиты предохраняет от неправильного переключения полярности, или ошибочном подключении источника питания со слишком большим напряжением. При этом, в момент аварийной ситуации, бросок тока принимает на себя защитный TVS диод, а PolySwitch ограничивает протекающую через него мощность, предотвращая тепловой пробой. Кстати, эта связка настолько напрашивается в ходе разработки схемотехники и так широко распространена, что породила отдельный класс приборов — PolyZen. Весьма удачный гибрид ужа и трепетной лани.
Ну, и на выходе наш самовосстанавливающийся предохранитель служит для предотвращения короткого замыкания, а так же на случай выхода из рабочего режима светодиодов, или их драйвера в результате перегрева, либо неисправности.
В схеме также присутствуют элементы защиты от статики, но это уже не тема данной статьи…
Предупреждён — значит вооружён.
На прощание давайте кратко подведём итоги:
- Polyswitch это не плавкий предохранитель.
- Применяя Polyswitch необходимо заботиться о том, чтобы ток который через него проходит даже в случае внештатной ситуации не превышал допустимый. Необходимо применение ограничителей тока. В отдельных случаях ограничителем могут служить такие элементы как соединительные провода (электропроводка автомобиля) или внутреннее сопротивление батарей/аккумуляторов. В таких случаях возможна простейшая схема включения в разрыва цепи.
- Polyswitch весьма инерционный прибор, он не годится для защиты схем чувствительных к коротким броскам тока. В этих случаях его необходимо применять совместно с другими элементами защиты — стабилитронами, супрессорами, варисторами, разрядниками и т. п., что не освобождает вас от необходимости принятия мер, ограничивающих максимальный ток в цепи.
- Применяя Polyswitch следует следить чтобы напряжение на нём не превышало допустимого. Высокое напряжение может появиться после срабатывания прибора, когда его сопротивление увеличивается.
- Следует помнить, что количество срабатываний прибора ограниченно. После каждого срабатывания его характеристики ухудшаются. Он не подходит для защиты цепей в которых перегрузки являются обыденным делом.
- Ну и наконец, не забывайте что ток срабатывания этого прибора существенным образом зависит от температуры окружающей среды. Чем она выше, тем он меньше. Если ваше устройство рассчитано на эксплуатацию в расширенном температурном диапазоне или периодически работает в зоне повышенных температур (мощный блок питания или усилитель НЧ), это может привести к ложным срабатыванием.
P.S
Специально для того, чтобы в очередной раз не оскорблять чувства пользователя kacang хочу отметить, что при подготовке статьи были использованы материалы из следующих источников:ru.wikipedia.org
www.platan.ru
www.te.com
www.led-e.ru
www.terraelectronica.ru
а также отрывки знаний из моей головы, почерпнутые в ходе реализации различных проектов по разработке радиоэлектронных устройств, обучения в МИЭТе и привычки, привитой со школьной скамьи, во всём искать физический смысл.
Перегорел входной предохранитель в блоке питания. Диагностика.
Перегорел входной предохранитель в блоке питания. Диагностика.
Статья написана для постигающих азы в ремонте.
Сгорел входной предохранитель в блоке питания? Разберемся в причинах и как правильно проводить диагностику. Также затронем пару сопутствующих тем при анализе этой неисправности.
Думаю многие сталкивались с такой ситуацией когда включаем устройство но нет никакой реакции, и после непродолжительной диагностики выявляем сгоревший сетевой предохранитель. Причем неважно БП компьютера это или плата питания копира или факса. Естественно многие его сразу меняют или что еще хуже ставят перемычку и тут же включают устройство. И вот тут то с большей долей вероятности он сгорит снова или выбьет автоматы в щитке. Давайте разберемся подробнее в чем же дело и почему нельзя менять предохранитель без диагностики.
Сначала взглянем на типовую схему входа в импульсных блоках питания.
Как видим предохранитель FU1 стоит первым в цепи, и основная его функция защитная. Но, это защита не внутренних компонентов схемы от превышения напряжения, а защита всей платы от короткого замыкания этих самых компонентов, и в конечном итоге предотвращение воспламенения внутри устройства.
Поэтому когда сгорает сетевой предохранитель во входной цепи, то это означает не то что было превышение питающего напряжение, а короткое замыкание в цепи после предохранителя. И как правило в 80% случаев если восстановить цепь вставив новый пред, и замерив сопротивление на входе блока между контактами L и N то обнаружим сопротивление равное нулю или чуть более.
