Виды предохранителей для бытовой техники

Предохранитель – это обязательная часть почти всех видов бытовой техники. Они нужны не только, чтобы защитить само устройство, но и для того, чтобы повреждения не прогрессировали вплоть до возгорания.

 Электрический предохранитель – это устройство или коммутационный аппарат, предназначенный для отключения цепи от источника питания при токе значительно превышающем номинальный. Простыми словами: если устройство в "аварийном режиме" начало потреблять чрезмерный ток – предохранитель перегорая разомкнет цепь. Он устанавливается последовательно с защищаемым участком цепи питания! На схеме предохранитель обозначается так: 

Предохранители бывают разных видов по типу действия:

- Плавкие;

- Самовосстанавливающиеся;

- Термопредохранители;

- Электромеханические.

- Электронные. 

Плавкие вставки или предохранители наиболее распространены, так как их устройство простое, как и их производство. 

Плавкие предохранители – одноразовые. Термопредохранители рассчитаны на работу при определенном токе в пределах допустимой температуры. Также одноразовые, как и плавкие вставки. 

Самовосстанавливающиеся – это многоразовые предохранители. Используются реже. 

Электромеханическим предохранителем называют автоматический выключатель (автомат). Его используют для защиты проводки, электродвигателей и других относительно мощных электроприборов. 

Электронный предохранитель – строится на измерительной, управляющей цепи и силового транзистора, размыкающего цепь по достижении порогового тока. Самое распространенное устройство, которое работает таким образом – плата защиты литиевого аккумулятора! 

В бытовой технике можно встретить преимущественно плавкие, а также самовосстанавливающиеся предохранители, рассмотрим их подробнее. 

Плавкие предохранители. Самый простой вариант – это плавкий предохранитель. Он состоит из стеклянного или керамического корпуса с проводником внутри. В зависимости от тока на который он рассчитан может быть разных размеров, а также заполняться кварцевым песком для гашения возникающих дуг. В качестве проводника выбирают чистые металлы (не сплавы), такие как: медь, цинк, железо, свинец. Такие металлы используются так, как имеют положительный термический коэффициент сопротивления (ТКС). То есть при нагреве повышается их сопротивление. 

По форме предохранители могут быть: 

Трубчатые; 

Вилочные (они же флажковые); 

Пробковые; 

Ножевого типа.

 

Вилочные или флажковые предохранители чаще всего применяются в автомобильной проводке. Пробковые использовались (встречаются и по сей день) для защиты квартирной проводки и других цепей, устанавливались, например, на счетчике. Ножевые предохранители используются в силовых электрических шкафах (например, ЯВР, ЯРП, ШР). 

Принцип действия. Когда ток протекает через проводник на нём выделяется определенная мощность в виде тепла:

P=I2R 

Это же описывает закон Джоуля-Ленца:

W=I2*R*t

Из приведенного следует, что количество выделяемого тепла зависит от: 

- Силы тока; 

- Сопротивления проводника; 

- Времени в течении которого протекал ток.

Тепло рассеивается в окружающей среде, но при достижении проводником определенной температуры он начинает плавиться и перегорает. Такая температура достигается в случае протекания определённой силы тока. При этом из-за определенной инерционности нагрева предохранители не сгорают из-за пусковых токов и кратковременных перегрузок. 

В бытовой технике применяются именно трубчатые предохранители. Они обычно рассчитаны на ток до 6А и бывают разных типоразмеров (внешний диаметр х длина): 

- 3х15; 

- 4х15 типа ВП-1; 

- 5x20 типа ВП-2; 

- 6x32 типа, ПЦ-30; 

- 7х15; 

- 10х30. 

При скачке напряжения в сети, при коротких замыканиях в схеме устройства сгорает предохранитель! При положительном развитии ситуации устройство остается целым! Однако часто оно выходит из строя. Что произошло если бы не было предохранителей?

В результате пробоя диодного моста или обмотки трансформатора может произойти короткое замыкание. Резко возрастает потребляемый ток. Жилы проводов и токопроводящие дорожи начинают греться. Если ничего из этого не перегорит, то вилка, к которой подсоединен к сети прибор может привариться к контактам розетки. Проводка будет греться до тех пор, пока не выбьет автоматический выключатель. Однако возможен и такой исход, что части корпуса поврежденного устройства могут воспламениться раньше. Всё это происходит в считанные мгновенья. Именно чтобы избежать таких последствий после устранения неполадок в устройстве и даже если их не было, а вышел из строя только предохранитель – нужно его заменять на новый с аналогичным или ближайшим к нему номинальным током. Обратите внимание, что конструкция предохранителя должна обеспечивать гашение дуги, возникающей при его перегорании. Это значит, что нельзя ставить предохранители, предназначенные для автомобиля в устройства, которые работают от сети 220В. 

