Popisovanou pojistku využijete při oživování nízkonapěťových elektronických zařízení s větším příkonem a k jištění nestabilizovaných zdrojů napětí. Reakční doba pojistky je nastavitelná tak, že dovolí krátkodobé přetížení zdroje bez odpojení zátěže. Rozsah vypínacích proudů je volitelný od 100 mA do desítek ampér. Pojistka pracuje jednorázově; odpojí obvod a je ji třeba znovu ručně aktivovat krátkým rozpojením jištěného obvodu nebo vypnutím napájecího zdroje.
Výhody této pojistky oceníte zvláště při oživování výkonových zesilovačů, regulátorů elektromotorů a podobných zařízení, která potřebují napájení z výkonných nestabilizovaných zdrojů nebo výkonných akumulátorů.
Zajímavostí pojistky je nepřítomnost obvyklého výkonového snímacího rezistoru. Roli tohoto rezistoru přebírá sám spínací prvek T2 – polem řízený tranzistor MOS s kanálem typu n. Aby tento tranzistor začal vést, je třeba, aby na jeho řídící elektrodě bylo napětí (Ugs) přibližně 3,5 V. Toto napětí je nastaveno poměrem odporu rezistorů R2 a R3 a je přítomno na jezdci trimru R2 v dolní poloze. V horní poloze jezdce trimru R2 je pak napětí přibližně 5,6 V, a je dáno zenerovým napětí ZD1.
Vhodnou výběrem napětí ZD1 je možno nastavit maximální vypínací proud pojistky. Při volbě ZD1 je ale třeba dbát, aby nebylo překročeno maximální povolené napětí Ugs tranzistoru T2, které většinou nepřesahuje 20V.
Protože tranzistor T2 se v tomto zapojení chová jako přibližně konstantní rezistor, mění se úbytek napětí na odporu mezi elektrodami D a S v závislosti na protékajícím proudu. Pokud tento úbytek napětí dosáhne velikosti přibližně 1,5 V (což je součet úbytků napětí na D1 a Ube T1), sepne tranzistor T1 a spojí řídící elektrodu (G) tranzistoru T2 se zemí. Tím se tranzistor T2 uzavře a rozpojí jištěný obvod.
Pozornost je třeba věnovat kapacitě kondenzátoru C1. Ten při zapojení pojistky do elektrického obvodu vlivem průchodu nabíjecího proudu na okamžik spojí bázi tranzistoru T1 se zemí, ten na dobu danou součinem kapacity kondenzátoru C1 a odporu rezistoru R1 ještě zůstane uzavřen a umožní tak otevření tranzistoru T2. Bez kondenzátoru C1 by se při nárůstu napětí na elektrodě D tranzistoru T2 po zapojení pojistky do obvodu okamžitě otevřel tranzistor T1 a tím by znemožnil otevření tranzistoru T2.
Změnou kapacity kondenzátoru C1 je možno měnit reakční dobu pojistky na nadproud. Reakční dobu pojistky je tedy možno nastavit tak, aby nebyla ovlivněna rozběhovým proudem elektromotoru nebo krátkodobými zkraty. Kapacitu kondenzátoru C1 je účelné měnit v rozsahu 100 nF až 500 uF.
V zapojení pojistky můžete experimentovat i s různými dalšími typy tranzistorů MOS (T2), z katalogového listu tranzistoru je však třeba zjistit konkrétní hodnoty napětí řídící elektrody (G) T2 pro požadovaný vypínací proud. Při experimentech je možno upravovat i velikost zenerova napětí ZD1 (viz výše) a počet diod (na obrázku jen D1) v bázi T1.
Tranzistor T2 je samozřejmě nutno účinně chladit a to tím více, čím na něm bude větší úbytek napětí vlivem zařazení většího počtu diod do bázového obvodu T1.
Seznam součástí:
Rezistory :
R1 – 1k0, vel. 0207 (0,6W)
R2 – 2k5, odporový trimr
R3 – 18k, vel. 0207 (0,6W)
R4 – 10k, vel. 0207 (0,6W)
Kondenzátory:
C1 – 100n až 500M / 50V, keramický, svitkový nebo elektrolytický
Polovodiče:
D1 – 1N4148, křemíková dioda 100 mA
ZD1 – 5V6 / 400 mW
T1 – BC 547, libovolný NPN
T2 – IRF540, viz text