Сгоревший предохранитель это следствие, поэтому как только обнаружили что он неисправен приступаем к диагностике.
Диагностику начинаем от входа, первым в списке стоит варистор VR1, выглядят они в целом виде так:
Вот они как раз и выполняют функцию защиты блока питания об бросков напряжения. Суть их в том что при превышение определенного порога напряжения они начинают пропускать через себя ток, защищая остальной участок цепи. При возможны несколько вариантов событий:
1.Импульс входного напряжения был незначительный и варистор сработав поглотил его рассеяв в тепло, потому в даташитах на них и указывается какую мощность они могут принят.
2. Импульс входного напряжения был более сильным, и варистор сработав замкнув цепь привел к образованию повышенного тока протекающего через предохранитель, который выгорел. При этом варистор пробит не был, и остался функционирующим. В таком случае замена сетевого предохранителя восстановит работоспособность.
3. Длительное превышение напряжения. При таком раскладе происходит тепловой пробой варистора приводящий к короткому замыканию цепи. Как правило это можно увидеть невооруженным взглядом в виде раскола, почернение и так далее.
Но дефект может быть и скрытым, поэтому если в цепи КЗ, то выпаиваем его в первую очередь и проверяем. Если дефект в нем, то тут у нас выбор, не впаивать его обратно совсем, на работоспособность схемы это не повлияет, но в следующий раз сгорит уже что-то другое, и замена на аналог. Советую всегда ставить новый.
К сожалению варисторы стоят не во всех блоках питания. Стоит также отметить что расположен в схеме он может как до дросселей, так и после, а обозначаться может как угодно.
Смотрим дальше:
Конденсаторы С1 и С4 служат для подавления низкочастотных дифференциальных помех, с емкостью порядка сотен нанофарад и напряжением от 250 вольт. На схеме может обозначаться как Сх, и иметь прямоугольный вид. По своему типу пленочный, и практически никогда не выходит из строя. Но проверить все же стоит.
Дроссель Т1 — служит для подавления синфазных помех. Несмотря на то что обмотки могут находится на одном магнитопроводе, обмотки фаз разнесены друг от друга на расстоянии, и замыкания быть не должно. Но может произойти обрыв обмоток. В таком случае это однозначно говорит о коротком замыкании в цепи дальше.
Конденсаторы С2 и С3 также выполняют роль фильтра синфазных помех. Пробои случаются, но выглядит это несколько иначе, так как в общей точке они соединены с корпусов устройства, то при отсутствии заземления при прикасании к металлическим частям корпуса будет чувствоваться удар током.
Термистор Т — выполняет функцию ограничения стартового тока при включении устройства в сеть. Суть термистора в том что в обесточенном блоке питания и при нормальной температуре он имеет высокое сопротивление, при подаче напряжения происходит нагрев термистора и уменьшение его сопротивления до нуля. Таким образом происходит плавный запуск блока питания.
И так, мы рассмотрели основные элементы так называемого входного фильтра, но стоит учитывать что это только примерная схема, различные производители могут видоизменять ее, так например отказ от конденсаторов, замена дросселей на перемычки, отсутствие варисторов и термисторов. В некоторых устройствах наоборот может наблюдаться усложнение, в виде добавочных варисторов между землей и фазой. При проверке элементов на пробой обязательно выпаиваем их, проверять в схеме на короткое замыкание бессмысленно.
Теперь перейдем к следующему компоненту:
Диодный мост D1-D4. По статистике причиной кз во входной цепи держит лидирующее место. При этом он может быть выполнен как в виде четырех отдельных диодов, так и в виде сборки.
Проверять в схеме не имеет смысла, поэтому выпаиваем и смотрим наличие пробоя, также проверяем падение напряжения в норме от 400 до 600, но точная информация в даташитах на них. Главное чтобы эти значения не отличались для каждого диода или перехода в сборке более чем на несколько единиц. Причин выхода из строя диодного моста может быть как пробой вследствие превышения напряжения или тока, и деградация np-перехода от времени.