Термопредохранители – это одноразовые защитные элементы, как и плавкие вставки. Они используются в цепях, где нужна не только защита от повышенного тока, но и от перегрева. Например, они используются в современных бытовых обогревателях. Он перегорит в случае превышения допустимой температуре, например, при выходе из строя вентилятора чтобы спирали не перегрелись и не произошёл пожар. Также они используются в фенах, утюгах и прочем.

Основные характеристики при выборе предохранителя – это его номинальный ток и температура.

Стоит отметить и то, что одноразовые термопредохранители часто устанавливают для защиты обмоток современных трансформаторов.  

Но есть и многоразовые термопредохранители. В них под воздействием тепла размыкаются переключается контатная группа. Они бывают с нормально-замкнутыми (NC) и нормально-разомнкутымми (NO) контактами. Первые при нагревании размыкают цепь, а вторые наоборот – замыкают. После остывания контакты возвратятся в исходные положение. Поэтому при покупке нового взамен вышедшему из строя обращайте внимание на тип контактов (NC или NO).

Самовосстанавливающиеся предохранители. Это устройство с положительным температурным коэффициентом сопротивления. При возрастании тока через его сопротивление нелинейно возрастает. Сопротивление после срабатывания зависит от двух факторов, а именно, приложенного напряжения и рассеиваемой мощности. 

R=U2/P  

Вместе с ростом сопротивления возрастает и температура прибора до уровня 80 градусов. Они состоят из смеси полимеров и углерода. 

У них следующие технические характеристики: 

• Vmax — максимально допустимое напряжение.
• Imax — это максимальный ток, который может протекать в цепи без разрушения самовосстанавливающегося предохранителя.
• Ihold — номинальный ток.
• Itrip — минимальный ток который может протекать через прибор, не приводя к его срабатыванию.

 

Самовосстанавливающиеся предохранители часто используют для защиты цифровой электроники, например, защиты портов USB, HDMI, реже в цепях питания портативных устройств с аккумуляторами. 

 

Основные неисправности электродвигателя, типичные неисправности электродвигателей и способы их предупреждения!

Аккумуляторы для радиоэлектроники.

Как подобрать аккумулятор? Если размер аккумулятора и количество проводов совпадает с вашим, значит он вам подходит. 

Как устроен блок питания в электронике: 

В качестве самой просто схемы покажем вариант с одним диодом и конденсатором. Такая схема используется в обратноходовых блоках питания, которые составляют сейчас подавляющее большинство изделий в радиоэлектронике. В готовом блоке питания она выглядит так, как показано на этом фото. Такие блоки питания чаще всего идут в комплекте в недорогой технике.

Следующим шагом идет двухполупериодный выпрямитель. Эта схема использовал раньше весьма часто, но в последнее время вытеснена другой, которую я покажу позже. Такая схемотехника чаще всего встречается в дорогой электронике, особенно она удобна в регулируемых блоках на базе драйвера IR2151-2153.

Когда обратноходовой схемотехники не хватает, то используют ее прямоходовый вариант. Здесь энергия при одном такте сначала накапливается в дросселе, а потом через нижний диод поступает в нагрузку. Данная схемотехника очень похожа на схему классического StepDown преобразователя.

Заметить что блок питания собран по такой схемотехнике очень просто, на плате будет большой дроссель. В качестве фильтрующих дроссели с таким габаритом используют крайне редко, потому ошибиться сложно. Но есть альтернативный вариант этой схемы.

Здесь присутствует накопительный дроссель, а первичная обмотка силового трансформатора связана с одной из обмоток трансформатора управления. Если изъять дроссель из этой схемы, то блок питания при нагрузке выше определенной выйдет из строя. То же самое касается и предыдущей схемы.

Чаще всего в качестве выходных диодов импульсных блоков питания используются диоды Шоттки. Они имеют два важных преимущества перед обычными:
1. Падение напряжения на них в 1.5-2 раза меньше
2. Они быстрее, чем обычные диоды, потому имеют меньше потер при переключении. 

Вот типичный блок питания в электронике:

Иногда дроссель вообще не ставят, хотя место под него есть. Это банальная экономия "на спичках", я всегда рекомендую установить на это место дроссель.

Для примера уровень пульсаций без дросселя и с дросселем. Но стоит учитывать, что после установки дросселя пульсации на первом конденсаторе вырастут, так как на него будет приходится "ударный" ток. Обычно именно он выходит из строя первым.

