Двенадцать кардинальных правил фузеологии
Защита ваших цепей гарантирует безопасность вашего дизайна.
Независимо от того, находитесь ли вы на пути получения степени электроники или опытный специалист по проектированию электронных схем, есть несколько задач, которые могут быть такими сложными, как выбор подходящего предохранителя для вашего приложения. Поскольку конструкции становятся меньше, быстрее и сложнее, так и решения по защите цепи. Недостаточно иметь возможность просматривать спецификации различных производителей и сравнивать их с требованиями вашего приложения: даже если вы достаточно сообразительны, чтобы расшифровать этот факт из художественной литературы, это может быть чрезвычайно трудоемким занятием.
Предохранители уже более ста лет являются основным элементом защиты цепи. Первыми предохранителями были простые устройства с открытой проводкой, а в 1890-х годах был установлен корпус Edison из тонкого провода в основании лампы, чтобы сделать первый плавкий предохранитель. К 1904 году Underwriters Laboratories установили спецификации размеров и характеристик для соответствия стандартам безопасности. В 1914 году появились предохранители для возобновляемого типа и автомобильные предохранители. В 1920-х годах производители начали выпускать очень малые предохранители тока для растущей электронной промышленности. Сегодня предохранители, используемые в электрических / электронных схемах, являются чувствительными к току устройствами, предназначенными для использования в качестве намеренного слабого канала в цепи. Их функция заключается в обеспечении защиты дискретных компонентов или целых цепей путем надежного плавления в условиях текущей перегрузки.
Варианты выбора предохранителей разнообразны и могут ощущаться подавляющими
Понимание fuseology помогает вам более легко и систематически определять, какие варианты предохранителей подходят для вашего приложения.
Существует 12 основных правил фьюзеологии и правильного выбора предохранителей:
1. Нормальный рабочий ток: номинальный ток предохранителя обычно снижается на 25% для работы при 25ºC, чтобы избежать неприятного дуновения. Например, плавкий предохранитель с номинальным током 10А обычно не рекомендуется для работы при температуре более 7, 5 А в окружающей среде 25 ° С.
2. Напряжение приложения: (переменный или постоянный ток): номинал напряжения плавкого предохранителя должен быть равен или превышать допустимое напряжение цепи.
3. Температура окружающей среды: чем выше температура окружающей среды, тем более горячий предохранитель будет работать, а тем меньше срок службы. И наоборот, работа при более низкой температуре продлит срок службы предохранителя. Плавкий предохранитель также нагревается, когда нормальный рабочий ток приближается или превышает рейтинг выбранного предохранителя.
4. Условие перегрузки: текущий уровень, для которого требуется защита. Условия неисправности могут быть указаны либо с точки зрения тока, либо с точки зрения как текущего, так и максимального времени, до отказа может быть допущена ошибка. Следует проследить кривые времени-времени, чтобы попытаться сопоставить характеристику плавкого предохранителя с потребностями в цепи, учитывая при этом, что кривые основаны на средних данных.
5. Максимальный ток короткого замыкания: Прерывающий номинал предохранителя должен соответствовать или превышать максимальный ток повреждения цепи.
6. Импульсы (импульсные токи, пусковые токи, пусковые токи и переходные процессы): условия электрического импульса могут значительно варьироваться от одного приложения к другому. Различные конструкции предохранителей могут не реагировать одинаково на заданное условие импульса. Электрические импульсы производят термический цикл и возможную механическую усталость, которые могут повлиять на срок службы предохранителя. Начальные или пусковые импульсы являются нормальными для некоторых применений и требуют использования предохранителей, которые используют конструкцию тепловой задержки, чтобы они могли выдержать нормальные импульсы запуска и по-прежнему обеспечивать защиту от длительных перегрузок. Пусковой импульс должен быть определен, а затем сравним с кривой времени и значением I2t для предохранителя.
Защита цепи предотвращает скачки от разрушающих систем
7. Ограничения физического размера. Информацию о длине, диаметре и высоте предохранителя см. В техническом паспорте производителя.
8. Требуемые утверждения агентств. Обратитесь к техническому паспорту производителя за информацией об одобрении агентством конкретного устройства, например, UL, CSA, VDE, METI или MITI. Военные требования требуют особого внимания.
9. Функции предохранителей. Обратитесь к техническому паспорту производителя за информацией о монтажном типе / форм-факторе, простоте снятия, осевых выводах, визуальной индикации и т. Д.
10. Функции и предохранители для предохранителей: обратитесь к техническому паспорту производителя за информацией о зажимах, монтажном блоке, монтаже панели, монтаже на печатной плате, защищенной от радиочастотного излучения и т. Д.
11. Тестирование и проверка приложений до производства: проверьте выбор, запросив образцы для тестирования в реальной цепи. Прежде чем оценивать образцы, убедитесь, что плавкий предохранитель правильно смонтирован с хорошими электрическими соединениями, используя провода или трассы достаточного размера. Тестирование должно включать тесты на жизнь при нормальных условиях и испытания на перегрузку в условиях сбоя, чтобы гарантировать, что предохранитель будет правильно работать в цепи.
12. Защита цепи должна быть предусмотрительной, а не запоздалой мыслью в процессе проектирования электронных схем. Я поместил это в конце по какой-то причине. Слишком часто мы попадаем в то, что вы могли бы назвать «острым ощущением процесса проектирования» и работая с новейшими технологиями для нашего дизайна. Когда это происходит, слишком легко забыть об основных принципах, таких как защита цепи. Это стало очевидным для меня во время моего визита с учениками EE в Стэнфордском университете. Досадно, что что-то важное, как защита цепи, не получает больше внимания в учебных заведениях высшего образования. Однако я не одинок в этом открытии. Чад Марак, мой коллега, также имел возможность поговорить со студенческими инженерами в его альма-матер, Texas A & M. После его выступления один из учеников сказал: «Мальчик, мне жаль, что я не узнал все это до соревнования (робототехника)!» Как оказалось, его участие в конкурсе было отклонено, когда не только одна, но и три печатные платы оказались нефункциональными. Позже они поняли, что логическим виновником был электростатический разряд (ОУР).
Хотя важно соблюдать эти 12 основных правил фьюзеологии, вы также узнаете, что защита цепи выходит за рамки важности и ценности фузологии, как мы обсуждали здесь. Вам также необходимо защитить свои проекты от ESD и других переходных процессов - вплоть до уровня платы (мы рассмотрим эту тему в следующей статье).
Чтобы узнать больше о выборе правильного плавкого предохранителя для своего приложения, загрузите Руководство по выбору Fuseology от Littelfuse, Inc. Вам нужна дополнительная помощь в выборе и просто не знаете, с чего начать «// bit.ly/1lJrs4E» target = «_blank»> инструмент выбора предохранителей.
Отраслевые статьи - это форма контента, которая позволяет отраслевым партнерам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits таким образом, что редакционный контент не очень подходит. Все отраслевые статьи подчиняются строгим редакционным правилам с целью предоставления читателям полезных новостей, технических знаний или историй. Точки зрения и мнения, выраженные в отраслевых статьях, являются точками партнера, а не обязательно для All About Circuits или его авторов.