В цепи после диодного выпрямителя расположен сетевой конденсатор С5, с напряжением обычно 400 вольт и емкостью от 40 до 200 мкф. Он так же может служить причиной короткого замыкания по причине пробоя между обкладками. Для проверки его также требуется выпаять из схемы, и следует проявить осторожность, так как исправный конденсатор может долго хранить заряд. Для проверки уже нужен специальный прибор LC-метр. Предварительно разрядив конденсатор проверяем его емкость и ток утечки. Хотя можно и визуально определить неисправность в виде вздутия, или, если потрести его, в виде постукивания внутри, но такой способ не может показать скрытые дефекты.
И последним этапом проверки будет измерение транзистора Q1, на наличие пробоя. В приведенном выше рисунке опущена схема управления транзистором, поэтому в зависимости от компоновки не лишним будет проверить и его обвязку. И кстати, если он пробит то тут прежде чем его менять, следует уже более подробно разбираться со схемой управления транзистором и трансформатором следующим после него на предмет межвиткового замыкания.
И подходим к итогу:
Только проведя все эти проверки в цепи и заменив неисправные компоненты, можем ставить предохранитель такого же номинала и производить включение.
Надеюсь статья была полезна.
Чем заменить высоковольтный предохранитель в микроволновке
Сообщение bobah_58 » 16 апр 2011 21:38
Re: LG MS 1902H Сгорел высоковольтный предохранитель
Сообщение ЕЛЕремонт » 16 апр 2011 23:33
Сообщение djchip » 30 май 2011 23:32
Легкость и комфортность, вот чего хочет каждый человек в своей квартире. Зачастую основным помещением, которым чаще всего пользуются все члены семьи, становится кухня.
Мы стали оборудовать кухни не только столами и шкафчиками, но и небольшими диванчиками для удобства и комфорта. Для обеспечения лучшего комфорта в разогреве пищи, подходит как нельзя лучше микроволновая печь. Так-как с помощью нее можно быстро разогреть пищу.
Бывает так что, После долгосрочного пользования микроволновой печи, случаются разные поломки. В этой статье мы рассмотрим одну из неисправностей микроволновой печи, а конкретно: почему перегорает силовой предохранитель , и как исправить данную проблему на примере daewoo kog 6c2bs. И как отремонтировать микроволновку не прибегая к специализированным приборам. Для этого нам понадобится крестовая отвертка, чтобы разобрать микроволновку. Для начала нам нужно снять крышку верхнюю часть корпуса daewoo kog 6c2bs, выкручиваем шурупы, которые отмечены на фотографии ниже.
На фотографии ниже показан предохранитель на 15А, который перегорает при нажатии кнопки старт. А точнее при старте высоковольтной цепи.
Чтобы понять причину данной неисправности, давайте разберемся, что в внутри нашей микроволновой печи daewoo kog 6c2bs.
На фотографии ниже цифрой 1 отмечен трансформатор ВН. Цифрой 2 отмечен предохранитель ВН. Цифрой 3 отмечен ВН конденсатор. Цифрой 4 отмечен магнетрон. Хочу сразу отметить, почему мы обращаем внимание на высоковольтную цепь микроволновой печи, так как при замене силового предохранителя на СВЧ загорается дисплей, подсветка внутри камеры и с виду все в порядке, но как только мы выставляем время и нажимаем кнопку старт, через секунду наш предохранитель выгорает. Это означает, что контакторы замка в порядке и работают правильно. Для того, чтобы в этом убедиться, мы отключаем клеммы питания высоковольтного трансформатора(цифра 1), выставляем время и нажимаем кнопку старт. Как видим, загорелся свет, блюдце начало крутиться, таймер отсчитывает время, никаких сбоев не наблюдается. Это означает, что контактная группа замка в порядке. Далее отключаем от трансформатора высоковольтный предохранитель и подключаем обратно клеммы.
Таким образом, мы добавили в цепь трансформатор. Повторяем процедуру, которая описана выше с включением микроволновки. Добавив трансформатор ВН в цепь, мы убедились в том, что он исправен, так как перегорание предохранителя не произошло. Далее последовательно будем включать остальные элементы высоковольтной цепи. После того, как мы включили в цепь высоковольтный конденсатор, у нас сгорел силовой предохранитель на 15А. Мы выяснили, что после того, как в цепь был включен конденсатор, становится понятно, что причина неисправности в нем. Следует его заменить. Данный конденсатор мы можем найти в любом радиомагазине.