Улучшить ситуацию можно установив параллельно электролитическим конденсаторам керамические. Данная мера можно существенно облегчить режим работы электролитов. Но стоит иметь в виду, что эффективно они работают только при относительно небольших мощностях БП, а точнее при относительно небольших токах. Можно конечно поставить много таких конденсаторов, но это дорого и габаритно.

При доработке конденсаторы можно напаивать прямо на выводы электролитических конденсаторов. Я применяю конденсаторы с емкостью 0.1-0.47мкФ.

Чтобы еще немного улучшить качество работы, следует внимательнее отнестись к разводке печатной платы. Если страссировать плату по типу того как я показал на схеме, то пульсации могут еще немного уменьшиться, тем более что это бесплатно.

Ну и последний шаг, установка синфазного дросселя на выходе блока питания. Такое применяется чаще всего в фирменных блоках питания, которым требуется проходить сертификацию на уровень помех излучаемых в эфир. В дешевых практически никогда не встречается.

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

Схема стабилизации:

Самый простой вариант - стабилизировать напряжение по обратной связи со вспомогательной обмотки трансформатора, правда такое решение и самое плохое в плане стабильности, так как влияет магнитная связь между обмотками и их активное сопротивление, зато дешево.

Следующий вариант сложнее, здесь в качестве порогового элемента применен стабилитрон. В таком варианте выходное напряжение Бп будет равно падению на стабилитроне + напряжению на светодиоде оптрона. Характеристики схемы так себе, но вполне приемлемы для некритичных нагрузок.

Снизу расположен стабилитрон и несколько резисторов:

Но куда лучшие характеристики показывает схема с регулируемым стабилитроном TL431. Она имеет куда выше качество работы и точность поддержания в том числе лучше держит параметры при изменении температуры в помещении.

На плате она обычно выглядит так, как показано на фото:

Выглядит он примерно как обычный транзистор в корпусе ТО-92, отличие только в маркировке. Данный вариант встречается чаще всего. Альтернативный вариант, который вы можете встретить, SMD корпус SOT-23.

Например в нашем примере "электроники" применен SMD вариант корпуса. На фото видны резисторы делителя обратной связи и вспомогательные, например "подтяжки" к питанию чтобы сформировать минимальный рабочий ток для стабилитрона.

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

Конденсаторы следует выбирать низкоимпедансные или LowESR, это также обычно отражено в даташите на компонент. Емкость выбираем из расчета 0.5-1 тысяч мкФ на 1 Ампер выходного тока. Напряжение - для двухтактной схемы 1.5-2 раза выше чем выходное, для обратноходовой однотактной - не менее чем 2х от выходного.

По фирмам Мы смотрим, чтобы эл.конденсаторы были только известных брендов - Sanyo, Rubycon, Nippon Chemi-Con, Teapo, Vishay, OST, ELNA, Nichicon, Fujitsu, EPCOS, SIEMENS, CapXon, Jamicon, Matsushita, HITANO:

Таблица допустимого и реального ESR (Эквивалентного последовательного сопротивления)

Как известно, эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС) зависит от многих факторов. Поэтому результаты измерений этого параметра разными ESR-метрами порой сильно различаются.

В Таблице №1 указаны величины ESR новых, то есть, ранее нигде не применявшихся электролитических конденсаторов. Значения получены путём измерения эквивалентного последовательного сопротивления с помощью тестеров, картинки снизу. Думаю, данная таблица будет полезна при оценке качества электролитических конденсаторов и принятии решения о пригодности их повторного использования или замене при ремонте.

Таблица №1. ESR новых электролитических конденсаторов, с помощью TC1:

мкф/вольты	6,3V	10V	16V	25V	35V	50V	63V	160V	250V	400V	450V
1						4,3		10
2,2
4,7						1,7			2,6
10						2	1,1	2,7	2,2
22				0,69		1,2					0,77
33							0,44	0,91
47				0,84		0,87	0,49			0,68
68											0,33
82										0,57	0,55/0,89
100		0,46	0,75	0,17	0,4	0,29		0,43		0,77	0,35
220			0,53	0,25						0,49
330			0,25	0,22
470				0,16	0,13	0,12	0,08
1000			0,07	0,08	0,07
2200			0,03	0,02	0,03
4700			0,03

