Где находится термопредохранитель


Термопредохранитель в трансформаторах: описание, виды, замена

Основная причина выхода их строя трансформаторов – перегрев при перегрузке или коротком замыкании. Термопредохранители в трансформаторе отключают его при повышении температуры выше допустимой и защищают аппарат от возгорания.

Что такое термопредохранитель и зачем он нужен

Термопредохранитель — это элемент электрической схемы, отключающий аппарат не при превышении тока выше номинального, как обычный предохранитель, а при повышении температуры.

Перегрев трансформатора происходит по разным причинам, основные из которых перегрузка или недостаточное охлаждение устройства. При этом разрушается изоляция обмоточных проводов, что приводит к витковому замыканию или возгоранию обмоток.

Основной задачей аппарата является разрывание цепи при перегреве. Он подключается последовательно с первичной обмоткой и устанавливается внутри катушек трансформатора, под наружной изоляцией. При перегреве происходит его срабатывание и отключение аппарата.

Принцип действия устройства

Есть несколько видов термопредохранителей, выполняющие одинаковые функции, но различные по конструкции:

  • Одноразовые предохранители. Внутри элемента находится проволока из легкоплавкого сплава – Розе (+94°C.) или Вуда (+60-68,5°C). Наполнителем является кварцевый песок, впитывающий расплавленный металл и гасящий дугу, которая появляется при срабатывании устройства.
  • Самовосстанавливающийся предохранитель. Это полимерный терморезистор с нелинейным изменением сопротивления при повышении температуры. В холодном состоянии оно близко к 0 и не оказывает влияния на работу схемы. При превышении температуры сопротивление элемента возрастает, и он отключает обмотку трансформатора от сети. После остывания предохранитель возвращается в исходное состояние.
  • Биметаллические термостаты. В корпусе этих приборов находятся контакты и биметаллическая пластинка. При нагреве она изгибается и размыкает контакт. Есть двух видов – малогабаритные с гибкими выводами, которые устанавливаются внутри обмоток и более массивные, которые имеют клемы для подключения и ставятся снаружи аппарата на магнитопровод или радиатор выходных транзисторов.

Где размещают предохранитель в трансформаторах

Для эффективной работы устройство защиты должно находиться в непосредственной близости от намоточного провода, среди витков катушек.

В обмотке

Установка в первичной обмотке не применяется из-за того, что она находится ближе к магнитопроводу, и корпус термопредохранителя мешает наматывать вторичную обмотку, а температура намоточных проводов одинаковая во всём аппарате.

Исключением являются трансформаторы с раздельными катушками. В этом случае возможна установка двух элементов защиты – по одному в каждой обмотке.

Во вторичной обмотке

Самое распространённое место монтажа термозащиты – наружная поверхность вторичной обмотки, под внешней изоляцией трансформатора. В этом случае элемент устанавливается после намотки катушек и не мешает равномерной намотке проводов.

Кроме того, в случае короткого замыкания в схеме вторичная катушка нагревается сильнее первичной, особенно при наличии нескольких обмоток.

Информация! Термопредохранители независимо от места установки всегда подключаются последовательно с первичной обмоткой. Это необходимо для полного отключения аппарата в аварийной ситуации.

Какие термопредохранители используются

В зависимости от назначения аппарата в трансформаторах применяются разные типы термопредохранителей.

В трансформаторе музыкального центра

Перегрев музыкального центра не всегда связан с выходом из строя электронной схемы. Это может происходить из-за длительной работы, недостаточного охлаждения, установки центра возле батареи отопления и других причин.

Кроме того, музыкальная аппаратура дороже зарядных устройств и блоков питания, поэтому в них устанавливаются более дорогие многоразовые самовосстанавливающиеся предохранители и биметаллические термостаты.

Информация! В некоторых аппаратах термозащита устанавливается не только в трансформаторах, но и на радиаторах силовых транзисторов.

В трансформаторе блока питания

Блоки питания — это сравнительно недорогие устройства, поэтому в бп устанавливаются одноразовые предохранители со вставкой из легкоплавкого металла.

Как проверить исправность работы термозащиты

Проверка работы одноразового предохранителя приведёт к его срабатыванию и выходу из строя, поэтому такие элементы проверяют только тестером на целостность.

Для проверки многоразовых устройств термозащиты кроме тестера необходима обычная зажигалка;

  • подключить тестер к выводам термопредохранителя;
  • проверить сопротивление – должно быть около 0Ом;
  • нагреть элемент зажигалкой;
  • в процессе нагревания сопротивление исправного устройства резко увеличивается;
  • после остывания показания прибора должны вернуться к первоначальным.

Как сделать самодельный термопредохранитель

Сделать полноценное устройство термозащиты в домашних условия нельзя – для этого необходимы дорогие и редкие сплавы. Распространённый оловянно-свинцовый припой ПОС-60 имеет температуру плавления 190°С и не обеспечит надёжную защиту.

Элемент для замены стоит недорого и его можно приобрести в магазине или заказать на Алиэкспресс. Выбор производится по трём параметрам:

  • Температура срабатывания. Должна быть аналогична сгоревшему предохранителю.
  • Ток. Должен быть не меньше тока защищаемого аппарата.
  • Напряжение. При работе напряжение на выводах предохранителя несколько милливольт, но при срабатывании оно равно напряжению сети. Поэтому при недостаточном номинальном напряжении элемента внутри него произойдёт короткое замыкание и трансформатор останется в работе. Для большинства электроприборов этот параметр должен составлять не менее 250В.

Технологический процесс ремонта и замены предохранителя

Во многих случаях трансформатор перестаёт работать из-за срабатывания термопредохранителя. Это происходит не только из-за перегрева обмоток, но и из-за кратковременного повышения тока. В этом случае термозащита выполняет функцию обычного предохранителя.

Для восстановления работоспособности аппарата защитный элемент необходимо заменить на аналогичный или на обычный предохранитель. Есть два варианта подключения термозащиты.

Соединение проводов на плате

В этом случае достаточно закоротить вывода термозащиты или припаять параллельно вышедшему из строя элементу на длинных проводах исправный. Он укладывается на вторичную обмотку и закрепляется скотчем.

Соединение внутри катушек

В этом случае необходимо следующее:

  • демонтировать трансформатор;
  • разобрать магнитопровод;
  • снять со вторичной обмотки наружный слой изоляции;
  • отделить от катушки термопредохранитель;
  • отпаять его от вывода первичной обмотки;
  • припаять вместо него исправный элемент и поместить на место старого;
  • обмотать всю конструкцию изоляционным материалом;
  • собрать трансформатор и подключить его к плате.

Важно! Причиной срабатывания термозащиты может быть неисправность электронной схемы, поэтому после сборки работоспособность аппарата необходимо тщательно проверить.

Как проверить термопредохранитель? - Diodnik

Предназначение термопредохранителя – защита электрической цепи от перегревания или замыкания. Очень часто термопредохранитель можно встретить в различных бытовых приборах таких, как: термофены, сушилки для фруктов, электроплиты, мультиварки и т.д. При самостоятельном ремонте подобной техники очень важно знать, как проверить термопредохранитель мультиметром или тестером. В случае отказа штатного термореле плитки или поломки двигателя обогревателя (фена), плавкий элемент расплавится и обесточит ТЭН.

Включение термопредохранителя производится последовательно с нагревательным элементом прибора и размещается он как можно ближе к ТЭНу. Температура срабатывания плавкого элемента внутри термопредохранителя зачастую указывается на его корпусе, а номинал термопредохранителя выбирают немного выше рабочей температуры самого прибора.

Как проверить термопредохранитель мультиметром или тестером?

Для проверки термопредохранителя нужен мультиметр или простой стрелочный тестер.




Достаточно перевести прибор в режим прозвонки цепи и проверить ее целостность. Если стрелка прибора не сдвинется с места или на дисплее горит 1, значит у нас обрыв цепи – такой термопредохранитель неисправен.

Как проверить термопредохранитель без тестера?

Без тестера термопредохранитель можно проверить, подключив последовательно с ним контрольную лампочку. Но в таком случае необходимо знать напряжение на которое рассчитан термопредохранитель и ток, который он способен через себя пропустить не расплавившись.

При замене термопредохранителя лучше подбирать термопредохранитель с аналогичной температурой срабатывания или с температурой немного выше. Не стоит заменять термопредохранитель перемычкой, это можно сделать лишь для проверки работоспособности прибора.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

Что такое термопредохранитель и зачем он нужен

Приветствую, друзья!

Многие из вас слышали о такой штуке как предохранитель, который еще называется плавкой вставкой.

Исторически такие предохранители были первыми защитными устройствами в электронной и прочей аппаратуре.

Прогресс не стоит на месте, и для защиты придумано еще кое-что.

Традиционный предохранитель — что та улитка.

Пока доползет…

Давайте-ка слегка углубимся в эту интересную тему!

Традиционные плавкие предохранители

Традиционная плавкая вставка состоит из свинцовой нити, помещенной в стеклянную или керамическую трубку. Трубка может быть заполнена кварцевым песком, который гасит электрическую дугу.

Свинцовая нить обладает некоторым сопротивлением и при прохождении через нее электрического тока нагревается.

В рабочем режиме, когда ток не превышает некоторого значения, свинцовая нить не препятствует его прохождению. Когда же ток (вследствие неисправности или аварии) возрастает, свинцовая нить нагревается и расплавляется, прерывая цепь.

Таким образом, ценой своей «смерти» предохранитель спасает устройство от гораздо больших неприятностей.

Но обычная плавкая вставка не всегда выполняет свои функции должным образом. Во-первых, для того, чтобы свинцовая нить нагрелась до температуры плавления, нужно некоторое время. Современные полупроводниковые изделия довольно “нежны”, и могут за это время благополучно сгореть.

Во-вторых, существуют устройства и детали, которые нагреваются в процессе работы до температуры, значительно превышающей комнатную. Одним из таких устройств является малогабаритный низкочастотный трансформатор, применяемый в блоках питания (адаптерах) модемов, коммутаторов ЛВС и т. п.

Эти адаптеры обеспечивают на своем выходе постоянное или переменное напряжение в несколько вольт при небольшом токе. Скажем прямо — производители часто экономят при их производстве, используя меньше меди и стали в трансформаторе.

Результатом является работа с перегрузкой и довольно сильный перегрев обмоток и сердечника даже при нормальных условиях эксплуатации.

Если же сетевое напряжение даже незначительно повысится (например, с 220 до 240 В), обмотки и сердечник нагреются еще сильнее, что может привести к возгоранию и пожару. При этом ток через обмотки, естественно возрастает, однако его величины не хватает для сгорания предохранителя.

Как же защитить такое оборудование?

Для таких случаев чья-то умная голова придумала

Термопредохранители

Во избежание возгорания такого трансформатора  последовательно с его первичной обмоткой включается термопредохранитель. Он содержит в себе легкоплавкую цепь, подобную той, что есть в обычном плавком предохранителе.

При достижении некоторой температуры эта проволока расплавляется и прерывает цепь, предотвращая возгорание.

Плавкий предохранитель выбирают обычно с некоторым запасом. Поэтому в этом случае, скорее всего, он не сработает. Он сработает в результате короткого замыкания, когда ток возрастет значительно. А термопредохранитель «закроет грудью амбразуру», спасая жизнь своих «боевых товарищей».

