Elektronická pojistka

Téměř každé kolejiště je napájeno pomocí transformátoru. Jeho primární (vstupní) část by měla mít svojí vlastní pojistku, tou se tedy nebudeme zabývat. Nás zajímá hlavně sekundární (výstupní) strana transformátoru.

Při provozu kolejiště může snadno dojít ke zkratu nebo přetížení. Nejdříve jsem pro jištění sekundárního vinutí transformátoru používal skleněné, přístrojové pojistky. Ty ovšem nejsou vratné (při poruše se přepálí vlákno uvnitř a pojistka se může vyhodit) a další nevýhoda je také jejich cena. Mnohem lepší je použít níže popsaný obvod, který se po odstranění příčiny poruchy vrátí do provozního stavu pomocí resetovacího tlačítka. 

Zde popsanou pojistku lze použít pouze pro stejnosměrný proud!

Schéma zapojení

Popis zapojení

Při provozním stavu svítí zelená LED dioda. Pokud nastane proudové přetížení (zkrat), tak se rozsvítí červená LED dioda a zpět do provozního stavu lze pojistku dostat pomocí resetovacího tlačítka RESET.
 
Zapojení je složeno z Bistabilního Klopného Obvodu (BKO), který indikuje aktuální stav pomocí LED diod. Přepínání mezi stavy BKO zajišťuje tranzistor T3 na základě velikosti napětí na R7 a také resetovací tlačítko. Spínací prvek, který zajistí odpojení při velkém proudu je vytvořen pomocí unipolárního tranzistoru T4.
 
Funkce zapojení je velmi jednoduchá. Po připojení napájecího napětí stiskneme tlačítko RESET a tím zajistíme, že přepneme elektronickou pojistku do provozního stavu, tzn. že svítí zelená LED dioda a kladné napětí na unipolárním tranzistoru T4 zajistí jeho otevření. Pokud přes rezistor R7 teče dostatečně veliký proud a vznikne na něm úbytek napětí okolo 0,5 V, tak dojde k otevření tranzistoru T3 a tím i ke změně stavu BKO. Při změně stavu BKO se rozsvítí červené LED diody a uzavře se tranzistor T4, protože na něm již není kladné napětí. Opětovné zprovoznění elektronické pojistky lze provést stisknutím resetovacího tlačítka RESET.
 
Nastavení spínacího proudu se provádí změnou velikosti odporu R7. Výpočet rezistoru R7 ukazuje následující vztah:

 R7 = UR7 / IR7
R7 = 0,5 / Ivyp

Důležité je také vypočítat výkonovou ztrátu rezistoru. Výkonovou ztrátu vypočítáme dle vztahu:

 PR7 = UR7 x IR7
PR7 = 0,5 x Ivyp

V zapojení je použit rezistor o hodnotě 0,56 Ω / 2 W. Podle výpočtu by měla být pojistka nastavena na hodnotu:

Ivyp = 0,5 / R7
Ivyp = 0,5 / 0,56
Ivyp = 0,893 A

Ztrátový výkon na rezistoru bude:

PR7 = 0,5 x 0,893
PR7 = 0,45 W
Testováním se potvrdila hodnota vypínacího proudu přibližně dle výpočtu 0,9A.
Nastavený spínací proud by měl být přibližně dvakrát větší než běžný provozní proud, aby nedocházelo k samovolnému vypínání.

Článek byl otištěn v časopise "Praktická elektronika a Amatérské Radio" 01/2013