Как выбрать предохранитель? Плавкие ссылки против Polyfuse?

Я понимаю, что это чрезвычайно обширная предметная область, но мне нужно знать, как выбрать предохранитель для защиты цепи.

Недавно дешевый блок питания друга взорвался довольно эффектно (взорвались два основных полевых МОП-транзистора - мертвые шорты.) Он потребовал 400 Вт, но на печатной плате сказал, что 235 Вт (более лежачие источники питания). Несмотря на то, что мощность 235 Вт составляла приблизительно 1 А при 230 В переменного тока, он использовал стеклянный предохранитель 5А. Почему так завышен? Однако при этом перегорел предохранитель, поэтому предохранитель справился со своей задачей. Предохранитель штепсельной вилки НЕ взорвался.

В моем проекте Super OSD я пытаюсь защитить схему, которая использует 455 мА макс. Я использую полифьюз 500мА. Применим ли аналогичный совет к полифусам? Нужно ли мне больше полифьюза?

Предохранители - сложный предмет. Предохранитель на 5А может оставаться неповрежденным при 7А, но перегорать при 6А. Все зависит от того, как текущая модель во времени. В стеклянных цилиндрических плавких предохранителях имеются быстрые типы (обозначенные «F», фактически для немецкого слова «Flink»), которые сгорают, если номинальный ток превышается даже в течение короткого времени, и имеются плавкие предохранители с медленным дутьем (отмеченные « T », от немецкого слова« Trage »), который выдержит короткие скачки напряжения. Большинство источников питания будут использовать последние, так как они будут вызывать пиковый ток при включении.

Самовосстанавливающиеся предохранители, такие как PolyFuse, представляют собой устройства с ПТКС, сопротивление которых возрастет до очень высоких значений, если они нагреваются от слишком большого тока, но они никогда не являются настоящим прерыванием. Когда они остынут, они снова будут работать, и цепь может снова работать, если устранить причину отключения. Потому что он должен реагировать на нагрев PolyFuse будет иметь определенное сопротивление, гораздо больше, чем стеклянный предохранитель. Размер PolyFuse будет не только зависеть от его текущего рейтинга, но и определять, насколько быстро он будет реагировать. Должно быть понятно, что деталь 0805 будет реагировать быстрее, чем диск диаметром 20 мм.

edit
График покажет, как отличаются предохранители PTC от предохранителей из металлической проволоки:

При наличии перегрузки по току сопротивление возрастает, быстро уменьшая ток (1/10 секунды) до 1/10 значения, после чего ток все равно будет уменьшаться, но гораздо медленнее, и ток всегда будет оставаться; Вы не получаете полный перерыв. Это для небольшой версии SMT размером 0603. Радиальная версия, такая как 600R, реагирует намного медленнее ( 10 секунд, чтобы перейти к 1/10 от тока), поэтому ясно, что PolyFuse действительно не защитит от коротких замыканий: к тому времени, когда ток уменьшится до безопасного Уровень нескольких компонентов может быть жареным.

Какой тип предохранителя вы выберете, зависит от того, от чего вы хотите защитить. Если это чрезмерный ток из-за дефекта компонента, вам не нужно самовосстанавливающееся устройство, вы хотите остановить работу изделия до тех пор, пока оно не будет отремонтировано. (В этом ответе я объяснил, почему этот тип предохранителя не должен заменяться пользователем.) Для силового предохранителя вы не выбираете PTC. OTOH, если пики высокого тока являются нормальными в вашем продукте, но вы не хотите чрезмерно увеличивать размеры своих компонентов, PTC может помочь.

Предохранители часто рассчитаны на двойной или более максимальный нормальный рабочий ток. Это по трем причинам. Во-первых, предохранитель предназначен для защиты от чего-то катастрофического, обычно короткого. В большинстве случаев реальное короткое замыкание будет во много раз превышать ожидаемый рабочий ток. Во-вторых, вы хотите некоторый запас. Вы не хотите, чтобы предохранитель отключился только потому, что устройство некоторое время находилось под своим предполагаемым током, и этот ток был, возможно, немного большим из-за допусков деталей, сетевого напряжения или чего-то еще. В-третьих, даже при нормальной работе многие устройства будут иметь временные переходные процессы с высоким током. Например, для запуска двигателя требуется большой ток, старомодный LEB (светоизлучающая лампа) может потреблять в несколько раз больше номинального тока в течение нескольких миллисекунд, прежде чем он достигнет рабочей температуры,

Некоторые предохранители имеют «медленный удар», которые специально предназначены для того, чтобы выдерживать ток выше их номинального значения в течение некоторого времени. Это для устройств, где обычные переходные процессы могут занимать более нескольких мс или 10 с мс.

Что касается полифьюза, внимательно проверьте таблицу и посмотрите, какое сопротивление соответствует вашему предполагаемому току. Возможно, вам не понравится падение напряжения, которое вы испытываете при полифузии 500 мА при 455 мА. Также подумайте, от чего вы действительно хотите защититься. Если что-то в вашем устройстве выходит из строя и оно потребляет 750 мА, вам действительно нужен предохранитель для отключения? Что-то уже сломалось, поэтому предохранитель большую часть времени не защищает цепь. Обычно это не позволяет загореться и сжечь чей-то дом. Я не знаю, какое у вас устройство, но если потребление 750 мА не приведет к его значительному нагреву, то, вероятно, вам не нужен такой плотный предохранитель. Моя первая реакция на коленный рефлекс - начать с предохранителя на 1 А, если вы ожидаете 455 мА, но я не знаю деталей вашего устройства.

У вас должно быть три тока в предохранителе Poly:

• Текущее удержание
• Текущая поездка
• Текущий Макс

Большинство из тех, что я видел, имеют гораздо больший интервал, чем вы позволяете. Например, если ваша цепь потребляет максимум 455 мА, то ваше текущее отключение должно быть немного выше этого, но ваше текущее удержание должно справиться с этим.

Если посмотреть на PTC, который имеет ток удержания 400 мА, то он имеет отключение 800 мА и максимальный ток 40А. Если вы проектируете слишком близко, вы будете спотыкаться при нормальном использовании.

Если 455 мА является абсолютным максимумом, который может выдержать ваша схема, но он обычно работает при 200 мА, то, вероятно, сработает предохранитель с расцеплением около 500 мА. Если ваша нормальная работа ближе к 455 мА, вам может потребоваться, чтобы он выдержал больший ток перед отключением без повреждения.

Большинство предохранителей, особенно полифузы, как правило, не должны использоваться для защиты цепей от повреждений, кроме возгорания, за исключением тех, которые способны выдерживать токи, значительно превышающие те, с которыми они обычно справляются. Часто к моменту срабатывания предохранителя все, что должно было переключать ток, разрушается, и предохранитель становится последним в цепи, который все еще способен прерывать ток. Лучше, чем разжечь огонь, но все же не очень хорошо.

Если необходимо защитить цепи от повреждения, обычно лучше использовать комбинацию ограничения тока и теплового отката в первичных переключающих элементах. Обратите внимание, что одного только ограничения тока часто достаточно только в приложениях с низким напряжением, а одного теплового отката достаточно только тогда, когда известно, что что-то ограничивает ток (я видел, как загораются микросхемы драйвера двигателя, которые утверждают, что они «защищены от тепловой перегрузки») как дорожные вспышки, достаточно горячие, чтобы сплавлять под ними электропитание и заземление, когда они питаются от источника 20А и подключены к короткому замыканию). Кроме того, даже когда существуют механизмы ограничения тока и термического аварийного переключения, предохранитель все равно следует использовать, если самопроизвольное короткое замыкание (например, от электростатического разряда) может привести к пожару. Предохранители часто не годятся для предотвращения пожаров,