Но в данном случае «геройство» это — вынужденное. Если бы трансформатор был сделан как положено, то даже при превышении напряжения он не сильно бы перегрелся. Так делали трансформаторы в Советском Союзе. Но теперь другая эпоха и другие подходы.

Дотошные головы просчитали, что дешевле будет применить дополнительную копеечную деталь, чем сделать трансформатор как положено.

На корпус термопредохранителя может наноситься различная маркировка:

  • серия и код,
  • температура срабатывания,
  • рабочее напряжение,
  • максимально допустимый рабочий ток.

Термопредохранитель отличается от обычного предохранителя тем, что перегорает от превышения окружающей температуры, а не от повышенного тока.

Материал проволочки термопредохранителя — не свинец (температура плавления которого 327 ºС), а специальный легкоплавкий припой. Максимальная рабочая температура трансформатора — 105 ºС. Термопредохранитель перегорает при 115 — 120 ºС.

Термопредохранители в лазерных принтерах

Существует другое конструктивное исполнение термопредохранителей, которое применяется в лазерных принтерах.

В этих принтерах существует блок закрепления (так называемая «печка»).

В блоке закрепления бумага с налипшим тонером проходит вблизи нагретого до высокой температуры вала.

Частицы тонера расправляются и сцепляются с волокнами бумаги, образуя устойчивое изображение.

Чтобы тонер расплавился, необходимо нагреть его до температуры 160 — 180 градусов.

Нагреватель в печке работает в циклическом режиме — то нагревается, то остывает.

Следит за температурой специальный термодатчик.

Иногда система контроля или силовые ключи выходят из строя, и нагревательный элемент не выключается. Вот тут и приходит на помощь термопредохранитель.

Такие предохранители имеют внутри пружину и контакты, спаянные легкоплавким припоем. Как только температура поднимется выше нормы, припой расплавляется, и пружина размыкает контакты.

Если бы не было последовательно включенного с ним термопредохранителя, блок закрепления получил бы необратимые повреждения. Да еще и пожар мог бы возникнуть!

Термопредохранитель, как и обычная плавкая вставка — деталь однократного применения. После устранения причин, приведших к выходу его из строя, необходимо установить новый — с такими же характеристиками.

В заключение скажем, что существуют и самовосстанавливающиеся предохранители, но это  другая история и тема отдельной статьи.

Следует отметить, что в различных типах термопредохранителей используются различные материалы, которые отличаются температурой плавления. Существуют припои, температура плавления которых значительно меньше температуры кипящей воды.

Надеюсь, уважаемые читатели, вы уяснили, что  обычные плавкие вставки и термопредохранители «жучком» не заменишь!

Можно еще почитать:

Что такое полевой транзистор и как его проверить.

Что такое биполярный транзистор и как его проверить.

До встречи на блоге!


Термопредохранитель или термореле | yourmicrowell.ru

Термореле или термопредохранитель, в микроволновой печи, используется для предотвращения перегрева отдельных узлов и агрегатов, входящих в ее конструкцию. Для того, что бы понять для чего это нужно, давайте рассмотрим конкретный пример. Допустим, вы решили приготовить в микроволновке мясо.Приготовление в микроволновой печи, скажем свинины, требует довольно много времени, минут 40 минимум, если мясо тушить. Вы поставили кастрюльку в камеру печи, закрыли дверь, установили на таймере нужное время и нажали кнопку СТАРТ. Ну, что дальше, стоять и молча смотреть, как кастрюлька вертится внутри камеры? Конечно нет! Ведь вы установили время готовки на таймере, и надежная автоматика выключит печь в нужный момент. А, вы в это время сможете сделать еще одно, какое ни будь полезное дело по дому или просто посидеть за компом в Интернете. И пока печь работает, вы так и делаете (и это правильно). Но, вот досада, пока вы, скажем, пылесосите коврик в прихожей, в вашей печи выходит из строя вентилятор. Крыльчатка вентилятора больше не крутится – магнетрон остался без охлаждения. Температура магнетрона начинает неумолимо возрастать, приближаясь к критической. Эта ситуация, в лучшем случае, чревата выходом магнетрона из строя, а в худшем, может закончиться пожаром. Именно в такой момент, приходит на выручку, этот самый термопредохранитель. При достижении уровня температуры магнетрона критического значения, термопредохранитель рвет цепь питания печи, т. е. отключает микроволновку от сети.

Рисунок 1

А, теперь про то, как это устроено и как оно работает. Внешний вид термореле изображен на рисунке 1.  Всю конструкцию термопредохранителя можно разделить на две части: электрическую и механическую. Электрическая часть состоит (Рисунок 2, позиции: 6, 7, 8 ) из нормально замкнутой группы контактов, по конструкции схожей с контактами микропереключателей – ключей блокировки. В исходном состоянии контакты термопредохранителя замкнуты и свободно пропускают через себя электрический ток. Элементы электрической части размещены в закрытом корпусе (Рисунок 2, позиция 5) из теплостойкого пластика. Выводы контактов выведены под клеммы.

Рисунок 2

Механическая часть (Рисунок 2, позиции: 1, 2, 3, 4) – представляет собой  термодатчик. Конструкция термодатчика состоит из: алюминиевого кожуха 1, биметаллической мембраны 2, крышки корпуса 3 и пластикового толкателя 4. Чувствительным элементом датчика – является мембрана, которая, изготовлена из двух слоев металлов с разным значением теплового расширения. Благодаря такому способу изготовления, при изменении температуры воздействия, мембрана подвергается деформации. В нашем случае, в исходном состоянии мембрана выгнута наружу, а при деформации – выгибается в обратную сторону и посредством пластикового толкателя размыкает контакты (Рисунок 3).

Рисунок 3

Применяемые в микроволновых печах термопредохранители выпускаются на разные температуры срабатывания. Это зависит от того, какой узел печи будет контролировать данный предохранитель. Порог температуры срабатывания термопредохранителя, регулируется толщиной слоев металлов, из которых состоит мембрана. Температура срабатывания, как правило, указана на корпусе термопредохранителя. Для того, что бы обеспечить хороший тепловой контакт термодатчика с контролируемой поверхностью, чувствительный элемент, заключен в алюминиевый кожух (Рисунок 2, позиция 1). Края кожуха обжаты  (завальцованы) по окружности пластикового корпуса, по этому конструкция термопредохранителя считается не разборной.

Рисунок 4

В цепи питания микроволновой печи, контакты термопредохранителя включаются последовательно и в случае их срабатывания образуют разрыв цепи, тем самым, обесточивая печь. На рисунке 4 изображена электрическая принципиальная схема микроволновой печи. Контакты термопредохранителей на ней помечены красными окружностями.

Рисунок 5

Механически, термопредохранители располагаются вблизи или на поверхности того узла, для контроля которого они предназначены (Рисунок 5). Если предохранитель контролирует температуру гриля, то и расположен он на корпусе печи, как можно ближе к тэнам гриля. Если контролирует магнетрон, то закреплен на магнетроне. Крепление термопредохранителя, осуществляется с помощью фланца и винтов. Такой способ крепления, обеспечивает надежный тепловой контакт чувствительного элемента предохранителя с поверхностью контролируемого узла.

Как проверить термопредохранитель? - Diodnik

Предназначение термопредохранителя – защита электрической цепи от перегревания или замыкания. Очень часто термопредохранитель можно встретить в различных бытовых приборах таких, как: термофены, сушилки для фруктов, электроплиты, мультиварки и т.д. При самостоятельном ремонте подобной техники очень важно знать, как проверить термопредохранитель мультиметром или тестером. В случае отказа штатного термореле плитки или поломки двигателя обогревателя (фена), плавкий элемент расплавится и обесточит ТЭН.

Включение термопредохранителя производится последовательно с нагревательным элементом прибора и размещается он как можно ближе к ТЭНу. Температура срабатывания плавкого элемента внутри термопредохранителя зачастую указывается на его корпусе, а номинал термопредохранителя выбирают немного выше рабочей температуры самого прибора.

Как проверить термопредохранитель мультиметром или тестером?

Для проверки термопредохранителя нужен мультиметр или простой стрелочный тестер.




Достаточно перевести прибор в режим прозвонки цепи и проверить ее целостность. Если стрелка прибора не сдвинется с места или на дисплее горит 1, значит у нас обрыв цепи – такой термопредохранитель неисправен.

Как проверить термопредохранитель без тестера?

Без тестера термопредохранитель можно проверить, подключив последовательно с ним контрольную лампочку. Но в таком случае необходимо знать напряжение на которое рассчитан термопредохранитель и ток, который он способен через себя пропустить не расплавившись.

При замене термопредохранителя лучше подбирать термопредохранитель с аналогичной температурой срабатывания или с температурой немного выше. Не стоит заменять термопредохранитель перемычкой, это можно сделать лишь для проверки работоспособности прибора.

VK

Facebook

Twitter

Odnoklassniki

comments powered by HyperComments

Чем заменить термопредохранитель y52 h 85c, g4a00, g4a00 в мультиварке , аналог

Термопредохранитель можно заменить только на другой термопредохранитель. В таблице мы описали различные их виды и возможные аналоги.

Виды предохранителей Описание Варианты замены
Одноразовые Данный вид термопредохранителей способен выполнить свою функцию единожды. Если наблюдается превышение температуры, он разрывает цепь питания нагревательного элемента, предотвращая выход из строя всего устройства.

После срабатывания, одноразовый термопредохранитель становится неисправным, его нужно новым. Использовать технику без данного элемента не рекомендуется, поскольку она будет не защищена от перегревов.

Альтернативных вариантов, чем можно заменить термопредохранитель, например в мультиварке или в автомобиле нет.

Можно лишь временно замкнуть цепь надежным способом (пайкой, медной трубочкой, пружинкой от зажигалки).

Однако нужно учитывать – такой метод оставит устройство без защиты, и при следующем температурном скачке оно выйдет из строя. Поэтому, если термопредохранитель вышел из строя, его нужно выбросить и заменить новым.

Многоразовые Такие термопредохранители делают по принципу биметалла. Если происходит превышение температуры (например, в утюге, в сушилке или в обогревателе), контакт размыкается, прерывая цепь питания устройства. Когда техника остывает, термопредохранитель снова замыкает цепь нагревательного элемента. Многоразовый термопредохранитель не позволяет устройству перегреться и сгореть.

Часто, во время ремонта какой-либо техники, человек сталкивается с проблемой сгоревшего термопредохранителя. В таких случаях, может возникнуть вопрос, чем можно заменить термопредохранитель.

Независимо от того, какое устройство нужно отремонтировать, искать аналоги для термопредохранителя не рекомендуется. Если на резисторе печки или другой техники сломался такой элемент нужно заменить его новым.

Если в домашних условиях выполнить такую процедуру не получается, лучше обратиться к специалисту, поскольку качественное выполнение работы – залог долговечности техники.

Что такое термопредохранитель

Термопредохранитель является электромеханическим термовыключателем с фиксированной температурой срабатывания. Он используется для защиты устройства от перегрева, перегрузки по току обмоток одно и трехфазных электродвигателей переменного, постоянного тока.

Его используют в бытовой технике, автомобилестроении. Термопредохранитель есть в микроволновках, газонокосилках, сушилках, стиральных машинках и другой технике.

