schaltbare und einstellbare Elektronische Sicherung für
Gleichstrom
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Diese Schaltung beschreibt eine elektronische Sicherung für
unterschiedliche
Ansprechgeschwindigkeiten und Spannungen.
Der Ansprechstrom kann eingestellt werden.
Sie ist selbstheilend, wenn ein bestimmter Laststrom unterschritten
wird.
Sie kann als Schalter benutzt werden.
Der Spannungsabfall ist sehr gering.
Für die schaltbare und einstellbare Sicherung
kann zur Einstellung des Ansprechstromes das
Potentiometers R3 verwendet werden.
Der Ansprechstrom kann mit R3=20K von etwa 10A bis 60A
für einen IRF1104 eingestellt werden.
Die geringste Uds, bei der die Sicherung anspricht liegt nur
bei 0,1V.
Für diesen Fall ist das Poti R3 niederohmig und man
könnte es weglassen.
Die Diode kompensiert das Temperaturverhalten von T2 und sorgt
für die
geringe Ansprechleistung.
Benötigt man diese Schaltung abhängig von der
Temperatur, so kann die Diode
gegen einen Widerstand getauscht werden, an dem 0,1 bis 0,3V abfallen.
Es fließt dann aber im ausgeschaltetem Zustand ein Strom
über diesen Widerstand
und der Basis-Emitter-Strecke. Bei 8,2K wären das etwa 0,3V
und 1,5mA.
Um mit einem kleinen Schalter einen großen Strom schalten zu
können wurde
der Schalter S1 und der Kondensator C1 eingebaut. Man muß nun
mit den
"dicken" Kabeln keinen Umweg zum Schaltpult machen und spart
Geld, Gewicht, Platz und Energie.
Im Einschaltmoment ist C1 entladen und damit wird das Gate kurzzeitig
auf
Betriebspannung geschaltet und der Mosfet steuert durch.
Somit ist der Verbraucher und die Sicherung eingeschaltet.
Wird der S1 geöffnet schaltet der Verbraucher ab und C1
entläd sich über R2.
C1 macht die Sicherung auch etwas träger und ein
kurzer höherer Stromimpuls führt nicht zum
Auslösen der Sicherung.
C1 und der im Nanofaradbereich große Kondensator zwischen
Gate und Source
sorgen auch für die Hochfrequenzfestigkeit der Schaltung.
Dieser elektronische Schalter verbraucht im ausgeschaltetem Zustand
keinen
Strom, weil die Diode in Sperrichtung und der Mosfet sehr hochohmig ist.
Im eingeschaltetetm Zustand fließt über R1 nur etwa
30µA.
Diese Schaltung arbeitet also ideal, wie ein richtiger Schalter mit
zusätzlicher
und immer wieder verwendbarer Sicherung.
Die Hochstrom- Variante ist die Verwendung eines IXFX180N10 mit Ron = 7mOhm.
Dieser Mosfet kann Ströme bis 700A kurzeitig und 180A dauernd
vertragen.
elektronische Sicherung für Netzspannung
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Wird ein Mosfet z.B. SPW20N60 mit Ron = 0,19 Ohm und Uds max=600V und
Id max=20A
verwendet, dann kann mit einem 20K-Poti der Ansprechstrom von etwa 0,6A
bis
etwa 3,2A eingestellen. Über eine Diodenbrücke zur
Gleichrichtung und einem
zusätzlichen Vorwiderstand mit 12V-Zenerdiode kann man auch
230V-Netz-Verbraucher schalten und sichern.
elektronische Sicherung für Strom und Überspannung
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Es wird eine Schaltung vorgestellt, die neben der Stromsicherung zusätzlich auch den teuren Transceiver
vor eventueller Überspannung schützen kann. Die Erweiterung besteht aus R2 und einer Zenerdiode,
welche die maximal erlaubte Spannung festlegt. Der Grundstrom von der ZD, der je nach Typ unterschiedlich ist,
erzeugt einen kleinen Spannungsabfall über R2. Dieser Spannungsabfall bestimmt auch den Ansprechstrom
der Sicherung mit. Die Sicherung spricht aus diesem Grund schon bei kleineren Strömen an.
R2 kann zum Abgleich der Stromsicherung als einstellbarer Widerstand ausgeführt werden.
R2 legt auch den maximalen Strom durch die ZD im Fall der Überspannung fest, bis diese den Mosfet sperrt.