Заменив конденсатор на новый, мы возвращаем все элементы нашей микроволновой печи daewoo kog 6c2bs на свое место и снова подключаем для проверки на работоспособность. Проверка показала, что данная неисправность ушла. Для того чтобы окончательно убедиться в исправности свч, нужно протестировать микроволновку на максимальном режиме мощности. Для этого наливаем в емкость воду и ставим ее в микроволновку, на таймере выставляем время (примерно минут 10). После того как микроволновка отработала данный режим, даем ей немного остыть и можно собирать.
В данной статье мы разобрали одну из причин неисправности микроволновых печей. Надеюсь, вам поможет наша статья в самостоятельном ремонте микроволновки.
Предохранители
Предохранитель – является элементом защиты электрической цепи. В наше время, практически все электрические аппараты оснащены такими элементами и микроволновые печи, тоже не исключение. Существует много типов предохранителей, отличающихся друг от друга принципом срабатывания, и один из них – плавкая вставка. Для электрической защиты, в микроволновых печах применяется именно этот тип предохранителей — плавкий предохранитель. Принцип действия плавкого предохранителя, основан на металлургическом эффекте. Такой предохранитель, в своей конструкции содержит нить из легкоплавкого материала – металла. При превышении допустимой величины тока, протекающего через эту нить, нить разогревается до температуры плавления металла, из которого изготовлена, и разрушается. При этом электрическая цепь разрывается и устройство обесточивается. Допустимая величина тока, которую нить способна пропустить через себя, без разрушения, напрямую зависит от ее сечения и свойств материала изготовления. Для защиты соседних элементов конструкции электрической аппаратуры от брызг расплавленного металла, образующихся в момент разрушения нити, нить помещается в, стеклянную или керамическую трубку. А, для удобства монтажа, на эту трубку, с торцов, надеваются металлические колпачки, которые являются контактами предохранителя. Именно таким, в виде трубки с блестящими колпачками, мы сегодня привыкли видеть предохранитель.
Конструкция микроволновой печи, чаще всего содержит три плавких предохранителя. На Рисунке 1 изображен один из вариантов расположения предохранителей внутри печи.
- Сетевой предохранитель. Располагается, как правило, на плате сетевого фильтра, схематично – на входе питания печи. Через этот предохранитель, питаются все цепи устройства. Защитные действия любого предохранителя, имеют двунаправленный характер. Так и с сетевым предохранителем, с одной стороны он защищает саму печь от перепадов напряжения сети, а с другой, защищает питающую сеть, от коротких замыканий, могущих возникнуть в момент проявления различного рода неисправностей в конструкции печи. Имея довольно большой номинал – 8 – 12А, сетевой предохранитель слабо защищает электронику печи от перепадов напряжения но, не плохо справляется с защитой сети от неисправностей микроволновки.
- Высоковольтный предохранитель – является элементом защиты высоковольтной цепи питания магнетрона. Защищает он, прежде всего, высоковольтный трансформатор от перегрузок, возникающих в случае выхода из строя элементов умножителя или самого магнетрона. Конструктивно, высоковольтный предохранитель располагается рядом с трансформатором, а схематично, включен в разрыв цепи, между выходом высоковольтной обмотки и входом умножителя. К высоковольтным цепям предъявляются особые требования в плане безопасности. По этому, проводники этой цепи имеют усиленную – двойную изоляцию, а предохранитель упрятан в специальный пластиковый кожух. Кожухи могут иметь различную конструкцию и форму. Но, почти всегда состоят из двух половинок, соединенных между собой пластиковой перемычкой с одной стороны, и защелками с другой. Если рассоединить защелки, то кожух раскрывается, как коробочка, обеспечивая доступ к самому предохранителю (рисунки 2,3,4).
Существуют модели печей, в которых высоковольтный предохранитель отсутствует как таковой – не предусмотрен заводом – изготовителем. В таких случаях функцию защиты высоковольтной цепи выполняет сетевой предохранитель. Для того, чтобы, при выходе из строя элементов цепи питания магнетрона, сработал сетевой предохранитель, нагрузка на трансформатор должна возрасти более, чем вдвое и на довольно продолжительный промежуток времени, что однозначно плохо сказывается на его здоровье и может привести к выходу трансформатора из строя.
При срабатывании высоковольтного предохранителя, печь будет «делать вид, что работает», будет функционировать все, кроме магнетрона, то есть все будет шуметь, гореть и крутиться но, греть она при этом не будет. А, вот при срабатывании сетевого предохранителя, или предохранителя панели управления, эффект получится приблизительно одинаковый – печь будет молчать совсем.