Принцип работы

Термопредохранитель замыкается с помощью легкоплавкой цепи, которая при повышении температуры плавится и прерывает функционирование устройства, предотвращая его возгорание. Данный элемент стоить сущие копейки, поэтому при неисправностях, его можно заменить, не переживая о финансовых затратах.

Отличительные особенности термопредохранителя

На корпусе данного элемента обязательно имеется определенная маркировка:

  • серия, код;
  • температура срабатывания;
  • рабочее напряжение;
  • рабочий ток.

Главное отличие термопредохранителя от обычного – он перегорает не от высокого напряжения, а от повышения окружающей температуры.

Проволочка термопредохранителя представляет собой легкоплавкий припой, который перегорает при 115-120 градусах по Цельсию.

Как выявить неисправность предохранителя

Для этого потребуется мультиметр, установленный на режим измерения сопротивления.

  1. Поставьте щупы прибора к контактам термопредохранителя – если показатели близятся к нулю, контакты замкнуты.
  2. Нагреть металлическую часть, любым способом, затем снова измерять сопротивление – в таком случае показатели будут максимально большими.

При остывании можно услышать характерный щелчок, который указывает на замыкание контактов. Если до нагрева показатели ближе к нулю, а после нагрева максимальны, значит, деталь исправна. Это самый эффективный метод диагностики термопредохранителя.

Если нет прибора для измерения показателей, нужно просто:

  • нагреть термопредохранитель;
  • прислушиваться к нему.

Если во время этой манипуляции был слышен щелчок, значит устройство исправно.

Найти качественный термопредохранитель не составит труда, к тому же такая деталь стоит сущие копейки. Поэтому искать ей альтернативу не нужно, а тем более оставлять технику работать без нее. В противном случае, велика вероятность, что менять придется не маленькую дешевую деталь, а целое дорогостоящее устройство.

Автор: Редакция сайта

Ремонт термопота своими руками, его схема и устройство

Мы уже рассматривали на страницах журнала ремонт чайника. Теперь затронем ремонт термопота своими руками. Это не такая простая задача, так как устройство комбинированное и причин поломки много. Тем не менее всё возможно.

Содержание статьи

Что такое термопот

Термопот — это электрический чайник с теплосберегающим корпусом и помпой для подачи воды и функцией поддержания заданной температуры. То есть, это комбинированный бытовой прибор, который не только кипятит воду, но и поддерживает её температуру на заданном уровне.

Термопот — это «помесь» электрического чайника и термоса с помпой

Итак, функции термопота — подогреть /вскипятить воду и поддерживать её температуру. Чтобы уменьшить затраты на поддержание температуры, корпус делают с изоляцией. Правда, она не вакуумная, как в хороших современных термосах, а воздушная. Так что потери всё-таки больше чем в термосе. Но этот прибор удобен там, где часто нужна горячая вода.

Такое назначение отражается в названиях. Термопот — это транслитерация с английского termo-pot. Где termo — переводим как подогрев, а pot — это горшок или чайник. Ещё можно встретить такие названия, как термос с подогревом, электротермос, чайник-термос, чайник с поддержанием температуры, термочайник.

Встречаются бытовые термопоты на 2–6 литров. Есть и с большей ёмкостью для воды, но они обычно применяются уже в кафе, ресторанах, стоят в офисах и т. д. Для снижения затрат на поддержание температуры воды корпус имеет две стенки с воздушным зазором. Так что даже двухлитровый вариант имеет довольно большие размеры. Удерживать и переворачивать его, чтобы налить воду совсем неудобно. Потому термопоты снабжают помпами для подачи горячей воды.

Помпа может быть электрической или механической. Регулятор температуры ступенчатый или плавный. Есть также модели с электронным управлением (кнопки или се́нсорная панель). В таком случае может быть и пульт дистанционного управления.

Устройство термопота

Ремонт термопота сложнее, чем восстановление работоспособности обычного электрочайника. Кроме нагревательного элемента и кнопки включения, есть устройство контроля температуры воды в резервуаре. Оно включает подогрев и при достижении заданного её уровня отключает ТЭН. Эта часть работает от сети 220 В.

Устройство термопота, основные части и их назначение

По идее, кипятить воду и поддерживать температуру может один нагревательный элемент. Но, если ТЭН будет небольшой мощности, греться вода будет долго. А если большой —  будет большой расход электроэнергии. Потому обычно ставят сдвоенный ТЭН — более и менее мощный. Первый используется для подогрева, второй — для поддержания температуры.

Схема термопота

По идее, кипятить воду и поддерживать температуру может один нагревательный элемент. Но, если ТЭН будет небольшой мощности, греться вода будет долго. А если большой — будет большой расход электроэнергии. Потому обычно ставят сдвоенный ТЭН — более и менее мощный. Первый используется для кипячения, второй — для поддержания температуры.

Кроме того, есть насос, который качает воду из резервуара. Если стоит электронасос, то обычно маломощный, с питанием 12 или 24 В постоянного тока. Следовательно, есть ещё преобразователь напряжения и он тоже может быть причиной поломки термопота.

Поломки и ремонт термопота

Как видите, термопот сложнее по конструкции чем чайник и ремонт его более сложный. Тем не менее в большинстве случаев можно восстановить его работоспособность самостоятельно.

Как разобрать термопот

Любой ремонт начинается с того, что надо добраться до «начинки», которая и выходит из строя. Первым делом снимаем кнопку сверху. Крепится она на защёлках, так что требуется некоторое усилие. Но защёлки из тонкого пластика, так что надо осторожно, чтобы не сломать.

Как разобрать термопот: сначала снимаем кнопку сверху

Дальше термпот переворачиваем и определяем, как крепится днище. В данном случае дно держится на шурупах, скрытых кольцом.

Снимаем дно термопота

Это кольцо держится на пластиковых защёлках. Поддеваем чем-то плоским (отвёрткой) и снимаем. Под кольцом видны шурупы. Их тоже откручиваем. Теперь можно снять дно. Его поддеваем и, отжимая защёлки (тоже пластиковые), снимаем пластик.

Электроника становится доступна для ремонта

После снятия дна поттера получаем доступ почти ко всей электрической части прибора. Чтобы было проще работать, можно всю электрическую часть вынуть из корпуса. Для этого откручиваем два винта. Они чётко видна на фотографии.

Последний этап разборки корпуса чайника-термоса

Перед тем как вынуть детали из корпуса, надо ещё снять провода с контактов. Обычно они просто снимаются. В некоторых случаях надо придавить на рычажок. В общем, отключить надо три проводка. На фото обозначены они стрелками. Теперь можно корпус снять. Получим полный и свободный доступ ко всем компонентам.

Основные поломки связанные с ТЭНом

У термопотов есть два часто встречающихся вида поломки:

  • не греет воду, но поддерживает ее температуру;
  • греет, но вода остывает.

Так выглядит ТЭН для термопота

В обоих случаях виноват нагревательный элемент. Дело в том, что в термопоте он состоит из двух частей. Первая включается когда надо вскипятить воду, вторая — для поддержания заданной температуры. Обе части запаяны в одном корпусе, так что при выходе одной из них менять приходится элемент целиком.

Замена ТЭНа термопота

ТЭН для термопота имеет необычный вид — это металлическое кольцо из полосы металла шириной в несколько сантиметров с тремя выводами в керамических изоляторах (на фото выше). Называется такой тип нагревателей ленточные. Есть они под разные модели, с различной мощностью. Ещё есть разные диаметры. Все данные указаны на детали.

Ещё одна особенность: ТЭН для термопота сдвоенный. В одном корпусе запаяны два разных нагревателя разной мощности. Вообще, мощность может быть от 500–600 Вт до нескольких киловатт; диаметр от 140–150 мм до 160–170 мм. Диаметр указывается с разницей, так как его можно регулировать при помощи стяжки.

Как поменять ТЭН в термопоте

Кольцо ТЭНа найти несложно. Как только снимете дно, заглянув сбоку на корпус, можно увидеть ленточный нагреватель. Его выводы также хорошо заметны. Они выведены на контактную площадку, где зафиксированы гайками. Перед тем как снимать нагревательный элемент, подпишите выводы или сделайте фото. Собирать надо будет точно как было и перепутать ничего нельзя.

Для уверенности, что виноват ТЭН, перед тем как его снимать, нужно его проверить. Берём обычный мультиметр и в режиме измерения сопротивления проверяем сопротивление обоих нагревательных элементов. Для этого один из щупов касается общего вывода (он один, с одной стороны). Второй щуп касается сначала первого вывода, затем второго.

Ремонт термопота: выводы ТЭНа и из назначение

Если какой-то нагревательный элемент перегорел, прибор покажет обрыв. Дальше всё просто. Ослабляем гайки на стяжках до тех пор, пока не получится кольцо нагревателя снять. Устанавливается всё в обратном порядке. Эта часть проста, так что проблем не возникает.

Как обойтись без нового ТЭНа

Вариант с заменой нагревательного элемента логичен и понятен. Но по стоимости новый ТЭН для термопота равен половине цены на новый прибор. Есть варианты восстановления нагревателя без замены. Но это для тех, кто согласен применять нестандартные решения.

Перегорел ТЭН — это значит где-то оборвался нагревательный элемент. Один из вариантов восстановить его работоспособность — разобрать корпус нагревательного элемента и соединить (спаять, скрутить и т. д.) разорванный проводок. Затем, по возможности, сложите корпус нагревателя и можно ставить восстановленный ТЭН.

Помпа не качает воду

Часто возникающая проблема — поттер перестаёт подавать горячую воду. Наливать её черпаком малоприятная перспектива. А без подачи воды устройство превращается в обычный электрочайник с улучшенной теплоизоляцией. Ремонт термопота в этом случае зависит от типа поломки. Если насос не включается, есть два варианта — проблемы с питанием или перегорел моторчик. Если же он жужжит, но вода не бежит или бежит с маленьким напором, возможно забился насос или неисправна крыльчатка.

Термопот не качает воду. Дело не обязательно в насосе. Причин может быть много

Проблемы с питанием

Как ни странно, помпа поттера может не работать из-за перегоревшей спирали нагрева. Посмотрите на схему. Насос запитан через эту часть нагревателя. То есть, если поттер не качает воду, первым делом проверяем, не перегорел ли нагреватель поддержания температуры.

Электрическая схема термопота: один из вариантов устройства

Если есть проблемы с ТЭНом подогрева, после его замены помпа заработает. Если заменить нагреватель — не вариант, можно «встроить» отдельную ветку питания помпы. Можно найти зарядку с подходящими параметрами (скорее всего требуется постоянное напряжение 12 В), разобрать корпус, а мост и предохранитель расположить где-то в корпусе. Придётся перепаять и вход, и подачу напряжения на помпу.

Если насос работает, но не качает воду

Если моторчик насоса гудит, но вода не подается, возможно он просто засорился. В таком случае надо разобрать весь тракт подачи воды, промыть от накипи. Должно помочь. Пошаговые действия:

  • Первым делом делаем фото всех частей со всех сторон, чтобы потом собрать.
  • Снимаем шланги, распуская хомуты.
  • Отсоединяем помпу, промываем шланги убираем накипь.

