Электронный предохранитель на транзисторах с коммутацией по минусу

Во всей электронике должна предусматриваться какая-то защита, которая сможет уберечь устройство от выхода из строя при неправильном подключении источника питания, при возникновении короткого замыкания в устройстве или при поломке, приводящей к значительному увеличению потребления тока. Самой распространенной и дешевой защитой в таких случаях является плавкий предохранитель, разрывающий цепь питания. Но у него есть ряд неудобств, которые полностью решает электронный предохранитель.

Электронный предохранитель на транзисторах может использоваться многократно и срабатывает очень быстро. Для возврата его в рабочее состояние достаточно просто нажать на кнопку. Существует много схем подобных предохранителей, которые могут производить коммутацию как по плюсу, так и по минусу. Далее мы рассмотрим вариант транзисторного электронного предохранителя с коммутацией по минусу.

Рассматриваемый вариант электронного предохранителя разработан с нуля автором ютуб-канала RED Shade, его отладка и модификация проходила целых две недели. Результатом стал настраиваемый электронный предохранитель на транзисторах, который может работать в диапазоне напряжений от 12В до 50В, и коммутировать ток по минусу в диапазоне от 0.5А до 20А. Ссылка на видео автора https://www.youtube.com/watch?v=fRsY6oUOo58.

На своем канале автор не только показывает работу уже собранного устройства, но и предоставляет всем желающим схемы и разработанные печатные платы. Печатная плата для рассматриваемого предохранителя была разработана в программе SprintLayout.

Печатная плата предохранителя в программе SprintLayout

Разработанная печатная плата дает возможность заказать изготовление платы, для этого нужно всего лишь подготовить некоторые файлы. Нужно в этом же приложении SprintLayout создать гербер-файлы, на основе которых сервис по изготовлению печатных плат сможет сделать плату. Изготовление печной платы будем заказывать в Китае на сайте jlcpcb.com ($2 for 2-Layer PCBs & $5 for 4-Layer PCBs: https://jlcpcb.com). Для заказа необходимо собрать все подготовленные гербер-файлы в архив и загрузить на сервис. После проверки, если ошибок выявлено не будет, сервис покажет, как будут выглядеть платы.

Стартовая страница jlcpcb.com
Внешний вид печатной платы при заказе на jlcpcb.com

При оформлении заказа можно поменять множество настроек, поменять цвет платы, толщину платы, толщину медного слоя и прочее. Это все можно и не менять, а сразу приступать к оформлению заказа, тогда все данные будут выбраны по умолчанию.

Настройка заказа печатной платы на сайте jlcpcb.com

Для дальнейшего оформления нужно будет указать адрес доставки и выбрать службу доставки, после чего произвести оплату. Через некоторое время будет доставлена коробка с готовыми платами.

Коробка с готовыми платами
Пять плат из коробки
Плата с лицевой стороны крупным планом
Плата с обратной стороны крупным планом

После сборки предохранителя получилась компактная плата. У предохранителя имеется настроечный резистор, с помощью которого устанавливается ток срабатывания. После срабатывания предохранитель можно вернуть в рабочее положение после отключения приведшей к срабатыванию защиты потребителя.

Собранный предохранитель

Для тестирования к плате был подключен блок питания от ноутбука на 20В, а в качестве нагрузки подключалась самодельная электронная нагрузка. Полностью процесс тестирования можно посмотреть в видео ниже.