Як вибрати запобіжник? Плавкі посилання проти Polyfuse?

Я розумію, що це надзвичайно широка тематична область, але мені потрібно знати, як вибрати запобіжник для захисту ланцюга.

Нещодавно дешевий блок живлення товариша підірвався досить вражаюче (два первинні MOSFET підірвалися - мертві шорти.) Він вимагав 400 Вт, але на друкованій платі сказали 235 Вт (більше брендів живлення.) скляний запобіжник 5А. Чому так завищено? Однак запобіжник був підірваний під час цього, тому запобіжник зробив свою справу. Запобіжний запобіжник НЕ вибухнув.

У своєму проекті Super OSD я намагаюся захистити ланцюг, що використовує 455mA max. Я використовую поліфузик 500mA. Чи стосуються подібних порад щодо поліфузів? Чи знадобиться мені більший поліфуз?

Запобіжники - важка тема. Запобіжник 5А може залишатися неушкодженим при 7А, але дути при 6А. Все залежить від того, наскільки поточний шаблон у часі. У скляних циліндричних запобіжниках є швидкі типи (позначені "F", власне німецьким словом "Flink"), які будуть дмухати, якщо номінальний струм буде перевищений навіть на короткий час, і є запобіжники повільного видуву (позначено " Т ", від німецького слова" Trage "), яке витримає короткі сплески. Більшість джерел живлення використовуватимуть останні, оскільки вони спричинять поточний пік при включенні.

Самостійно відновлюючі запобіжники, такі як PolyFuse, - це пристрої PTC, опір яких підвищиться до дуже високих значень, якщо вони нагріваються занадто високим струмом, але вони ніколи не є справжнім перериванням. Коли вони охолонуть, вони знову пройдуть, і схема може знову працювати, за умови усунення причини відключення. Оскільки він повинен реагувати на нагрівання PolyFuse, матиме певний опір, набагато більше, ніж скляний запобіжник. Розмір PolyFuse не тільки залежатиме від його поточного рейтингу, але й визначатиме, наскільки швидко він буде реагувати. Повинно бути зрозуміло, що частина 0805 реагуватиме швидше, ніж диск діаметром 20 мм.

редагувати
Графік покаже, чим відрізняються запобіжники PTC від запобіжників металевого дроту:

Якщо є надструм, опір зросте, скорочуючи струм (1/10 секунди) швидко до 1/10-ї величини, після чого струм все одно зменшиться, але набагато повільніше, і завжди буде залишатися струм; ви не отримаєте повного переривання. Це для невеликої версії SMT розміром 0603. Радіальна версія на зразок 600R реагує набагато повільніше ( 10 секунд, щоб піти на 1/10 струму), тож зрозуміло, що PolyFuse дійсно не захистить від коротких замикань: до моменту зменшення струму до безпечного рівень декількох компонентів може бути смажений.

Який запобіжник ви виберете, має залежати від того, від чого ви хочете захиститись. Якщо це надмірний струм через дефект компонента, ви не хочете самостійно ремонтувати пристрій, ви хочете припинити роботу виробу до його ремонту. (У цій відповіді я пояснив, чому такий запобіжник не повинен бути замінений користувачем.) Для запобіжника живлення ви не вибираєте PTC. ОТОХ, якщо високий пік струму нормальний у вашому виробі, але ви не хочете, щоб надмірно виміряти компоненти, щоб впоратися з ним, PTC може допомогти.

Запобіжники часто розраховані на два або більше максимального нормального робочого струму. Це з трьох причин. По-перше, запобіжник призначений для захисту від чогось катастрофічного, як правило, короткого. Справжній короткий у більшості випадків в рази перевищить очікуваний робочий струм. По-друге, ви хочете трохи запасу. Ви не хочете, щоб запобіжник спрацьовував лише через те, що пристрій деякий час був у встановленому струмі, а струм, можливо, був трохи високим через толерантність частин, напругу в лінійці чи що завгодно. По-третє, навіть у звичайних операціях багато пристроїв матимуть тимчасові силові перехідні струми. Наприклад, двигун запускає багато струму для запуску, старомодна ЛЕБ (лампочка) може витягнути кілька разів більше свого номінального струму за кілька мілісекунд до досягнення робочої температури,

Деякі запобіжники - "повільний удар", які спеціально розроблені для того, щоб на деякий час випустити струм вище їхнього рейтингу. Це для пристроїв, де звичайні перехідні процеси можуть займати більше декількох мс або 10 с.

Що стосується поліфузика, уважно перевірте аркуш і подивіться, який опір має заданий струм. Можливо, вам не сподобається падіння напруги, яке ви отримаєте через 500 мА поліфузика при 455 мА. Також подумайте, від чого ви насправді намагаєтесь захистити. Якщо щось у вашому пристрої виходить з ладу, і він затягує 750 мА, чи справді вам потрібен запобіжник, щоб вимкнути його? Щось уже зламалося, тому запобіжник не захищає ланцюг більшу частину часу. Зазвичай це не дозволяє запектися і спалити чийсь будинок. Я не знаю, що це за ваш пристрій, але якщо малюнок 750mA не збирається значно нагрівати його, то, ймовірно, запобіжник вам не потрібен так щільно. Моя перша реакція на поштовхи коліна - почати із запобіжника 1А, якщо ви очікуєте 455 мА, але я не знаю деталей вашого пристрою.

У полі-запобіжника повинно бути три струми:

• Поточне затримка
• Поточна поїздка
• Поточний макс

Більшість, що я бачив, мають набагато ширші відстані, ніж ви дозволяєте. Наприклад, якщо ваша схема набирає максимум 455 мА, то ваша поточна поїздка повинна бути трохи вище цього, але ваш поточний заряд повинен це впоратися.

Дивлячись на PTC, який має струм утримування 400 мА, він має відключення 800 мА та максимум струму 40А. Якщо ви проектуєте занадто близько, ви будете спрацьовувати під час звичайного використання.

Якщо 455mA - це абсолютний максимум, з яким може працювати ваш ланцюг, але він нормально працює при 200mA, то запобіжник з відключенням 500mA, ймовірно, спрацює. Якщо ваша нормальна робота ближче до 455mA, можливо, вам доведеться дозволити їй обробляти більше струму, перш ніж спрацьовувати без пошкоджень.

Більшість запобіжників, особливо поліфузи, як правило, не слід покладатися на захист ланцюгів від пошкодження, окрім загоряння, за винятком тих, які здатні протистояти струму набагато вище тих, з якими вони зазвичай справляються. Часто до моменту, коли запобіжник спливе, все, що повинно було перемикати струм, буде зруйновано, і запобіжник буде останньою справою в ланцюзі, яка все ще здатна перервати струм. Краще, ніж розпалювати вогонь, але все ж не чудово.

Якщо необхідно захистити ланцюги від пошкоджень, то в первинних елементах комутації, як правило, краще використовувати комбінацію обмежувача струму та теплового відключення. Зауважте, що тільки обмеження струму часто достатньо лише для застосувань низької напруги, а лише тепловий запас достатній лише тоді, коли відомо, що обмежує струм (я бачив мікросхеми драйверів двигуна, які стверджували, що "захищені від перевантаження від термічного навантаження" як дорожні спалахи, досить гарячі, щоб запобігти живлення та землю площин під ними, коли вони подаються на 20А живлення та підключені до мертвих коротких). Крім того, навіть якщо існують механізми обмеження струму та теплового запасу, запобіжник все одно повинен використовуватися, якщо стихійний короткочасний збій (наприклад, від ОУР) може спричинити пожежу. Запобіжники часто не дуже зручні для запобігання пожеж,