    Насос термопота может не качать из-за накипи

  • Замеряем обмотки (мультиметром в режиме прозвонки или измерений сопротивления). Короткого замыкания или обрыва (очень малое или бесконечно большое сопротивление) быть не должно. Если есть то или другое, чистить насос бесполезно — надо купить новый.
  • Если мотор целый, возможно, причина того, что электропоттер не качает воду в накипи или в мусоре, который попал внутрь помпы и мешает крутиться крыльчатке. В помпе снимаем крыльчатку (она держится на магнитах, просто потяните её), чистим лопасти и магнита от налёта, мусора и т. д.
  • Собираем в обратном порядке, включаем и проверяем работу.

Чистка или замена насоса на термопоте обходится не так дорого, как замена ТЭНа. Так что этот вид ремонтных работ вполне себе оправдан.

Не включается

Ещё одна из поломок — термопот не включается. Причин достаточно много, придётся перебирать всё по порядку.

  • Отсутствует контакт крышки и корпуса. Часто для безопасности ставят предохранитель, который блокирует включение прибора с открытой крышкой. Смотрим, что мешает, устраняем причину. Наиболее вероятные причины: поломка защёлки или «просела» уплотнительная резинка. Защёлку надо либо заменить, либо починить. Уплотнительную резинку также можно заменить, а можно развернуть так, что она не будет мешать. Предохранители в термопоте.

    Предохранители в термопоте

  • Перегорел входной предохранитель. Это небольшая трубочка в керамическом или пластиковом чехле. Через неё подаётся питание на ТЭН. Его измеряем мультиметром в режиме измерения сопротивлений. Если перегорел — показывает обрыв. В таком случае ремонтируем заменой.
  • Неправильно работает термопредохранитель. Если смотреть по схеме, он идёт после входного предохранителя. Его функция — не допускать перегрева воды. При достижении пороговой температуры он отключает питание. После того как прибор/вода остынет, питание подаётся снова. Но, иногда, он выключает ТЭН ещё до начала закипания. Это значит что у него сбились настройки и он просто идёт под замену. Можно ли его исключить из схемы? В принципе, да. Но тогда возможно выкипание воды и полный выход из строя прибора.

    В некоторых моделях (Vitiek, например) датчики расположены на корпусе не снизу

Ещё одна из возможных причин того, что электропот не включается — отсутствие контакта. Плохая пайка рано или поздно обнаруживает себя либо полной, либо частичной неработоспособностью. Выход — обжать разъёмные контакты, пропаять подозрительные пайки.

Перегревает воду (не отключается) или не включается

Если термопот перегревает воду или постоянно её кипятит, а не просто подогревает время от времени. Если подогрев не включается. Все эти поломки имеют две причины — термопредохранитель (который отвечает за перегрев), либо в плате управления (это если модель более сложная).

Термодатчик для термопота

Датчик перегрева термопота в моделях подороже сделан на термореле. В керамический корпус запаян термистор с определённым порогом срабатывания. Устанавливают датчик так, чтобы он вплотную соприкасался с корпусом. Питание на нагреватели подаётся через контакты этого прибора. Когда корпус нагреется выше порога срабатывания он сработает и разомкнёт контакты.

При остывании ниже определённого значения (второй из параметров) термореле снова замкнёт цепь, ТЭН начинает греть воду. Так что все перечисленные выше поломки термопота связаны обычно именно с термодатчиком. Ремонт термопота в данном случае — замена датчика.

Замена термодатчика

Как уже говорили, он находится либо на дне, либо на корпусе. Выглядит как чёрная или белая круглая (обычно) «штучка» на металлической пластине. Датчик отсоединяется просто — надо нажать слегка на центральный лепесток контакта.

Ремонт термопота: датчик перегрева как выглядит и где находится

При желании его можно проверить. Берём мультиметр, ставим в режим измерения сопротивлений предел измерений. Прикасаемся щупами к выводам датчика. Должно быть сопротивление 0 Ом, то есть контакты замкнуты. Чтобы проверить работоспособность термистора, надо его нагреть, например, зажигалкой. При нагреве контакты размыкаются, сопротивление пропадает. Если так не выходит, то нужен ремонт. Берём аналогичный новый, ставим на прежнее место в корпусе и подсоединяем контакты.

Учтите нужно ставить именно такой, иначе прибор может неправильно работать. Например, KSD 201 термовыключатель с самовозвратом, а KSD 302S относится к приборам с принудительным включением.

Что еще может быть

Если датчик поменяли, а неисправность осталась, проверьте хорошо ли установлен датчик. Тыльная сторона должна плотно прижиматься к корпусу. Иногда остаётся воздушная прослойка, которая искажает реальную температуру, потому вода в термопоте перегревается.

Проверить надо еще и плату управления термопота

В моделях посложнее есть плата управления (в тех, что попроще, стоят только два светодиода -— на включение питание и ТЭНа). При ремонте внимательно посмотрите на качество пайки. Холодная (мутная или треснувшая пайка), шевелящиеся провода под слоем олова — это все возможные причины поломок.

Ещё стоит проверить кнопки управления. Они могут «залипнуть», постоянно подавая сигнал принудительного кипячения. Или, наоборот, при нажимании на кнопку нет замыкания контактов. Разобрать кнопку можно, но придётся повозиться.

Ну, и стоит посмотреть диодный мост в цепи питания. Если пробит один из диодов, питание может быть повышено. Ремонт термопота очевиден — проверяем все диоды на пробой, при необходимости меняем на аналогичный.

Самовосстанавливающиеся предохранители. Мифы и реальность / Habr

В комментариях к моей прошлой статье о способах защиты от неправильного подключения полярности источника питания меня неоднократно корили за то, что не упомянул способ защиты с использованием самовосстанавливающегося предохранителя. Чтобы исправить эту несправедливость поначалу хотел просто добавить в статью дополнительную схему защиты и короткое к ней пояснение. Однако решил, что тема самовосстанавливающихся предохранителей заслуживает отдельной публикации. Дело в том, что устоявшееся их название не слишком отражает суть вещей, а копаться в даташитах и разбираться в принципе работы при применении таких “элементарных” компонентов, как предохранитель, часто начинают уже после того, как начала глючить первая партия плат. Хорошо если не серийная. Итак, под катом вас ждёт попытка разобраться, что же это за зверь такой PolySwitch, оригинальное название, кстати, лучше отражает суть прибора, и понять с чем его едят, как и в каких случаях имеет смысл его использовать.

Физика тёплого тела.

PolySwitch, это PPTC (Polymeric Positive Temperature Coefficient) прибор, который имеет положительный температурный коэффициент сопротивления. По правде, гораздо больше общих черт он имеет с позистором, или биметаллическим термопредохранителем, чем с плавким, с которым его обычно ассоциируют не в последнюю очередь благодаря усилиям маркетологов.
Вся хитрость заключается в материале из которого наш предохранитель изготовлен — он представляет собой матрицу из не проводящего ток полимера, смешанного с техническим углеродом. В холодном состоянии полимер кристаллизован, а пространство между кристаллами заполнено частицами углерода, образующими множество проводящих цепочек.

Если через предохранитель начинает протекать слишком большой ток, он начинает нагреваться, и в какой-то момент времени полимер переходит в аморфное состояние, увеличиваясь в размерах. Из-за этого увеличения углеродные цепочки начинают разрываться, что вызывает рост сопротивления, и предохранитель нагревается еще быстрее. В конце-концов сопротивление предохранителя увеличивается настолько, что он начинает заметно ограничивать протекающий ток, защищая таким образом внешнюю цепь. После остывания прибора происходит процесс кристаллизации и предохранитель снова становится превосходным проводником.
Как выглядит температурная зависимость сопротивления видно из следующего рисунка

На кривой отмечено несколько характерных для работы прибора точек. Наш предохранитель является отличным проводником пока температура находится в рабочем диапазоне Point1 < T<Point2 (normal operating conditions). После того, как она достигает некоего граничного значения сопротивление начинает быстро возрастать и в диапазоне Point3-Point4 изменяется по закону, близкому к экспоненциальному.

Идеальный сферический конь в вакууме.

Пора переходить от теории к практике. Соберём простую схему защиты нашего ценного устройства, настолько простую, что изображённая по ГОСТу она выглядела бы просто неприлично.

Что же будет происходить, если в цепи вдруг возникнет недопустимый ток, превышающий ток срабатывания? Сопротивление материала из которого прибор изготовлен начнёт возрастать. Это приведёт к увеличению падения напряжения на нём, а значит и рассеиваемой мощности равной U*I. В результате температура растёт, это снова приводит к… В общем начинается лавинообразный процесс нагрева прибора с одновременным увеличением сопротивления. В результате проводимость прибора падает на порядки и это приводит к желаемому уменьшению тока в цепи.
После того как прибор остывает его сопротивление восстанавливается. Через некоторое время, в отличие от предохранителя с плавкой вставкой, наш Идеальный Предохранитель снова готов к работе!
Идеальный ли? Давайте вооружившись нашими скромными познаниями в физике прибора попробуем разобраться в этом.

Гладко было на бумаге, да забыли про овраги.

Пожалуй, главная проблема заключается во времени. Время вообще такая субстанция, которую очень трудно победить, хотя многим очень хотелось… Но не будем о политике — ближе к нашим полимерам. Как вы наверное уже догадались, я веду к тому, что изменение кристаллической структуры вещества гораздо более длительный процесс чем перестройка дырок с электронами, например в туннельном диоде. Кроме этого, для того чтобы разогреть прибор до нужной температуры, требуется некоторое время. В результате, когда ток через предохранитель вдруг превысит пороговое значение, его ограничение происходит совсем не мгновенно. При токах, близких к пороговому, этот процесс может занять несколько секунд, при токах близких к максимально допустимому для прибора, доли секунды. В результате за время срабатывания такой защиты сложное электронное устройство успеет выйти из строя, возможно, не один десяток раз. В подтверждение привожу типичный график зависимости времени срабатывания (по вертикали) от вызвавшего это срабатывание тока (по горизонтали) для гипотетического PTVC прибора.

Обратите внимание, что на графике приведены для сравнения две зависимости, снятые при разных температурах окружающей среды. Надеюсь вы ещё помните, что первопричиной перестройки кристаллической структуры служит температура материала, а не протекающий через него ток. Это значит, что при прочих равных, для того чтобы разогреть прибор до состояния метаморфозы от более низкой температуры необходимо затратить больше энергии чем от более высокой, а значит, и процесс этот в первом случае займёт больше времени. Как следствие, получаем зависимость таких важнейших параметров прибора, как максимальный гарантированный ток нормальной работы и гарантированный ток срабатывания от температуры окружающей среды.

Прежде чем привести график уместно упомянуть об о основных технических характеристиках данного класса приборов.

  • Максимальное рабочее напряжение Vmax — это максимально допустимое напряжение, которое может выдерживать прибор без разрушения при номинальном токе.
  • Максимально допустимый ток Imax — это максимальный ток, который прибор может выдержать без разрушения.
  • Номинальный рабочий ток Ihold — это максимальный ток, который прибор может проводить без срабатывания, т.е. без размыкания цепи нагрузки.
  • Минимальный ток срабатывания Itrip — это минимальный ток через прибор, приводящий к переходу из проводящего состояния в непроводящее, т.е. к срабатыванию.
  • Первоначальное сопротивление Rmin, Rmax — это сопротивление прибора до первого срабатывания (при получении от изготовителя).