В качестве образцов для измерения ESR (Таблица №1) использовались новые конденсаторы разных производителей. Преимущественно это конденсаторы Jamicon серии TK – с широким температурным диапазоном (значения выделены жирным шрифтом), а также ELZET, SAMWHA и GEMBIRD. Стоит отметить, что при проверке конденсаторы Jamicon - показали более низкое значение ESR по сравнению с другими. В колонке на 450V для ёмкости 82μF указано два значения ESR. Первое – среднее значение для конденсаторов SAMWHA (SD, 85⁰C(M)). Второе, это ESR конденсатора CapXon (LY, 105⁰C) для ЖК-телевизоров в вытянутом корпусе (13х50). Таблица №2 с ориентировочными значениями ESR для электролитических конденсаторов разной ёмкости, таблица значений, применяемая нами в ESR-micro v4.0s:

мкф/вольты	10V	16V	25V	35V	63V	160V	250V
1				14	16	18	20
2.2			6	8	10	10	10
4.7			15	7,5	4,2	2,3	5
10		6	4	3,5	2,4	3	5
22	5,4	3,6	2,1	1,5	1,5	1,5	3
47	2,2	1,6	1,2	0,5	0,5	0,7	0,8
100	1,2	0,7	0,32	0,32	0,3	0,15	0,8
220	0,6	0,33	0,23	0,17	0,16	0,09	0,5
470	0,24	0,2	0,15	0,1	0,1	0,1	0,3
1000	0,12	0,1	0,08	0,07	0,05	0,06
4700	0,23	0,2	0,12	0,06	0,06

Как видно, некоторые ячейки таблицы №2 пусты. Для конденсаторов ёмкостью до 10 мкФ максимально допустимой величиной ESR приемлемо считать 4 – 5 Ом.

А, вот и допустимая величина ESR эл.кондесаторов от завода производителей:

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

Дроссели выполняются - либо в виде выводных, либо для поверхностного монтажа:

Сетевой фильтр и выпрямитель:

Отсюда, собственно, и начинается блок питания. С сетевого шнура и вилки. Вилка используется, естественно, по «евростандарту» с третьим заземляющим контактом. Следует обратить внимание, что многие недобросовестные производители в целях экономии не ставят конденсаторС2 и варистор R3, а иногда и дроссель фильтра L1. То есть посадочные места есть, и печатные дорожки тоже, а деталей нет. Также, обратите внимание, на корпусе блока питания имеется переключатель 230/115 Вольт, не вкоем случае не переключайте с 230 Вольт на 115 Вольт, Ваша электроника никогда не включится после этих действий, потом будет нужен ремонт вашего дорогостоещего изделия (восстанавливать блок питания), узел по питанию (на схеме это видно - переключатель S1) в прямом смысле уйдёт в разнос, из-за аварийного режима, далее выгорают радиокомпоненты в плоть до прогоревшей платы текстолита вместе с печатными дорожками, также ШИМ - контроллер питания!

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

     Зубчатое колесо или шестерни – это важнейшая деталь, которая применяется в механизмах зубчатой передачи и выполняет основную функцию - передает вращательное движения между валами, при помощи зацепление с зубьями соседней шестерни:

Выгорание HDMI интерфейса из-за подключения на "горячую":

Частенько приходится объяснять нашим клиентам, что устройства с HDMI интерфейсом не следует подключать и вынемать на «горячую», о тонкостях подключения HDMI оборудования!

 Термин «Горячее подключение» (англ. HotPlug) — означает коммутацию (отключение или подключение) электронного оборудования во время его работы без отключения электропитания.

  Обратный термин — «Холодное подключение» (Холодная замена), то есть все (пере) подключения производятся после отключения питания устройств и снятия напряжения (остаточного потенциала).

Причины выгорания HDMI интерфейсов: к сожалению, HDMI интерфейс крайне чувствителен к всевозможным электрическим разрядам и при «горячем подключении», с высокой долей вероятности, можно сжечь HDMI порт или чип телевизора, монитора, видеокарты или любого другого HDMI устройства.

Из-за чего же может сгореть устройство с HDMI интерфейсом при подключении «на горячую»: Дело в том, что электрические разряды постоянно накапливаются на одежде и человеческом теле (статическое электричество). Эти разряды при подключении одного устройства к другому попадают в разъёмы, и являются причиной повреждения оборудования. Причем, зачастую выгорает главный управляющий чип или сразу несколько, что делает ремонт оборудования нецелесообразным (в виду его дороговизны) или даже невозможным.