Жизнь учит не экономить на безопасности, поэтому при перегорании любого из предохранителей, всегда лучше посмотреть на колпачке его номинал и заменить таким же. Но, если Вы все же решили поставить «жука», то, я вас умоляю, не в коем случае не применяйте для этого гвозди и другие токопроводящие предметы, подходящие по размеру, и не делайте так, как показано на рисунке 5 слева – это ни к чему хорошему не приведет. Не поленитесь, для расчетов воспользуйтесь таблицей, и сделайте так, как показано на рисунке 5 справа, поверьте, так будет лучше.
| Ток разрушения нити, А | Диаметр провода, мм | |||
| Медь | Железо | Олово | Свинец | |
| 0,5 | 0,03 | 0,06 | 0,11 | 0,13 |
| 1,0 | 0,05 | 0,12 | 0,18 | 0,21 |
| 2,0 | 0,09 | 0,19 | 0,29 | 0,33 |
| 3,0 | 0,11 | 0,25 | 0,38 | 0,43 |
| 4,0 | 0,14 | 0,3 | 0,48 | 0,52 |
| 5,0 | 0,16 | 0,35 | 0,53 | 0,6 |
| 6,0 | 0,18 | 0,4 | 0,6 | 0,68 |
| 7,0 | 0,2 | 0,45 | 0,66 | 0,75 |
| 8,0 | 0,22 | 0,48 | 0,73 | 0,82 |
| 9,0 | 0,24 | 0,52 | 0,78 | 0,89 |
| 10 | 0,25 | 0,55 | 0,85 | 0,95 |
| 15 | 0,32 | 0,72 | 1,12 | 1,25 |
| 20 | 0,41 | 0,87 | 1,35 | 1,52 |
| 25 | 0,46 | 1,0 | 1,56 | 1,75 |
| 30 | 0,52 | 1,15 | 1,77 | 1,98 |
В таблице, согласно приблизительным расчетам, приведены физические параметры нитей самодельных предохранителей изготавливаемых из различных материалов. Это – не является примером того, как надо делать но, предохранитель, восстановленный при помощи данных этой таблицы, все же лучше и безопаснее, чем гвоздь.
Электричество – хорошая штука но, любая палка о двух концах, помните об этом. При ремонте электрических устройств, будьте внимательны, соблюдайте меры безопасности и не пренебрегайте элементами защиты. Удачи в ремонте!
Как заменить сгоревший предохранитель на плате
Предохранитель — защитный элемент, который предохраняет электронную плату от возгорания и разрушения.
При этом он не может защитить радиодетали от выхода из строя.
Предохранители рассчитаны на определенный ток срабатывания, при превышении которого, предохранитель размыкает цепь, путем сгорания.
Если установить предохранитель не устранив причину его срабатывания, он сгорит вновь.
Причины сгорания предохранителя:
Где купить предохранитель
Предохранители продаются на радио рынках, хозяйственных магазинах и магазинах электро товаров.
Обычно предохранители устанавливаются в зажимные колодки и сверху защищаются пластиковым чехлом, для предотвращения разлетания осколков при срабатывании.
Но иногда применяются предохранители с выводами под пайку, такие предохранители более дефицитные, но легко заменяются обычными, путем все той же напайки.
«Жучок» вместо предохранителя
Номинал предохранителя написан на его цоколе и на плате в месте установки.
Часто ремонтники после повторного сгорания предохранителя, желая уничтожить плату полностью, ставят жучок.
Жучок — так называют перемычку из провода, которую устанавливают вместо предохранителей.
Жучок, изготовленный даже из одной медной тонкой жилы имеет ток срабатывания несколько десятков ампер, в кондиционерах же обычно стоят предохранители на ток 3-6 А.
Очень часто в ремонт нашего сервисного центра попадают платы управления после установки «жучков».
Их характерные поломки:
- сгоревшие дорожки на плате
- обрыв обмоток трансформатора
- выход из строя других намоточных деталей
- выгорание диодных мостов и силовых микросхем
- залипание контактов реле
- полное сгорание реле
Это довольно затратные поломки, их ремонт потребует покупки радиодеталей, перемотки обмоток трансформаторов, замены реле, поэтому заменять предохранитель нужно только на ток, указанный на плате или старом предохранителе.