В нижней части графика находится рабочая область прибора. Что произойдёт в средней части зависит, судя по всему, от взаимного расположения звёзд на небе, ну а побывав в верхней части графика прибор отправится в путешествие (trip), которое вызовет метаморфозы его кристаллической структуры и как следствие срабатывание защиты. Ниже приведена таблица с данными реальных приборов. Разница в токе срабатывания в зависимости от температуры впечатляет!

Таким образом, в устройствах предназначенных для работы в широком температурном диапазоне применять PPTC следует с осторожностью. Если вы считаете, что проблемы у нашего кандидата на звание Идеального Предохранителя закончились, то заблуждаетесь. Есть у него ещё одна слабость, присущая людям. После стрессового состояния, вызванного чрезмерным перегревом, ему необходимо придти в норму. Однако физика горячего тела очень похожа на физику мягкого. Как и человек после инсульта, прежним наш предохранитель уже не станет никогда! Для убедительности приведу очередной график, процесса реабилитации после стресса, вызванного превышением протекающего тока, который, меткие на слово англичане, обозвали Trip Event. и как они не боятся нашего роспотребнадзора?

Из графика видно, что процесс восстановления может длиться сутками, но полным не бывает никогда. С каждым случаем срабатывания защиты нормальное сопротивление нашего прибора становится всё выше и выше. После нескольких десятков циклов прибор вообще теряет способность выполнять возложенные на него функции должным образом. Поэтому не стоит использовать их в случаях когда перегрузки возможны с высокой периодичностью.
Пожалуй на этом стоило бы и закончить, и наконец приступить к обсуждению областей применения и схемотехнических решений, но стоит обсудить ещё некоторое нюансы, для чего посмотрим на основные характеристики широко распространённых серий нашего героя дня.

При выборе элемента, который вы будете использовать в проекте обратите внимание на максимально допустимый рабочий ток. Если высока вероятность его превышения, то стоит обратиться к альтернативному виду защиты, либо ограничить его с помощью другого прибора. Ну например проволочного резистора.
Ещё один очень важный параметр — максимальное рабочее напряжение. Понятно, что когда прибор находится в нормальном режиме напряжение на его контактах очень мало, но вот после перехода в режим защиты оно может резко возрасти. В недалёком прошлом этот параметр был очень мал и ограничивался десятками вольт, что не давало возможности использовать такие предохранители в высоковольтных цепях, скажем для защиты сетевых блоков питания.
В последнее время ситуация улучшилась и появились серии, рассчитанные на достаточно высокое напряжение, но обратите внимание, что они имеют весьма небольшие рабочие токи.

Скрестим ужа и трепетную лань.

Судя по тому, какое разнообразие устройств PolySwitch предлагает рынок, использовать их в разрабатываемых вами устройствах можно, а в отдельных случаях даже нужно, но к выбору конкретного прибора и способа его использования следует подходить с большой тщательностью.
Кстати, что касается схемотехники, прямая замена плавких предохранителей на PolySwitch хорошо проходит только в простейших случаях.
Например: для встраивания в батарейные отсеки, или для защиты оборудования (электродвигатели, активаторы, монтажные блоки) и электропроводки в автомобильных приложениях. Т.е. устройств, которые не выходят из строя мгновенно при перегрузке. Специально для этого имеется широкий класс исполнения данных устройств в виде перемычек с аксиальными выводами и даже дисков для аккумуляторов.

В большинстве же случаев PolySwitch стоит комбинировать с более быстродействующими устройствами защиты. Такой подход позволяет компенсировать многие из их недостатков, и в результате их с успехом применяют для защиты периферийных устройств компьютеров. В телекоммуникации, для защиты АТС, кроссов, сетевого оборудования от всплесков тока, вызванных попаданием линейного напряжения и молниями. А так же при работе с трансформаторами, сигнализациями, громкоговорителями, контрольно-измерительным оборудованием, спутниковым телевидением и во многих других случаях.

Вот простенький пример защиты USB порта.

В качестве комплексного подхода рассмотрим гипотетическую схему комплексно решающую задачу построения сверхзащищённого светодиодного драйвера с питанием от сети переменного напряжения 220В.

В первой ступени самовосстанавливающийся предохранитель применён в связке с проволочным резистором и варистором. Варистор защищает от резких бросков напряжения, а резистор ограничивает протекающий в цепи ток. Без этого резистора в момент включения импульсного источника питания в сеть через предохранитель может течь недопустимо большой импульс тока, обусловленный зарядом входных ёмкостей. Вторая ступень защиты предохраняет от неправильного переключения полярности, или ошибочном подключении источника питания со слишком большим напряжением. При этом, в момент аварийной ситуации, бросок тока принимает на себя защитный TVS диод, а PolySwitch ограничивает протекающую через него мощность, предотвращая тепловой пробой. Кстати, эта связка настолько напрашивается в ходе разработки схемотехники и так широко распространена, что породила отдельный класс приборов — PolyZen. Весьма удачный гибрид ужа и трепетной лани.

Ну, и на выходе наш самовосстанавливающийся предохранитель служит для предотвращения короткого замыкания, а так же на случай выхода из рабочего режима светодиодов, или их драйвера в результате перегрева, либо неисправности.
В схеме также присутствуют элементы защиты от статики, но это уже не тема данной статьи…

Предупреждён — значит вооружён.

На прощание давайте кратко подведём итоги:
  • Polyswitch это не плавкий предохранитель.
  • Применяя Polyswitch необходимо заботиться о том, чтобы ток который через него проходит даже в случае внештатной ситуации не превышал допустимый. Необходимо применение ограничителей тока. В отдельных случаях ограничителем могут служить такие элементы как соединительные провода (электропроводка автомобиля) или внутреннее сопротивление батарей/аккумуляторов. В таких случаях возможна простейшая схема включения в разрыва цепи.
  • Polyswitch весьма инерционный прибор, он не годится для защиты схем чувствительных к коротким броскам тока. В этих случаях его необходимо применять совместно с другими элементами защиты — стабилитронами, супрессорами, варисторами, разрядниками и т. п., что не освобождает вас от необходимости принятия мер, ограничивающих максимальный ток в цепи.
  • Применяя Polyswitch следует следить чтобы напряжение на нём не превышало допустимого. Высокое напряжение может появиться после срабатывания прибора, когда его сопротивление увеличивается.
  • Следует помнить, что количество срабатываний прибора ограниченно. После каждого срабатывания его характеристики ухудшаются. Он не подходит для защиты цепей в которых перегрузки являются обыденным делом.
  • Ну и наконец, не забывайте что ток срабатывания этого прибора существенным образом зависит от температуры окружающей среды. Чем она выше, тем он меньше. Если ваше устройство рассчитано на эксплуатацию в расширенном температурном диапазоне или периодически работает в зоне повышенных температур (мощный блок питания или усилитель НЧ), это может привести к ложным срабатыванием.
P.S
Специально для того, чтобы в очередной раз не оскорблять чувства пользователя kacang хочу отметить, что при подготовке статьи были использованы материалы из следующих источников:
ru.wikipedia.org
www.platan.ru
www.te.com
www.led-e.ru
www.terraelectronica.ru
а также отрывки знаний из моей головы, почерпнутые в ходе реализации различных проектов по разработке радиоэлектронных устройств, обучения в МИЭТе и привычки, привитой со школьной скамьи, во всём искать физический смысл.

как проверить в домашних условиях

Большинство бытовых приборов при работе выделяют тепло. Некоторые из них предназначены и рассчитаны на нагрев (электроутюг, электрочайник или бойлер для нагрева воды), а для большинства сильное повышение температуры их корпуса и внутренней начинки является нежелательным побочным эффектом их функционирования. Для предотвращения перегрева в цепи питания таких приборов последовательно устанавливается термопредохранитель.

Устройство и принцип работы

Перед тем как проверить термопредохранитель на работоспособность, не будет лишним ознакомиться с его принципом работы и устройством. Ведь часто бывает такая ситуация: холодильник или утюг перестал работать, приходится его отдавать в ремонт или покупать новый, а виной всему небольшая деталь, стоимость которой копеечная. Зная, как и что проверить, можно сэкономить значительные средства.

Принцип работы основан на свойстве разных металлов расширяться при нагреве с разной интенсивностью. Биметаллическая пластина под действием высокой температуры изгибается, что используется в терморегуляторах для размыкания питающей цепи.

Конструктивно данный защитный элемент состоит из двух частей:

  • электрической с нормально замкнутыми контактами;
  • механической с биметаллической пластиной, соединенной с контактами электрической части.

Электрическая часть, как правило, заключена в термостойкий пластик, а механическая часть - в корпус из алюминия.

Возможные неисправности

Как было отмечено выше, контакты должны быть нормально замкнуты - при температуре нагрева не выше допустимой электрический ток должен течь через предохранитель. После достижения предельного значения температуры происходит срабатывание термопредохранителя и размыкание контактов.

Первая возможная неисправность - разомкнутые контакты в нормальном состоянии. Вторая неисправность - при достижении пороговой температуры контакты не размыкаются или размыкаются при нагреве выше номинального значения.

Методика проверки на исправность

Есть несколько советов, как проверить термопредохранитель. Все зависит от того, есть ли под рукой мультиметр или обычная прозвонка.

Первый совет, как проверить термопредохранитель мультиметром в режиме измерения сопротивления:

  • перевести прибор в режим измерения сопротивления;
  • приставить щупы к контактам предохранителя - если сопротивление близко к нулю, то контакты замкнуты;
  • нагреть металлическую часть термопредохранителя (зажигалкой, паяльником или опустить в горячую воду) и опять проверить сопротивление - оно должно быть бесконечно большим.

В процессе остывания может быть слышен слабый щелчок - это замкнулись контакты. Если до нагрева сопротивление равно нулю, а после нагрева - бесконечности, то проверяемая деталь исправна.

Данный метод проверки наиболее точный, но не всегда под рукой есть измерительный инструмент. Следующий совет о том, как проверить термопредохранитель дает приблизительный результат:

  • нагревать проверяемую деталь и прислушаться - должен быть легкий щелчок при приближении температуры нагрева к номинальной;
  • при остывании также должен быть щелчок.

Если деталь "молчит" при изменении ее температуры выше номинальной и ниже номинальной, то с большой вероятностью она неисправна.

Советы специалистов

Есть модели термопредохранителей, которые сами не возвращаются в исходное положение после остывания. У них предусмотрена кнопка на корпусе для перевода контактов в замкнутое состояние. Перед тем как проверить терморегулятор, следует убедиться, что он не относится к этому типу. Иначе щелчка и сопротивления со значением ноль не будет.

И последний совет от специалистов: перед тем как проверить термопредохранитель холодильника, бойлера, пылесоса или другого бытового прибора, его необходимо отсоединить из схемы. Иначе шунтирование через другие детали может показать неверные результаты при измерении сопротивления или прозвонке.

Самовосстанавливающиеся PTC-предохранители для защиты от токовых перегрузок

19 декабря 2014

Самовосстанавливающиеся предохранители POLYFUSE® компании Littelfuse представляют собой полимерные терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC). В ряде приложений они становятся отличной заменой стандартным плавким предохранителям.

