Главная » Начинающим
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Безопасность при конструировании и наладке схем

Когда конструируем макетную схему и испытываем ее, очень часто случаются короткие замыкания, которые портят и выводят из строя электронные детали. Особенно когда работаешь с сетевым напряжением 220 В. Чтобы детали оставались целыми, нужно пользоваться предохранителями рассчитанными на как можно меньший ток для конкретной схемы. Вместо предохранителей можно воспользоваться тонкой медной проволокой, к примеру вынутой из пучка мягкого электрического провода или найти еще более тонкий вариант от какого-нибудь испорченного маленького трансформатора из импульсного блока питания. Но тогда нужно с помощью растворителя стереть лаковый изоляционный слой на этой проволочке.

Исходя из этих соображений можно сделать несложную в изготовлении предохранительную конструкцию. Снабженную двумя раздельно питающимися индикационными светодиодами, которые будут показывать, что на схему подается напряжение, это чтобы случайно не влезть руками не отключив питание. Корпус для этой конструкции необязателен, т.к. она будет располагаться непосредственно рядом с самой макетной схемой, при подаче напряжения на которую для безопасности нужно находиться на некотором расстоянии от нее.

Предохраняющих проводников должно быть два, на линии фазы и линии нуля. Так как имеем дело с переменным током и никогда не знаешь, в какой из полупериодов произойдет замыкание. То есть в идеале в момент замыкания должен перегореть один проводок, либо тот либо другой.

6,1.jpg

Устройство состоит из отрезка одностороннего стеклотекстолита
Оцинкованных болтов диаметром 8мм, 4шт.
Гаек 8мм, 12шт.
Шайб 8мм, 8шт.
Барашковых гаек 8мм, 4шт.
Отрезков мягкого провода, провод подачи питания к примеру 1м, а выхода короткий сантиметров 10.
2х1,5 или 2х2, т.е двужильный сечение диаметра каждой 1,5 или 2мм.
Сетевой вилки.

Из электроники:
Два пленочных конденсатора 0,1мкф на 400v
Два резистора 150ом на 1вт
Два полупроводниковых диода 1N4007 (КД258Д), 1А, 1000В. Их можно выпаять из старых блоков питания от компьютера или от другой техники, благо что этих диодов там всегда полно.
Два светодиодных кристаллика вырезанных из красной светодиодной ленты. Можно поставить диоды капсульного типа, но кристаллики ярче и не так сильно раздражают глаза.

К концу выходного провода лучше всего поставить соединительные зажимы, а к ним присоединить проводники которые будут крепиться непосредственно к самой схеме. Потому что из-за частой эксплуатации концы провода ломаются и приходится обновлять их зачисткой, что приводит к быстрому укорачиванию проводов и частой их замене.

P10907686(1).jpg

Вид снизу. Концы проводов желательно луженые прикручиваем между шайбой и гайкой. Дорожки тоже лучше залудить припоем. Гайки снизу накручиваем под шляпки болтов для увеличения расстояния между текстолитом и столом, чтобы было место для провода. После того как все прикрепили, желательно дорожки покрыть цапонлаком.

beginner119-3.jpg

Схема питания светодиодов устроена так, что на каждый кристаллик идет отдельная подача. Если перегорает один, второй будет работа в своем нормальном режиме не зависимо от другого. Надежная индикация нужна для повышения собственной безопасности. Вот как она устроена:

beginner119-4.png

При одном из полупериодов ток течет от одной обкладки конденсатора через резистор, на положительный электрод светодиода и светодиод светится. В другой  полупериод, ток течет к отрицательному электроду светодиода, но так как светодиод будучи полупроводниковым устройством, пропускает ток только в одном направлении, то ток пойдет не через него, а через полупроводниковый диод, резистор и в ту же обкладку конденсатора. Если не поставить полупроводниковый диод, то светодиод будет пробит обратным напряжением. Резистор в этой схеме предотвращает скачок тока при включении питания, когда обкладки конденсатора не заряжены, то пустая емкость создает условия для возникновения и стремительного нарастания большого тока при подаче питания, а все резкое в данном случае пагубно влияет на состояние деталей. Вот поэтому активное постоянное сопротивление резистора не позволит возникнуть току большой величины при подаче напряжения и в тоже время не повлияет на работу светодиода, ограничив его рабочий ток.