Второй причиной повреждения HDMI при подключении «на горячую» является наличие на корпусах устройств достаточно высоких потенциалов (порядка 100 вольт). В момент соединения устройств происходит выравнивание потенциалов (разряд) в следствии чего и происходит повреждение оборудования. К несчастью, данная проблема известна с самого начала появления HDMI интерфейса и является следствием оптимизированной схемотехники и общей дешевизны комплектующих. И, чтоне мало огорчает, все эти недостатки будут св

  

Правила подключения HDMI оборудования:

1. Обесточить все подключаемое оборудование. Причем, не просто отключить кнопкой на пульте или тумблером на задней панели, а именно выключить из розетки!
2. Скоммутировать оборудование при помощи кабелей. Это касается как HDMI кабелей, так и других, например, аудио-, Ethernet- и прочих кабелей.
3. После этого включить все устройства системы в розетку.
4. Только после это можно пользоваться оборудованием.

Типы болтов, гаек и шайб:

Типы корпусов различных радиокомпонентов (радиодетали):

ОТЛИЧИЕ ТРУБ ПВХ И ПП

        Пластиковые трубы получили широчайшее распространение, они используются для водо- и газоснабжения, монтажа канализации, ливневых стоков и т.д. На рынке можно встретить трубы самых разных типов, поэтому у потребителя могут возникнуть вполне понятные сложности с выбором конкретного варианта труб под решаемую им задачу.

        Одними из наиболее популярных в настоящее время являются трубы из полипропилена (ПП) и поливинилхлорида (ПВХ). Каждый из вариантов имеет свои достоинства, поэтому при выборе труб в первую очередь следует учитывать, для каких целей они приобретаются. Основное отличие труб ПП и ПВХ состоит в используемых при их изготовлении материалах, что и определило их свойства и сферы применения.

Трубы из ПВХ

ПВХ-трубы изготавливаются из специального поливинилхлорида, не выделяющего канцерогенных веществ. Области применения труб:

• монтаж систем водоснабжения;
• создание систем полива;
• прокладка безнапорной канализации;
• обустройство ливневых стоков.

          Существует несколько разновидностей ПВХ, для производства труб чаще всего используют непластифицированный поливинилхлорид – нПВХ (PVC-U) и хлорированный ПВХ (PVC-С).

      PVC-U демонстрирует высокую химическую стойкость, напорные трубы из этого материала хорошо работают при температурах от 0 ºC до 60 ºC. Они могут использоваться для транспортировки щелочей, кислот и других агрессивных жидкостей. Кроме того, их можно использовать для подачи воды, нПВХ абсолютно безопасен для человека.

      Хлорированный ПВХ (PVC-С) отличается высокой температурой плавления ‒ свыше 480 ºC. Кроме того, он отличается высокой механической прочностью, трубы из него широко используются для создания водопроводов высокого давления. Материал хорошо противостоит агрессивным средам, поэтому трубы из него могут использоваться для перекачки сильных кислот и других агрессивных реагентов. Кроме того, трубы из PVC-С можно применять для транспортировки воды, растительных масел, соков и любых других жидких пищевых продуктов.

         При использовании ПВХ-трубы в напорных системах их лучше всего соединять с использованием специального клея и подходящих под размер труб ПВХ-фитингов. После застывания клея образуется прочное надежное соединение.

Трубы из ПП

Полипропиленовые трубы дороже труб из ПВХ, но при этом они обладают и своими преимуществами, в их числе:

• высокая прочность;
• термостойкость;
• морозоустойчивость;
• экологичность;
• долговечность.

  ПП-трубы обладают высокой прочностью, они хорошо восстанавливают форму после нагрузок. Наибольшей прочностью обладают армированные трубы, прочность им обеспечивает специальный армирующий слой из алюминиевой фольги или стеклопластиковых волокон.

          Полипропиленовые трубы выдерживают температуру до 140 ºC, что позволяет использовать их в системах отопления и горячего водоснабжения (обычно указывается рабочая температура не выше 95 ºC). Трубы из полипропилена выдерживают морозы до -20 ºC, их можно монтировать даже зимой. Наконец, ПП трубы очень экологичны и долговечны, срок их службы составляет десятки лет.

       Монтаж ПП-труб чаще всего производится сваркой, для обеспечения нужной конфигурации системы используются разнообразные фитинги. Чаще всего полипропиленовые трубы используются при прокладке водопроводов, систем отопления и горячего водоснабжения.

    Реле – коммутационное устройство (КУ), соединяющее или разъединяющее цепь электрической или электронной схемы при изменении входных величин тока.

Реле представляет собой катушку, состоящую из немагнитного основания, на которое намотан провод из меди с тканевой или синтетической изоляцией, но чаще всего с диэлектрическим лаковым покрытием. Внутри катушки установленной на нетокопроводящее основание, размещается металлический сердечник. Также в устройстве имеются пружины, якорь, соединительные элементы и пары контактов.