Для долгой и надежной работы электронных цепей необходимо обеспечить их защиту от перегрузок по току и напряжению. Традиционным способом защиты от перегрузки по току является использование плавких или самовосстанавливающихся предохранителей. Самовосстанавливающиеся предохранители – это терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (Positive Temperature Coefficient, PTC).

Главным особенностью PTC является резкое скачкообразное изменение сопротивления при разогреве. Именно это свойство используется для защиты от перегрузок по току. При увеличении тока выше уровня срабатывания, PTC разогревается и размыкает цепь.

Современные PTC изготавливаются из полимерных материалов.

Компания Littelfuse предлагает различные типы полимерных самовосстанавливающихся термопредохранителей (PPTC):

  • PPTC для поверхностного монтажа различных типоразмеров (0402, 0603, 0805, 1206, 1210, 1812, 2016, 2920). Для них характерны токи срабатывания от 300 мА до 14 А;
  • выводные PPTC, которые имеют диапазон токов срабатывания 0,16…23,8 А;
  • PPTC типа Battery Strap, которые оптимизированы для приложений с батарейным питанием (ноутбуки, планшеты и другие). Они имеют низкопрофильное исполнение и малое сопротивление.

Свойства PPTC в значительной степени определяются особенностями их конструкции. Рассмотрим ее подробнее.

Устройство и принцип работы PPTC

Существует несколько основных компаний, которые производият PPTC. Каждая из них запатентовала и использует свою марку: Polyfuse (Littelfuse), PolySwitch (TE Connectivity), Semifuse (ATC Semitec), Fuzetec (Fuzetec Technology), Multifuse (Bourns). Несмотря на отличия в названии, все PPTC имеют одинаковый принцип работы и сходную структуру. Рассмотрим ее на примере самовосстанавливающихся предохранителей производства компании Littelfuse.

Рис. 1. Структура PPTC

PPTC представляет собой пластину непроводящего полимерного материала (рисунок 1). Как правило, это полиэтилен. При низких температурах полимер имеет преимущественно кристаллическое строение. Однако монокристаллическая структура не образуется. Это значит, что между отдельными кристаллическими участками оказываются незаполненные пространства. В процессе изготовления в эти пространства внедряют проводящий элемент – графит.

Благодаря графитовым каналам в неразогретом состоянии PPTC является проводником с низким собственным сопротивлением.

При разогреве выше определенной температуры перехода (обычно Тперехода порядка 125°C), молекулы полимера получают дополнительную энергию, и кристаллическая структура начинает трансформироваться в аморфную. Этот процесс сопровождается механическим расширением. Полимер вытесняет графит. В результате графитовые каналы разрываются, сопротивление резко увеличивается, а PPTC переходит в непроводящее состояние (рисунок 1, рисунок 2).

Рис. 2. Зависимость сопротивления PPTC от температуры

Когда температура предохранителя понижается, полимер начинает кристаллизоваться. Графитовые каналы образуются вновь, что приводит к возвращению проводящих свойств. В этом и состоит суть самовосстановления предохранителя. Стоит отметить, что величина сопротивления после восстановления всегда больше первоначальной. Об учете этого свойства будет сказано ниже.

Число переходов от проводящего состояния к непроводящему и обратно оказывается практически неограниченным. Это значит, что при отсутствии катастрофических факторов PPTC является, по сути, вечным предохранителем.

При использовании PPTC в качестве токоограничителя важным оказывается его свойство саморазогрева. В нормальном состоянии PPTC находится в проводящем состоянии. При протекании тока он, как и все элементы, рассеивает мощность Pd = I²R, где R – собственное сопротивление предохранителя. Если ток достаточно мал, то мала рассеиваемая мощность. В этом случае перегрев компонента оказывается незначительным, и большого роста сопротивления из-за саморазогрева не происходит.

Однако если ток имеет большое значение, то происходит значительное выделение тепла. Если температура превысит Tперехода – PPTC перейдет в непроводящее состояние и электрическая цепь окажется разомкнутой. В этом и состоит суть использования PPTC в качестве элемента защиты от перегрузок по току. Если аварийное состояние устранено, то предохранитель остывает и восстанавливает проводящие свойства.

Основные характеристики PPTC

Основными эксплуатационными характеристиками PPTC являются электрические и временные параметры, а так же температурные зависимости.

Ток удержания (Ihold), А – максимальный ток, который может пропускать PPTC без перехода в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха (обычно указывается для температуры 20…25°C).

Ток срабатывания (Itrip), А – минимальный ток, при котором PPTC переходит в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха.

В большинстве случаев токовые характеристики оказываются основными при выборе предохранителя.

Ток утечки. PPTC в непроводящем состоянии имеет конечное сопротивление. Это значит, что он не в состоянии полностью разорвать цепь, и через нее могут протекать токи утечки. Иногда этот параметр указывают в документации.

Максимальный ток (Imax), А – максимальный ток, который PPTC может выдержать без разрушения.

Максимальное напряжение (Vmax), В – максимальное напряжение, которое может выдержать PPTC без повреждения при протекании максимального тока Imax. Очевидно, что значение Vmax должно покрывать требования конкретного приложения. При этом следует учитывать не только номинальные значения напряжений, но и возможность возникновения помех. Например, в легковых автомобилях номинальное напряжение бортовой сети не превышает 16 В, а уровень помех может превышать 100 В.

Мощность рассеивания при переходе (Pd), Вт – мощность, рассеиваемая PPTC при переходе в непроводящее состояние при заданной температуре окружающего воздуха.

Как было отмечено в предыдущем разделе, при восстановлении PPTC его сопротивление не принимает исходное значение. Оно оказывается выше. Сопротивления PPTC до монтажа, после монтажа и после восстановления будут отличаться. В документации приводят несколько различных параметров сопротивления.

Минимальное начальное сопротивление (Rmin), Ом – минимальное сопротивление PPTC в проводящем состоянии до монтажа на плату.

Максимальное сопротивление после восстановления (Rimax), Ом – минимальное сопротивление PPTC после одного часа восстановления при заданной температуре окружающего воздуха.

Время срабатывания, с – характеризует время перехода PPTC в непроводящее состояние при протекании тока. Имеет сильную зависимость от величины тока и температуры окружающей среды. Чем больше ток и температура, тем быстрее происходит переход. Диапазон времен срабатывания начинается от единиц миллисекунд.

Рабочий диапазон температур, °C, как правило, составляет -40…85°C. В этом диапазоне предохранитель не достигает температуры перехода.

Большая часть характеристик PPTC имеет сильную зависимость от температуры. Наиболее важной для практического применения является температурная зависимость тока срабатывания. Она носит линейный характер (рисунок 3). Из рисунка видно, что ток срабатывания увеличивается в три раза при переходе от 85°С до – 40°С. Аналогичные зависимости имеют и другие параметры. Эти особенности следует учитывать при проектировании схем защиты.

Рис. 3. Температурная зависимость тока срабатывания от температуры

Несмотря на то, что традиционные плавкие предохранители имеют множество достоинств, PPTC являются незаменимыми во множестве приложений.

Качественное сравнение традиционных плавких предохранителей и PPTC

В большинстве случаев выбор между обычными плавкими предохранителями и PPTC делается исходя из требований конкретного приложения. Преимущества и недостатки каждого из решений определяются принципом работы этих защитных элементов (таблица 1).

Таблица 1. Качественное сравнение плавких предохранителей и PPTC

Параметр Плавкий предохранитель Самовосстанавливающийся PPTC
Число использований Однократное Многократное
Затраты на обслуживания Замена при каждом срабатывании Отсутствуют
Качество ограничения Полный разрыв цепи Есть токи утечки
Токи утечки, мА Отсутствуют До сотен
Минимальный уровень ток срабатывания Единицы А Сотни мА
Максимальный уровень тока ограничения, А Тысячи Десятки
Максимальное напряжение, В Типовое: до 600 Типовое: до 60
Максимальная рабочая температура, °С 125 85
Температурная зависимость тока срабатывания Слабая Сильная
Величина сопротивления в проводящем состоянии, мОм Десятки Сотни
Время срабатывания, мс Десятки Десятки

Плавкий предохранитель представляет собой металлический проводник (или проволоку), который плавится при возникновении перегрузки по току. При этом для восстановления проводящей цепи необходимо заменить предохранитель. В итоге, для эксплуатации оборудования потребуется обслуживающий персонал, что в большинстве случаев крайне нежелательно. PPTC свободны от этого недостатка.

С другой стороны, PPTC не способны полностью разорвать электрическую цепь. Они имеют конечное значение сопротивления. Это приводит к наличию токов утечки. Для многих приложений это может быть неприемлемо. Плавкие предохранители полностью разрывают цепь.

В общем случае, плавкие предохранители используются для более мощных цепей. Типовые значения токов срабатывания для них начинаются от единиц А. PPTC подходят для маломощных приборов, которые необходимо защищать от перегрузок, начиная от сотен миллиампер.

Верхняя граница токов для плавких предохранителей значительно превышает возможности PPTC и составляет тысячи ампер.

Ограничение величины мощности защищаемых цепей происходит и за счет собственного сопротивления предохранителей в проводящем состоянии. Плавкие предохранители имеют сопротивление в несколько раз меньше, чем у PPTC.

Еще одним преимуществом плавких предохранителей является меньшая зависимость от температуры окружающей среды (рисунок 3).

Диапазон рабочих температур у PPTC более узкий. Они имеют максимальную рабочую температуру 85°С, в то время как обычные предохранители могут работать при 125°С.

Важным параметром при выборе типа защитного элемента является максимальное рабочее напряжение. У PPTC типовым является напряжение до 60 В. Для плавких предохранителей типовое напряжение достигает сотен вольт.

Современная портативная электроника накладывает ограничения на габариты используемых компонентов. PPTC для поверхностного монтажа выполняются в миниатюрных корпусах, в том числе – 0402. Это делает их незаменимыми в ноутбуках, сотовых телефонах и других гаджетах.

Подводя итог приведенным рассуждениям, можно утверждать, что оба типа предохранителей имеют как достоинства, так и недостатки. Выбор между ними можно сделать только с учетом особенностей конкретного приложения.

PPTC будут предпочтительны в целом ряде случаев:

  • в приложениях с требованием минимальных затрат на обслуживание;
  • для слаботочных и низковольтных цепей;
  • в портативной электронике с ограничениями к габаритам элементов;
  • в потребительской, бытовой и другой электронике, работающей в узком температурном диапазоне.

Приведем конкретные примеры таких приложений (рисунок 4): сети с использованием Power Over Ethernet, USB1.1 и USB 2.0, сотовые телефоны и зарядные устройства, компьютерные интерфейсы, например, IEEE 1394 FireWire, домашние телефоны и так далее.

Рис. 4. Применение PPTC

Обзор PPTC компании Littelfuse

Компания Littelfuse предлагает самовосстанавливающиеся предохранители POLYFUSE® для разных типов монтажа:

  • PPTC для поверхностного монтажа серий 0603L, 0805L, 1206L, 1210L, 1812L, 2016L, 2920L, 250S, LoRho;
  • выводные PPTC серий USBR, 16R, 30R, 60R, 72R, 250R, 600R;
  • PPTC типа Battery Strap, оптимизированные для приложений с батарейным питанием.

