Современные средства защиты в электросхемах

Есть обычные разовые предохранители, которые сгораю при превышении допустимого тока, затем требуют замены.

Разовые предохранители могут быть в стекле, керамике, пластике. Так же эту роль на схемах выполняют низкоомные сопротивления, индукторы и печатные проводники. Высоковольтные предохранители внутри выполнены в виде натянутой пружины для исключения образования дуги внутри предохранителя при его сгорании.

Есть категория самовосстанавливающиеся предохранители. При превышении тока, сопротивление и температура такого предохранителя вырастает ограничивая через себя ток. После остывания предохранитель снова восстанавливает свои прежние свойства.

Отдельно можно выделить температурные предохранители. Сегодня их можно встретить в нагревательных приборах, трансформаторах и даже в обмотке двигателя. Температурные предохранители выполнены из низкотемпературного сплава 100 - 300 градусов Цельсия. При монтаже нельзя допускать нагрев выводов таких предохранителей выше отметки плавления. Так же часто в схемах встречаются самовосстанавливающиеся термопредохранители на основе биметаллической мембраны.

Следующим наиболее популярным элементом на схемах является варистор.
Этот нелинейный элемент предохраняет схемы от скачков и превышений напряжения. Небольшие всплески напряжения варистор рассеивает в тепло своего корпуса. Если питающие напряжения превышают допустимый порог, варистор резко снижает своё сопротивление и коротит входную цепь, при этом идёт повышение потребляемого тока и горят защитные предохранители в схеме.

По такому же принципу работает супрессор или по другому - защитный диод. Работа их очень схожа с работой варистора, защитный диод переключается в закрытое состояние при превышении заданного напряжения. В отличие от варистора, у защитных диодов переключение происходит почти мгновенно и они не критичны к температуре окружающей среды.
Иногда для защиты от смены полярности в схемах используют обычный диод в обратном включении. При неправильном подключении полярности диод открывается и коротит цепь питания. Сам диод при этом должен выдерживать ток в несколько раз превышающий ток плавкого предохранителя в этой цепи.

Для ограничения и регулировки протекающего тока в электронных схемах используют термисторы и позисторы. Или по простому резисторы с отрицательным и положительным коэффициентом зависимости от температуры кристалла.

Маркировка таких элементов обычно NTC и PTC соответственно. Однако производители могут ставит и другие маркировки на корпуса данных элементов. Что бы узнать к какой категории принадлежит такой элемент, необходимо замерить его сопротивление в холодном и нагретом состоянии кристалла. Термистор будет уменьшать своё сопротивление при нагреве, позистор - увеличивать.

Термисторы часто применяют как ограничители тока при заряде накопительных конденсаторов. Позисторы используют для ограничения проходящего тока, по типу самовосстанавливающего предохранителя.
Эти свойства позисторов используют в пусковых устройствах двигателей,
в размагничивании рамки кинескопа, в замках УБЛ .
Так же эффективно термисторы и позисторы используются в схемах в качестве датчиков температуры.

Для более полной защиты электронных схем используются активные элементы электроники. Так в схемах с программой контроля, идёт опрос состояний схемы перед включением питания. Если напряжения и контрольные позиции в схеме не соответствуют норме, питание не включится. По таким принципам в работают электросхемы под управлением микроконтроллера.