Вот схема дорожек и отверстий для болтов-электродов. Распечатывается на принтере, кладется на подготовленный отрезок текстолита и перекатывается утюгом, в общем ЛУТ.

beginner119-5.png

Схематическая разметка деталей, куда чего припаивать.

beginner119-6.png

beginner119-7.jpg

Есть вариант устройства с корпусом и крышкой. Вот так он выглядит.

beginner119-8.jpg

Корпус сделан из короба (бокса) для пробок-автоматов. Отпиливается все лишнее по высоте и длине, склеивается эпоксидкой, отверстия для светодиодов протачиваются надфилем. Отрезками отпиленного пластика закрываем технологическое окошко и протачиваем отверстия для электродов. Слева корпус (бокс) изначальный вариант, по средине верхняя часть и справа нижняя уже переделанные.

beginner119-9.jpg

beginner119-10.jpg

В качестве электродов я применил отрезки от шампура, они хороши тем, что сделаны из нержавейки и окисляться не будут. Кстати очень важное примечание, перед тем как высверливать в текстолите отверстия для крепления, нужно очень точно разметить карандашом точное место положение электродов по отношению друг к другу. Здесь нельзя действовать на глазок, это почти на сто процентов приведет к кривизне. Для этого сначала нужно высверлить отверстия в самих электродах, пропилить зазоры в верхнем конце за которые будет цепляться проволочка-предохранитель, затем пронумеровать каждый электрод цифрой, после этого расположить их на текстолите отмерив линейкой нужные расстояния со всех боков, прочертить карандашом линии, так же пронумеровать соответствующей цифрой место на текстолите для каждого (своего) электрода, удостовериться что все располагается ровно по отношению друг к другу и только после этого тем же карандашом отметить точки для высверливания крепежных отверстий. Это наверное самая сложная часть всего дела.

beginner119-11.jpg

Как и в предыдущем варианте делаем дорожки для питания светодиодов. Теперь это будет отрезок светодиодной ленты из двух кристаллов. Только оставив два кристалла нужно соединить две дорожки вместе капелькой припоя, иначе будет разрыв линии и диоды не запитаются.

beginner119-12.jpg

Вот схема для травления дорожек. На изображении места для двух конденсаторов на всякий случай, но обычно хватает одного, поэтому ставить можно один.

Конденсатор 0.1 мкФ на 400v, резистор 150 Ом на 1 Ватт, полупроводниковый диод 1N4007 (КД258Д), 1А, 1000В, можно и большего номинала, какой будет. Отметками плюс и минус указаны места с полярностью для подключения контактов светодиодной ленты. В общем схема простая для однополупериодного питания светодиода, свечение кристалла будет дрожащим, что станет дополнительным фактором для привлечения внимания к индикатору и соответственно снизится риск прикоснуться к схеме под напряжением.

beginner119-13.png

Светодиодную ленту приклеиваем скотчем с внутренней стороны корпуса.

beginner119-14.jpg

Вот все и готово, но все же лучше изготовить предыдущий вариант предохранителя, потому что он проще в изготовлении, а корпус он для данного вида изделия не принципиален.

Опубликована: 06.07.2013 0 1
Я собрал 0 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (16) | Я собрал (0) | Подписаться

-1
Hambaker #
Так как имеем дело с переменным током и никогда не знаешь, в какой из полупериодов произойдет замыкание. То есть в идеале в момент замыкания должен перегореть один проводок, либо тот либо другой.
Бред чистейшей воды! Автору-учить закон Ома для участка цепи и изучать правила эксплуатации электроустановок.
Дугу чем гасить будешь? При неудачном раскладе (перегорании одного из проводников этого "псевдопредохранителя") образовавшаяся дуга (напряжение-то 220 вольт!!!) перекроет все 4 болта с дымом и грохотом. Дальнейшее зависит от квартирной проводки и состоянии вводных автоматов.
Ответить
0
АКА КАСЯН #
Какая дуга от 220 Вольт? На счет вашей цитаты согласен - бред
Ответить
0
Александр #
Дуга зажигается примерно от 30в. На 220в легко! После перегорания перемычки может произойти перекрытие между двумя соседними контактами, особенно в закрытой коробочке... со всеми вытекающими
Ответить
0