Наиболее популярными разновидностями самовосстанавливающихся предохранителей являются PPTC для поверхностного монтажа и выводные. Рассмотрим их более подробно.

SMD PPTC. Номенклатура SMD-предохранителей включает в себя десять серий (таблица 2). Все серии выполняются для рабочего диапазона температур -40…85°C.

Таблица 2. SMD PPTC производства компании Littelfuse

Наименование Типоразмер Ток удержания, А Ток
срабатывания, А
Максимальное
напряжение, В
Максимальный
ток, А
Диапазон рабочих температур, °C
0402L 0402 (1005) 0,1…0,5 0,3…1,0 6 40/50 -40…85
0603L 0603 (1608) 0,04…0,5 0,12…1,0 6…15 40
0805L 0805 (2012) 0,10…1,10 0,3…2,00 6…24 40/100
1206L 1206 (3216) 0,125…2,00 0,29…3,5 6…30 100
1210L 1210 (3225) 0,05…2,0 0,15…4 6…30 10/100
1812L 1812 (4532) 0,10…3,0 0,3…5 6…60 10/20/40/100
2016L 2016 (5041) 0,30…2,00 0,6…4,2 6…60 20/40
2920L 2920 (7351) 0,30…5,00 0,6…10 6…60 10/40
250S 0,13 0,26 60 3
LoRho 0402…2920 0,1…7,0 0,3…14 6/12 40/50

Минимальное значение тока удержания составляет 40 мА (серия 0603L). Максимальное значение – 7 А (Серия LoRho, корпус 2920).

Диапазон возможных значений тока срабатывания начинается от 300 мА (серия 0603L) и ограничивается величиной 14 А (Серия LoRho, корпус 2920).

Для серии LoRho характерны наименьшие значения сопротивлений в проводящем состоянии: Rmin от 1 мОм, R1max от 7 мОм (корпус 2920).

Наименьшими габаритами обладает серия 0402L. Длина корпуса для них составляет 1 мм, а ширина – 0,5 мм.

Максимальным допустимым током 100 А обладают серии 0805L, 1206L, 1210L, 1812L.

Максимальное рабочее напряжение 60 В характерно для серий 1812L, 2016L, 2920L, 250S.

Выводные PPTC. Перечень выводных PPTC включает в себя семь серий (таблица 3). Диапазон рабочих температур для всех выводных самовосстанавливающихся предохранителей составляет -40…85°C.

Таблица 3. Выводные PPTC от Littelfuse

Наименование Ток удержания, А Ток срабатывания, А Максимальное
напряжение, В
Максимальный ток, А Диапазон рабочих температур, °C
USBR 0,75…2,50 1,3…5 6/16 40 -40…85
16R 2,50…14,00 4,7…23,8 16 100
30R 0,90…9,00 1,8…18 30 40
60R 0,10…3,75 0,2…7,5 60 40
72R 0,20…3,75 0,4…7,5 72 40
250R 0,08…0,18 0,16…0,65 60 3/10
600R 0,15…0,16 0,3…0,32 60 3

Наиболее низковольтной серией является USBR. Для нее рабочее напряжение составляет 6 В. Максимальным рабочим напряжением обладает серия 600R – 60 В в проводящем состоянии и до 600 В в режиме прерывания тока.

Минимально доступное значение тока удержания достигается в серии 250R – всего 80 мА, а максимальное значение в 14 А характерно для представителей серии 16R. Для этой же серии достигается максимальное значение тока срабатывания – 23,8 А.

Как видно из представленного обзора, пользователю предлагается широкий выбор PPTC. Для нахождения оптимального предохранителя для стандартных и типовых приложений можно воспользоваться рекомендациями инженеров Littelfuse (таблица 4).

Таблица 4. Области применения PPTC производства Littelfuse

Наименование 0402L 0603L 0805L 1206L 1210L 1812L 2016L 2920L 250S LoRho USBR 16R 30R 60R 72R 250R 600R
Телекоммуникационное оборудование
Требования Ul60950, TIA-968-A, GR-1089 + + +
Требования ITU-T + + +
CPE (Customer Premises Equipment) + + +
Аналоговая телефония + + +
T1/E1/J1 и HDSL + + +
ISDN + + +
ADSL + + +
Кабельная телефония + + +
PBX/KTS и Key Telephone System + + +
Компьютерная техника
Процессоры + + + +
USB + + + + + + + + +
IEEE1284 + + + + + +
IEEE 802.3 + + + + +
IEEE 1394 + + + +
Порты ввода/вывода + + + + + + +
PC Card + + + + + + + + +
SCSI + + + + + + +
Видео порт + + + + + + +
ЖК-мониторы + + + + + + + + +
Потребительская электроника
Set Top Box + + + + +
Микрофоны +
Считыватели карт памяти + +
Мобильные телефоны + + + + + +
AC/DC-адаптеры + + + + + + + + + +
Входы портативных устройств + + + + + + + +
Управление двигателями + + + + + +
Высоко-индуктивные цепи + + + + + +
Медицинское оборудование
Измерительные цепи + + +

Если же предполагается применение PPTC в нестандартных схемах, то стоит воспользоваться предложенным компанией Littelfuse стандартным алгоритмом выбора.

Алгоритм выбора PPTC компании Littelfuse

Алгоритм, предлагаемый инженерами Littelfuse, состоит из нескольких шагов.

  • На первом этапе необходимо определить основные электрические характеристики нагрузки: номинальные рабочие ток и напряжение, максимально допустимый ток, температуру окружающей среды, максимальную длительность нахождения в режиме перегрузки по току. Кроме того, следует спрогнозировать параметры возможных аварийных ситуаций и помех: значение возможного тока перегрузки, уровень напряжения помех. Дополнительными требованиями могут стать ограничения по габаритам и допустимому значению сопротивления предохранителя. Если для приложения предъявляются требования по стандартизации, то это также следует учесть.
  • Вторым шагом является выбор соответствующего требованиям PPTC.
  • Далее следует проверить, не выходят ли значения токов удержания и срабатывания за рамки допустимых значений во всем рабочем диапазоне температур. Аналогичным образом следует проанализировать время срабатывания. Если время срабатывания будет слишком большим, защищаемое устройство может выйти из строя. С другой стороны, слишком раннее срабатывание – также нежелательное явление.
  • Следует проверить, что выбранный PPTC соответствует требованиям по уровням напряжения с учетом помех.
  • Если требуется – необходимо проверить ограничения на габариты устанавливаемого предохранителя.
  • Наконец, необходимо проверить функционирование схемы в реальных условиях.

 

Заключение

Компания Littelfuse выпускает широкий спектр пассивных компонентов, таких как плавкие предохранители, самовосстанавливающиеся предохранители, TVS-диоды и так далее.

Полимерные самовосстанавливающиеся PPTC, по сравнению с плавкими предохранителями, имеют как достоинства, так и недостатки. Тем не менее, в ряде приложений PPTC оказываются незаменимыми (POE, USB, IEEE 1394 Firewire и других).

Богатый выбор наименований позволит разработчикам найти наиболее подходящий предохранитель как для стандартных приложений, так и для особенных уникальных устройств.

 

Литература

  1. Positive Temperature Coeficient (PTC) Thermistor Products. PRODUCT CATALOG & DESIGN GUIDE. 2008, Littelfuse.
  2. Electronics Circuit Protection. Product Selection Guide. 2013, Littelfuse.
  3. Why does USB 2.0 need Circuit Protection? 2013, Littelfuse.
  4. Документация на компоненты взята с официального сайта Littelfuse http://www.littelfuse.com/.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Наши информационные каналы

G4a00 термопредохранитель чем заменить - Вэб-шпаргалка для интернет предпринимателей!

Термопредохранитель можно заменить только на другой термопредохранитель. В таблице мы описали различные их виды и возможные аналоги.

Виды предохранителей Описание Варианты замены
Одноразовые Данный вид термопредохранителей способен выполнить свою функцию единожды. Если наблюдается превышение температуры, он разрывает цепь питания нагревательного элемента, предотвращая выход из строя всего устройства.

После срабатывания, одноразовый термопредохранитель становится неисправным, его нужно новым. Использовать технику без данного элемента не рекомендуется, поскольку она будет не защищена от перегревов.

Альтернативных вариантов, чем можно заменить термопредохранитель, например в мультиварке или в автомобиле нет.

Можно лишь временно замкнуть цепь надежным способом (пайкой, медной трубочкой, пружинкой от зажигалки).

Однако нужно учитывать – такой метод оставит устройство без защиты, и при следующем температурном скачке оно выйдет из строя. Поэтому, если термопредохранитель вышел из строя, его нужно выбросить и заменить новым.

Многоразовые Такие термопредохранители делают по принципу биметалла. Если происходит превышение температуры (например, в утюге, в сушилке или в обогревателе), контакт размыкается, прерывая цепь питания устройства. Когда техника остывает, термопредохранитель снова замыкает цепь нагревательного элемента. Многоразовый термопредохранитель не позволяет устройству перегреться и сгореть.

Часто, во время ремонта какой-либо техники, человек сталкивается с проблемой сгоревшего термопредохранителя. В таких случаях, может возникнуть вопрос, чем можно заменить термопредохранитель.

Независимо от того, какое устройство нужно отремонтировать, искать аналоги для термопредохранителя не рекомендуется. Если на резисторе печки или другой техники сломался такой элемент нужно заменить его новым.

Если в домашних условиях выполнить такую процедуру не получается, лучше обратиться к специалисту, поскольку качественное выполнение работы – залог долговечности техники.

Что такое термопредохранитель

Термопредохранитель является электромеханическим термовыключателем с фиксированной температурой срабатывания. Он используется для защиты устройства от перегрева, перегрузки по току обмоток одно и трехфазных электродвигателей переменного, постоянного тока.

Его используют в бытовой технике, автомобилестроении. Термопредохранитель есть в микроволновках, газонокосилках, сушилках, стиральных машинках и другой технике.

Принцип работы

Термопредохранитель замыкается с помощью легкоплавкой цепи, которая при повышении температуры плавится и прерывает функционирование устройства, предотвращая его возгорание. Данный элемент стоить сущие копейки, поэтому при неисправностях, его можно заменить, не переживая о финансовых затратах.

Отличительные особенности термопредохранителя

На корпусе данного элемента обязательно имеется определенная маркировка:

  • серия, код;
  • температура срабатывания;
  • рабочее напряжение;
  • рабочий ток.

Главное отличие термопредохранителя от обычного – он перегорает не от высокого напряжения, а от повышения окружающей температуры.

Проволочка термопредохранителя представляет собой легкоплавкий припой, который перегорает при 115-120 градусах по Цельсию.

Как выявить неисправность предохранителя

Для этого потребуется мультиметр, установленный на режим измерения сопротивления.

  1. Поставьте щупы прибора к контактам термопредохранителя – если показатели близятся к нулю, контакты замкнуты.
  2. Нагреть металлическую часть, любым способом, затем снова измерять сопротивление – в таком случае показатели будут максимально большими.

При остывании можно услышать характерный щелчок, который указывает на замыкание контактов. Если до нагрева показатели ближе к нулю, а после нагрева максимальны, значит, деталь исправна. Это самый эффективный метод диагностики термопредохранителя.

