Сетевой Предохранитель на IR2125
Краткое описание
Устройство предназначено для защиты от коротких замыканий в цепях сетевого переменого напряжения ~220В . По принципу действия схема должна при превышении определенного тока сначала переходить в режим стабилизации тока на некоторое время , а потом отключать нагрузку . Были попытки сделать подобное устройство на транзисторах , но не удалось устранить "звон" при стабилизации тока . Также возникла необходимость следить за уровнем напряжения питания управляющей схемы . В результате поисков разных вариантов было решено использовать специализированную микросхему . Выбор пал на одноканальный драйвер с ограничением тока IR2125 производства International Rectifier,. Эта микросхема имеет следующие особенности:
- Блокировка при снижении напряжения
- Обратная связь по контролю и ограничению тока силового транзистора
- Вывод ERR для сигнализации об аварийном выключении и установки времени анализа состояния перегрузки
- Выход в фазе с входом
- Напряжение питание 10…20В
- Выходные токи : ± 1 А / 2 А
- Выходное напряжение : 12 – 18В
- Напряжение срабатывания защиты по входу CS: 230 мВ
Типовая схема включения IR2125
Для измерения тока в истоке силового транзистора установлен резистор , номинал которого определяют ток защиты. Конденсатор , подключенный к выводу ERR, определяет время анализа состояния перегрузки. При С=300пФ, время анализа составляет около 10мкс. На это время включается схема стабилизации тока транзистора и напряжение на затворе снижается. Если состояние перегрузки не прекращается, то через 10мкс транзистор отключается полностью.
Все это и было примененно для проектирования эллектронного предохранителя .
Основные характеристики электронного предохранителя
- Рабочее напряжениe..................................... ~ 220
- Максимальная мощность нагрузки..............1кВт
- Сигнализация срабатывания защиты...........светодиодная
- Способ повторного включения......................автовозврат
- Ограничение применения..............................не рекомендуется подключать двигатели мощностью около и более 1 кВт
Схема электрическая принципиальная Увеличить
Через диод VD6 поступают запускающие импульсы с частотой 50 Гц . Это обеспечивает автовозврат в случае срабатывания защиты , после снятия перегрузки . К тому же автовозврат будет происходить в момент нулевого напряжения сети . Через R7, VD5 осуществляется "самоподхват". Элементы R7, C3, C5 обеспечивают помехоустойчивость. Светодиод HL1 сигнализирует о срабатывании защиты. Для контроля тока предусмотрен выход на стрелочный индикатор с током отклонения 0,22-0,05 mA .
По поводу 5-го пункта технических характеристик . Если произойдет срабатывание защиты и отключение двигателя в некоторый момент, то на напряжение сток - исток будет стремитьсь к значению Uc+ Uг , где Uc - напряжение сети в момент отключения , Uг - напряжение которое будет развивать двигатель работающий в режиме генератора . В некоторых случаях это напряжение может достигать 900 В . Для работы в этом режиме необходимо ставить более высоковольтный транзистор VT1 ( например IGBT на 1200В ) и варистор VR1 .
Часть элементов устанавливается на одностороней печатной плате размером 50х70мм и соединяется с силовой частью короткими проводками .
Проект платы управления
Элементы VD1, VT1, R1 , VR1 устанавливаются непосредственно на радиаторе достаточно большого размера . Например 110х72мм с шестью продольными ребрами 72х40мм. При этом желательно чтобы тепловой контакт с радиатором , кроме транзистора VT1 , имели мост VD1 и токовый резистор R1 .
Файлы для скачивания Скачать
- Сетевой предохранитель на IR2125.pdf pdf-версия статьи
- Сетевой предохранитель на IR2125_Схема.GIF Схема электрическая принципиальная
- Сетевой предохранитель на IR2125_Плата.GIF Рисунок дорожек печатной платы
- ir2125.pdf Документация на IR2125 (англ.)