[Автор]
Tema #
Какая дуга? Эх придется прилагать видео с замыканиями, чтобы оно все наглядно было...
Ответить
0
Hambaker #
Какая дуга от 220 Вольт?
В воздушной среде, при нормальном атмосферном давлении и 80-95% влажности - ОФИГИТЕЛЬНАЯ! Если принять во внимание,что напряжение на дуге в воздухе при нормальном атмосферном давлении составляет 28-32 вольта и практически не зависит от протекающего тока. (зависит только от расстояния между электродами и состава газа дугового промежутка) В варианте автора это расстояние очень мало. Рано или поздно перекроет.
Хотя воля и квартира Ваши. Свое мнение по этой конструкции я высказал. По роду работы насмотрелся на такие перекрытия (дуговые замыкания)предостаточно, чтобы делать выводы о конструкции.
Посмотрите на лампу накаливания. Не задумывались над тем,почему при её перегорании автоматы вышибает? Да всё просто-в момент перегорания нити в колбе вспыхивает дуга. И перекрывает токопроводы к нити накаливания. Для этого в цокольной части лампы один проводок сделан гораздо тоньше и работает в этом случае как предохранитель. И то редко, когда спасает.
Прислушиваться или нет-дело Ваше. А так-делайте, что хотите.
Ответить
0
MC_RRR #
Очень безопасно - 4 больших болта, торчащих из платы под напряжением. Слышали, такая штука есть - предохранитель? Цена 0.5-1р.
Ответить
+1
Hambaker #
Всю эту опасную конструкцию заменит один двухполюсный автоматический выключатель на требуемый ток. Цена вопроса-3 пачки сигарет. И никаких сомнительных конструкций с перезарядом сгоревшей проволоки.
Ответить
0

[Автор]
Tema #
Ну да замечание весомое. А как же тогда простой плавкий предохранитель с проволочкой размером в длину 2см обезопасит схему от дуги, там расстояние еще меньше чем между болтами. Предохранителями конечно можно пользоваться, но иногда бывает, что их десяток штук за час приходится менять при конструировании схемы, не напасешся. Автомат минимум на 10А рассчитан, иногда этого слишком много бывает. Ну а на счет проскакивания дуги, скажу, что еще небывало пока, хотя предостережения Hambakerа имеют смысл. Подумаем над этим…
Ответить
0

[Автор]
Tema #
MC_RRR но ведь и вся конструируемая или налаживаемая схема лежит на верстаке она тоже открыта и находит под напряжением. При подачи питания мы же отходим на шаг и не лезем туда пальцами, обычно так проходит процесс конструирования. Потом вырубив автомат мы подходим к ней опять.
Ответить
0

[Автор]
Tema #
Hambaker может расстояние между болтами увеличить?
Ответить
0
Tuman59 #
Смысл увеличивать расстояние между болтами, когда на плате дорожки еще ближе. Теоретически их пробьет первыми. Не проще (предохранители куда проще) взять и посчитать электрическую прочность воздуха на таком расстоянии?
Ответить
0
Hambaker #
Автомат минимум на 10А рассчитан
Линейка автоматов начинается от 1 Ампера. Кроме защиты,его как выключатель использовать удобно.
. А как же тогда простой плавкий предохранитель с проволочкой размером в длину 2см обезопасит схему от дуги, там расстояние еще меньше чем между болтами.
Не забывайте,что у предохранителя проволока в корпусе. И при перегорании газы дуги не разлетаются во все стороны,ионизируя окружающее пространство.Скачайте книжку "300 практических советов". Там была схема похожей защиты от КЗ на токовом реле с лампой накаливания в качестве балласта.
Ответить
+1
ALL_EXEj #
Используйте вместо предохранителей лампу или набор ламп накаливания, по мощности сопоставимой с мощностью устройства. Наглядно и никаких проволочек менять не надо, в случае КЗ автоматы не выбьет, искры во все стороны лететь не будут, а всего лишь будет ярко гореть лампа. Единственный момент: когда лампу применить нет возможности это при сборке/ремонте мощных импульсных блоков питания (0.8 - 1.5 кВт) тогда на помощь приходит автомат.
Ответить
+1
Romas #
ALL_EXEj, полностью согласен - лампочки вместо предохранителя - самое лучшее решение. Пользуюсь им уже со средней школы. Только сейчас появилась проблема - сняты с продаж мощные простые лампы, например 200W, галогенки как-то не нравятся.
Ответить
0
Romas #
И ещё - статья, осмелюсь сказать своё скромное мнение, полный бред, например
То есть в идеале в момент замыкания должен перегореть один проводок, либо тот либо другой.
Для такой "цели" можно было бы воспользоваться двумя цепочками из мощного диода и предохранителя на одном проводе. Хотя зачем такое нужно - никак не могу придумать.
Ответить
+1

[Автор]
Tema #
Надо опробовать варианты с лампой накаливания. Спасибо всем за дельные советы
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор начинающего радиолюбителя
Набор начинающего радиолюбителя
Raspberry Pi 2 Мини гравер 125 Ватт
вверх