Если нет прибора для измерения показателей, нужно просто:

  • нагреть термопредохранитель;
  • прислушиваться к нему.

Если во время этой манипуляции был слышен щелчок, значит устройство исправно.

Найти качественный термопредохранитель не составит труда, к тому же такая деталь стоит сущие копейки. Поэтому искать ей альтернативу не нужно, а тем более оставлять технику работать без нее. В противном случае, велика вероятность, что менять придется не маленькую дешевую деталь, а целое дорогостоящее устройство.

Термопредохранитель можно заменить только на другой термопредохранитель. В таблице мы описали различные их виды и возможные аналоги.

Виды предохранителей Описание Варианты замены
Одноразовые Данный вид термопредохранителей способен выполнить свою функцию единожды. Если наблюдается превышение температуры, он разрывает цепь питания нагревательного элемента, предотвращая выход из строя всего устройства.

После срабатывания, одноразовый термопредохранитель становится неисправным, его нужно новым. Использовать технику без данного элемента не рекомендуется, поскольку она будет не защищена от перегревов.

Альтернативных вариантов, чем можно заменить термопредохранитель, например в мультиварке или в автомобиле нет.

Можно лишь временно замкнуть цепь надежным способом (пайкой, медной трубочкой, пружинкой от зажигалки).

Однако нужно учитывать – такой метод оставит устройство без защиты, и при следующем температурном скачке оно выйдет из строя. Поэтому, если термопредохранитель вышел из строя, его нужно выбросить и заменить новым.

Многоразовые Такие термопредохранители делают по принципу биметалла. Если происходит превышение температуры (например, в утюге, в сушилке или в обогревателе), контакт размыкается, прерывая цепь питания устройства. Когда техника остывает, термопредохранитель снова замыкает цепь нагревательного элемента. Многоразовый термопредохранитель не позволяет устройству перегреться и сгореть.

Часто, во время ремонта какой-либо техники, человек сталкивается с проблемой сгоревшего термопредохранителя. В таких случаях, может возникнуть вопрос, чем можно заменить термопредохранитель.

Независимо от того, какое устройство нужно отремонтировать, искать аналоги для термопредохранителя не рекомендуется. Если на резисторе печки или другой техники сломался такой элемент нужно заменить его новым.

Если в домашних условиях выполнить такую процедуру не получается, лучше обратиться к специалисту, поскольку качественное выполнение работы – залог долговечности техники.

Что такое термопредохранитель

Термопредохранитель является электромеханическим термовыключателем с фиксированной температурой срабатывания. Он используется для защиты устройства от перегрева, перегрузки по току обмоток одно и трехфазных электродвигателей переменного, постоянного тока.

Его используют в бытовой технике, автомобилестроении. Термопредохранитель есть в микроволновках, газонокосилках, сушилках, стиральных машинках и другой технике.

Принцип работы

Термопредохранитель замыкается с помощью легкоплавкой цепи, которая при повышении температуры плавится и прерывает функционирование устройства, предотвращая его возгорание. Данный элемент стоить сущие копейки, поэтому при неисправностях, его можно заменить, не переживая о финансовых затратах.

Отличительные особенности термопредохранителя

На корпусе данного элемента обязательно имеется определенная маркировка:

  • серия, код;
  • температура срабатывания;
  • рабочее напряжение;
  • рабочий ток.

Главное отличие термопредохранителя от обычного – он перегорает не от высокого напряжения, а от повышения окружающей температуры.

Проволочка термопредохранителя представляет собой легкоплавкий припой, который перегорает при 115-120 градусах по Цельсию.

Как выявить неисправность предохранителя

Для этого потребуется мультиметр, установленный на режим измерения сопротивления.

  1. Поставьте щупы прибора к контактам термопредохранителя – если показатели близятся к нулю, контакты замкнуты.
  2. Нагреть металлическую часть, любым способом, затем снова измерять сопротивление – в таком случае показатели будут максимально большими.

При остывании можно услышать характерный щелчок, который указывает на замыкание контактов. Если до нагрева показатели ближе к нулю, а после нагрева максимальны, значит, деталь исправна. Это самый эффективный метод диагностики термопредохранителя.

Если нет прибора для измерения показателей, нужно просто:

  • нагреть термопредохранитель;
  • прислушиваться к нему.

Если во время этой манипуляции был слышен щелчок, значит устройство исправно.

Найти качественный термопредохранитель не составит труда, к тому же такая деталь стоит сущие копейки. Поэтому искать ей альтернативу не нужно, а тем более оставлять технику работать без нее. В противном случае, велика вероятность, что менять придется не маленькую дешевую деталь, а целое дорогостоящее устройство.

Основная причина выхода их строя трансформаторов – перегрев при перегрузке или коротком замыкании. Термопредохранители в трансформаторе отключают его при повышении температуры выше допустимой и защищают аппарат от возгорания.

Что такое термопредохранитель и зачем он нужен

Термопредохранитель — это элемент электрической схемы, отключающий аппарат не при превышении тока выше номинального, как обычный предохранитель, а при повышении температуры.

Перегрев трансформатора происходит по разным причинам, основные из которых перегрузка или недостаточное охлаждение устройства. При этом разрушается изоляция обмоточных проводов, что приводит к витковому замыканию или возгоранию обмоток.

Основной задачей аппарата является разрывание цепи при перегреве. Он подключается последовательно с первичной обмоткой и устанавливается внутри катушек трансформатора, под наружной изоляцией. При перегреве происходит его срабатывание и отключение аппарата.

Принцип действия устройства

Есть несколько видов термопредохранителей, выполняющие одинаковые функции, но различные по конструкции:

  • Одноразовые предохранители. Внутри элемента находится проволока из легкоплавкого сплава – Розе (+94°C.) или Вуда (+60-68,5°C). Наполнителем является кварцевый песок, впитывающий расплавленный металл и гасящий дугу, которая появляется при срабатывании устройства.
  • Самовосстанавливающийся предохранитель. Это полимерный терморезистор с нелинейным изменением сопротивления при повышении температуры. В холодном состоянии оно близко к 0 и не оказывает влияния на работу схемы. При превышении температуры сопротивление элемента возрастает, и он отключает обмотку трансформатора от сети. После остывания предохранитель возвращается в исходное состояние.
  • Биметаллические термостаты. В корпусе этих приборов находятся контакты и биметаллическая пластинка. При нагреве она изгибается и размыкает контакт. Есть двух видов – малогабаритные с гибкими выводами, которые устанавливаются внутри обмоток и более массивные, которые имеют клемы для подключения и ставятся снаружи аппарата на магнитопровод или радиатор выходных транзисторов.

Где размещают предохранитель в трансформаторах

Для эффективной работы устройство защиты должно находиться в непосредственной близости от намоточного провода, среди витков катушек.

В обмотке

Установка в первичной обмотке не применяется из-за того, что она находится ближе к магнитопроводу, и корпус термопредохранителя мешает наматывать вторичную обмотку, а температура намоточных проводов одинаковая во всём аппарате.

Исключением являются трансформаторы с раздельными катушками. В этом случае возможна установка двух элементов защиты – по одному в каждой обмотке.

Во вторичной обмотке

Самое распространённое место монтажа термозащиты – наружная поверхность вторичной обмотки, под внешней изоляцией трансформатора. В этом случае элемент устанавливается после намотки катушек и не мешает равномерной намотке проводов.

Кроме того, в случае короткого замыкания в схеме вторичная катушка нагревается сильнее первичной, особенно при наличии нескольких обмоток.

Информация! Термопредохранители независимо от места установки всегда подключаются последовательно с первичной обмоткой. Это необходимо для полного отключения аппарата в аварийной ситуации.

Какие термопредохранители используются

В зависимости от назначения аппарата в трансформаторах применяются разные типы термопредохранителей.

В трансформаторе музыкального центра

Перегрев музыкального центра не всегда связан с выходом из строя электронной схемы. Это может происходить из-за длительной работы, недостаточного охлаждения, установки центра возле батареи отопления и других причин.

Кроме того, музыкальная аппаратура дороже зарядных устройств и блоков питания, поэтому в них устанавливаются более дорогие многоразовые самовосстанавливающиеся предохранители и биметаллические термостаты.

Информация! В некоторых аппаратах термозащита устанавливается не только в трансформаторах, но и на радиаторах силовых транзисторов.

В трансформаторе блока питания

Блоки питания — это сравнительно недорогие устройства, поэтому в бп устанавливаются одноразовые предохранители со вставкой из легкоплавкого металла.

Как проверить исправность работы термозащиты

Проверка работы одноразового предохранителя приведёт к его срабатыванию и выходу из строя, поэтому такие элементы проверяют только тестером на целостность.

Для проверки многоразовых устройств термозащиты кроме тестера необходима обычная зажигалка;

  • подключить тестер к выводам термопредохранителя;
  • проверить сопротивление – должно быть около 0Ом;
  • нагреть элемент зажигалкой;
  • в процессе нагревания сопротивление исправного устройства резко увеличивается;
  • после остывания показания прибора должны вернуться к первоначальным.

Как сделать самодельный термопредохранитель

Сделать полноценное устройство термозащиты в домашних условия нельзя – для этого необходимы дорогие и редкие сплавы. Распространённый оловянно-свинцовый припой ПОС-60 имеет температуру плавления 190°С и не обеспечит надёжную защиту.

Элемент для замены стоит недорого и его можно приобрести в магазине или заказать на Алиэкспресс. Выбор производится по трём параметрам:

  • Температура срабатывания. Должна быть аналогична сгоревшему предохранителю.
  • Ток. Должен быть не меньше тока защищаемого аппарата.
  • Напряжение. При работе напряжение на выводах предохранителя несколько милливольт, но при срабатывании оно равно напряжению сети. Поэтому при недостаточном номинальном напряжении элемента внутри него произойдёт короткое замыкание и трансформатор останется в работе. Для большинства электроприборов этот параметр должен составлять не менее 250В.

Технологический процесс ремонта и замены предохранителя

Во многих случаях трансформатор перестаёт работать из-за срабатывания термопредохранителя. Это происходит не только из-за перегрева обмоток, но и из-за кратковременного повышения тока. В этом случае термозащита выполняет функцию обычного предохранителя.

Для восстановления работоспособности аппарата защитный элемент необходимо заменить на аналогичный или на обычный предохранитель. Есть два варианта подключения термозащиты.

Соединение проводов на плате

В этом случае достаточно закоротить вывода термозащиты или припаять параллельно вышедшему из строя элементу на длинных проводах исправный. Он укладывается на вторичную обмотку и закрепляется скотчем.

Соединение внутри катушек

В этом случае необходимо следующее:

  • демонтировать трансформатор;
  • разобрать магнитопровод;
  • снять со вторичной обмотки наружный слой изоляции;
  • отделить от катушки термопредохранитель;
  • отпаять его от вывода первичной обмотки;
  • припаять вместо него исправный элемент и поместить на место старого;
  • обмотать всю конструкцию изоляционным материалом;
  • собрать трансформатор и подключить его к плате.

Важно! Причиной срабатывания термозащиты может быть неисправность электронной схемы, поэтому после сборки работоспособность аппарата необходимо тщательно проверить.

Рекомендуем к прочтению


Смотрите также

Описание: