se selectează o siguranță
Alegerea unei siguranțe pentru circuitul tău nu e atât de ușoară pe cât pare. Cel potrivit vă poate proteja utilizatorii și circuitele.
Este ușor să trivializeze nevoia de o siguranță și să selectați unul. Toți am fost enervați sau exasperați de o siguranță cu sufletul la gură. Uneori ne-am dori să nu fie nevoie de o astfel de componentă pentru circuitele noastre. Odată cu apariția distribuției electrice în 1800, siguranțele au devenit un dispozitiv esențial în prevenirea incendiilor. Sistemele electrice au nevoie de ele din același motiv. Sistemele electronice au aceleași probleme de incendiu și au nevoie și de siguranțe (Fig. 1). Siguranțele vor preveni, de asemenea, tensiunile letale de la utilizatorii șocant.
1. Siguranțele protejează utilizatorii de șocuri și produse împotriva incendiilor. În timp ce acest PCB a eșuat, nu a pornit un incendiu.
Unele wag anonim a venit cu aforism, "Un tranzistor de douăzeci de dolari va sufla întotdeauna pentru a proteja o siguranță de zece cenți." O siguranță nu este destinată să protejeze un tranzistor. Ar fi chiar mai puțin potrivit pentru a proteja o diodă laser, deoarece acestea a lua ruinat cu câteva nanosecunde de supracurent.
Siguranțele sunt ideale pentru a proteja firele și urmele de plăci de circuite imprimate (PCB) de la topire și foc. Acest lucru se poate întâmpla atunci când pantaloni scurți dezvolta de la fire abrazive sau sârmă magnet obtinerea scurtcircuitat de la vibrații și constricție din cauza câmpurilor magnetice ac. Un alt defect comun este de la condensatori electrolitice și tantal, care pot eșua într-un scurt-circuit.
În loc să contați pe o siguranță pentru a vă proteja tranzistorii, puteți alimenta circuitul pe care îl dezvoltați cu o sursă de alimentare de laborator și puteți seta limita curentă la un amper sau cam așa ceva. Doriți să setați curentul mai puțin decât ceea ce ar topi un fir de legătură în interiorul tranzistorului sau IC. Atunci circuitul tău de comportament nepotrivit se va înfierbâna, în loc să explodeze. După ce faci lucrurile să funcționeze, poți proiecta într-o siguranță.
Nevoia de o siguranță
Orice este alimentat de o sursă de impedanță scăzută are nevoie de o siguranță. Acest lucru ar putea fi un produs care se conectează la perete, sau este alimentat de o baterie, sau unul care rulează de la alternator în mașina ta. Sursa cu impedanță scăzută va furniza o mulțime de curent care va topi cuprul și va porni un incendiu (Fig. 2). Underwriters Laboratoarele a fost început pentru a ajuta companiile de asigurări reduce riscul lor de asigurare de incendiu. O siguranță poate proteja oamenii de la o tensiune scurtcircuitat la caz, precum și să păstreze un produs de la prinderea focului.
2. Acest PCB a fost topit în mod necorespunzător. O siguranță ar fi trebuit să explodeze cu mult înainte ca atâta energie să fie consumată, începând un incendiu serios.
Alegeți pachetul de siguranță
Ca majoritatea lucrurilor, cererea dumneavoastră va determina tipul de siguranță pe care o veți utiliza. S-ar putea să ai nevoie de o siguranță de înaltă tensiune. În cazul în care produsul este vândut în principal în SUA, atunci o siguranță convențională 1/4-in. ar putea fi adecvate. În Europa, fitilul de sticlă de 5 × de 20 mm este comun. Pentru lucrările auto, siguranțele lamei sunt folosite peste tot în lume. Un distribuitor electric vă poate conduce la tipul potrivit de siguranță industrială. Dacă protejați urmele pe un PCB, siguranțele de montare pe suprafață sunt ideale (Fig. 3).
3. Puteți lipi unele siguranțe de suprafață-mount chiar pe PCB. Acesta are clipuri mici care decuplează căldura de lipit de fitil și asigură înlocuirea ușoară a siguranței.
Deseori, trebuie doar să te uiți la produse similare cu a ta și a vedea ce fel de siguranță au folosit. Așa spunea mentorul meu, Nu se copiază; folosește arta anterioară."
Evaluarea vitezei de siguranță
Odată ce ați stabilit pachetul de siguranță, probabil, în legătură cu acest efort ar trebui să decidă cu privire la viteza de siguranță. O siguranță cu lovitură rapidă se va deschide rapid, înainte ca firele sau urmele sau dispozitivele să se încălzească prea tare. Cu toate acestea, o lovitură rapidă poate fi supusă unei defecțiuni neplăcere, din cauza supraîncărcării de moment.
4. Curba timp-curent descrie cât de repede va sufla o siguranță la orice curent dat. Are o scală log-log. Rețineți că o siguranță 1-A va exploda după 10.000 de secunde cu exact 1 A aplicat. (Curtoazie de Bel Fuse)
Becurile incandescente, sarcinile capacitive și sursele de alimentare liniare și de comutare au un curent mare atunci când le porniți. Ce poate fi dificil despre sarcinile alimentate de putere de perete AC este că, atunci când le porniți, inrush ar putea fi mai puțin severe, dacă le-ați comutat atunci când tensiunea de intrare doar se întâmplă să fie la zero volți. Trebuie să ia în considerare starea atunci când vă conectați dreptul de putere la tensiunea maximă. Asta va crea un puls de curent mai mare, mai scurt, care poate deschide o siguranță cu lovitură rapidă.
Dimensionarea siguranței
Odată am proiectat o radieră ultravioletă pentru plachete UVPROM într-o mașină semiconductoare. Știam că dacă fitilul s-a împiedicat, asta înseamnă că ceva a fost stricat serios; nu ar fi nici o excursie aleatoare, sau așa m-am gândit. Greșeala mea a fost să dimensioneze fitilul prea aproape de sarcina așteptată de la transformatorul liniar de înaltă tensiune.
Acesta a lucrat bine în laboratorul meu, dar atunci când oamenii de marketing a luat-o la Electronica în München, Germania, masina a fost alimentat de 50 de cicluri ac. Această frecvență mai mică a însemnat transformator a avut mai multe pierderi și a atras mai mult curent. Am lăsat atât de puțină marjă, încât fitilul a explodat, chiar înainte de spectacol. Din fericire, am folosit 5- × siguranțe europene de 20 mm, așa că am spus personalului spectacolului pentru a merge cumpăra siguranțe mai mare de curent la nivel local, și să ia placa de acoperire off și pop în siguranțe.
Din păcate, în ciuda explica greșeala mea, de management a insistat că în loc de PCB-montat clipuri de siguranță, am pus în suporturi de siguranță detașabile pe partea exterioară a cutiei, care a făcut un cablaje de cabluri-cuib și de asamblare complicate. Aceasta este ceea ce se întâmplă atunci când departamentul de marketing apucă prototipul de pe bancă și ia-l la un spectacol. Treizeci de ani mai târziu, eu încă nu resimt având pentru a elimina PCB-mount fitil clipuri.
În timp ce lucram la o companie de testare a semiconductorilor, am fost chemat să ajut cu standardele pentru facilitățile necesare pentru alimentarea testerului. Inginerul anterior a supradimensionat siguranțele pe baza curentului potențial maxim de sute de surse de alimentare din unitate. Am avut de a trage afară Codul Național electrice și reglementările care implică circuite de ramură pentru a dovedi că întrerupătoarele de circuit (sau o siguranță) sunt dimensionate la sârmă de alimentare a mașinii- nu niciodată de așteptat sarcina maximă care nu s-ar întâmpla în viața reală. Acesta a salvat aproximativ 10.000 dolari în costurile de instalare și a făcut clienții destul de fericit.
În mod similar, inspectorul de acasă pentru casa am cumpărat recent a spus disjunctoarele panoul principal au fost prea mari pentru 4-tona de aer conditionat. Este aceeași problemă- în cazul în care firele sunt suficient de groase pentru 70 A spărgătoare, atunci este bine să utilizați un întrerupător mai mare decât ceea ce are nevoie unitatea de aer condiționat. Siguranțele de la conectarea la unitatea de curent alternativ sunt dimensionate pentru a proteja sarcina respectivă. Puteți conecta o sarcină 2-A la priza de perete fără a schimba întrerupătorul de 20-A din panou pentru sarcina inferioară. Întrerupătorul (sau fitilul) protejează cablurile casei împotriva incendiilor. Produsul 2-A trebuie să aibă o protecție proprie a circuitului pentru foc și pantaloni scurți.
Toate acestea este de a spune că ar trebui să dimensiunea fitil bazat pe oprirea lucruri de capturare foc, nu o valoare de 10% mai sus de curent de operare. Măsoară curentul de funcționare în orice condiții, și la toate temperaturile, și spre deosebire de mine, la frecvența de intrare de 50 de cicluri, dacă este necesar. Dau seama că orice sistem de alimentare cu un autobuz DC va avea un curent mare inrush atunci când prima pornit. Fitilul trebuie să reziste la acest lucru, chiar dacă un copil întoarce comutatorul de zeci de ori în câteva secunde.
Este posibil ca evaluarea curentului de siguranță să ajungă dublu sau chiar de 10 ori mai mare decât curentul de funcționare. Este treaba ta pentru a elimina funcționarea siguranței neplăcere, în timp ce asigurându-vă că orice eșec sau scurt va sufla fitil înainte de a porni un incendiu. După sa menționat mai sus, s-ar putea încerca o lent-lovitură de siguranță pentru a obține trecut unele problema inrush curent, în timp ce încă protejarea circuitului de foc.
Concluzie
Pentru a vă asigura că circuitul nu se topește sau nu ia foc, nu strică niciodată să puneți o siguranță în intrare. Pentru condensatoare electrolitice mari, unele produse de consum ieftine au urme de PCB subdimensionate, astfel încât atunci când pantaloni scurți condensator, urme PCB se topește, servind ca o siguranță. Aceasta nu este cea mai bună soluție, deși, deoarece cuprul are un coeficient de temperatură ridicată, iar procesul de fabricație PCB nu controlează nevoile de siguranță de cupru improvizate.
E mai bine să pui siguranțe mici de montare pe suprafață, care au o funcționare mult mai previzibilă. În acest fel, atunci când tehnicianul înlocuiește condensatoarele electrolitice scurtcircuitate, el sau ea poate lipi într-o siguranță nouă. Cu transport maritim peste noapte, condensatoare și siguranțe ar putea fi comandate la ora cinei și ajunge la 10:00 a doua zi. Mai bine, nu vor fi urme de PCB topit. În cazul în care acestea sunt reparate cu sârmă de autobuz, atunci curentul de fuziune va fi mult prea mare, iar produsul ar putea lua foc data viitoare condensatori electrolitice scurt afară. Dissmann Fuse producător 20ani din 2000, agent de siguranță / distribuitor / dealer / comerciant / importator / OEM vrut.