Можно ли использовать тонкие участки медных следов в качестве предохранителей?


28

Безопасно ли использовать тонкие участки медных следов в качестве одноразовых предохранителей, когда важна стоимость, но когда также важно защитить остальную часть схемы? Нужно ли снимать маску припоя в этом месте? Как насчет использования сопротивлений 0R в небольших упаковках в качестве самовосстанавливающихся предохранителей?

Это для приложений, когда время на предохранитель не критично по сравнению с местом сбоя. Для более требовательных приложений есть ли в наличии графики дорожек различной ширины? Я не нашел ни одного.


Можете ли вы достоверно оценить его «слияние» спецификаций? Как максимальный ток, время в пути и так далее?
Евгений Ш.

Это следующий шаг, но я был бы признателен, если бы этот поток также исследовал это.
Мистер Мистер

1
Я считаю, что это прямое следствие вопроса. Вы можете использовать его, если знаете, как его надежно рассчитать.
Евгений Ш.

1
Хороший вопрос, отредактировано.
Мистер Мистер

3
Скажите, это для защиты источников низкого напряжения или усилителей, а не для защиты людей от сценариев сбоев сетевого напряжения.
Брайан Драммонд

Ответы:


33

Это конечно было сделано.

введите описание изображения здесьИсточник

Это немного больше, чем традиционный взрыватель, как печатный искровой разрядник, но это можно сделать. След не должен быть выставлен. Открытый след будет подвержен загрязнению, возможно, проводящему загрязнению, которое изменяет количество проводника, рассчитанного вами для определенного тока. По общему признанию незначительное беспокойство, но я не вижу никаких профессионалов для того, чтобы выставить след.

Вышеупомянутая плата была разработана с подушками для замены предохранителя, она от автомобильной стереосистемы, поэтому они, скорее всего, ожидают шорты вниз по потоку, а не скачки вверх по потоку. Обнажение контактных площадок в последнем случае было бы менее желательным, так как скачок напряжения может сжечь плавкий предохранитель и оставить проводящий путь утечки между контактами.

Эта статья исследует и предоставляет расчеты для определения размера следа для печатного предохранителя с различными весами меди.

Важным моментом в статье, если он не всегда доступен, является приблизительное значение времени в секундах ( ) до того, как след достигнет температуры плавления, учитывая ток, проходящий через него ( ), и его площадь поперечного сечения в милс-квадрат ( ):яtIA

t=0.0346×AI2

Обратите внимание, что это приблизительное время для плавления меди при температуре окружающей среды 20 ° C. Может произойти сбой задолго до или через некоторое время после этого значения.


«След не должен быть разоблачен» - не могли бы вы объяснить, почему именно? Вы знаете, как была рассчитана ширина? Или это просто «ширина дорожки, деленная на 10, чтобы она точно растаяла в этом конкретном месте»?
Мистер Мистер

1
Я видел это сделано. Характеристики могут быть определены опытным путем, а не рассчитаны. Характеристики термозакрепления никогда не будут такими надежными, как предохранители, разработанные специально для этого, и возникает вопрос об одобрении агентства.
Mkeith

@ MisterMystère Отредактировано. Я добавил бумагу, в которой исследовались печатные предохранители, хотя я не пытался создать предохранитель, читая его, но, похоже, это очень помогло бы мне в этом.
Самуил

2
Хорошо, я бы беспокоился о толщине меди. Я видел "1 унция". медь на внешнем слое, которая была тонкой на ~ 10%, а также толщиной на 50%. (Толщина из измерений удельного сопротивления.) Внутренние слои могут иметь лучший контроль толщины.
Джордж Герольд

Большое спасибо. Стоит отметить, что приведенное выше уравнение для неизолированного проводника в адиабатических условиях. Просто просматривая бумагу, кажется, что они используют многослойные предохранители вместо стандартных следов на шее. Я посмотрю более подробно.
Мистер Мистер

18

Я сделал это в реальном проекте и пожалел об этом. «В то время это казалось хорошей идеей».

Я хотел защитить объединительную плату от подключения карты при коротком замыкании питания к земле в разъеме карты. Я поместил дорожку с шейкой в ​​линию электропитания к каждой розетке на объединительной плате. Конечно, это сработало и никогда не лопнуло по ошибке. Однако, когда след все- таки дул, это означало, что бедные полевые инженеры должны были заменить всю объединительную плату. Я должен был использовать более толстые следы и просто позволить блоку питания отключиться.

Возможно, еще одним соображением является возможность пожара в печатной плате. Слабый ток в следе печатной платы не будет повышать температуру. Сильный ток будет уносить след. Промежуточный ток, ограниченный каким-либо другим эффектом? Может быть, это поднимет температуру следа достаточно, чтобы сжечь PCB, но не расплавить медь. Я видел, как это происходит с очень, очень мелкими следами, и это может поджечь стекловолоконную плату. Эпоксидная смола меняется на углерод, затем углерод начинает пропускать больше тока, который нагревается сильнее, а затем ... результаты не очень приятные. Должны быть способы проектирования трассировки, чтобы этого не могло быть, но я искал правила разработки и не мог их найти.

Так что да, вы можете сделать это. Но я бы не стал!


Хорошо структурированный ответ, спасибо. Это за негативный опыт, всегда хорошо иметь две точки зрения.
Мистер Мистер

10

У меня есть люди, занимающиеся версткой печатных плат, которые делают это для меня уже более 20 лет. Приложения были в основном для автомобильной промышленности, где 12-вольтовая батарея имеет огромный ток повреждения. Я бы назвал это треком с шейкой. Я никогда не использовал это для какого-либо точного применения. Трасса с шейкой подходит для защиты кабелепровода в случае неисправности встроенного предохранителя. Мы провели тесты, замкнув 12-вольтовую морскую батарею в провод различной длины, чтобы имитировать автомобильный жгут проводов. В нашей установке были бы микрогенри индуктивности, а не миллигрины, поэтому ее можно назвать резистивной. SO при низких вольтных резистивных и высоких токах короткого замыкания безопасна. Мы использовали 10 тысяч треков. В то время мы были гораздо больше озабочены безопасным продуванием, чем точностью. В то время думали, что если вы хотите точности, вы бы использовали MCB.


Спасибо за ваше свидетельство, это за положительный опыт
Мистер Мистер

1

Зачем использовать след для предохранителя? Это означает, что плата будет непригодна для использования, если есть перегрузка, пока кто-то не починит ее. И как вы исправляете такую ​​неисправность? Выбросьте доску и получите новую, верно? Если вы просто бездельничаете, продолжайте и используйте след. Если у вас серьезное приложение, рассмотрите возможность сброса предохранителя на сумму около 1 доллара США, который автоматически перезапустится после перегрузки. Ваши специалисты по ремонту будут писать блоги о том, насколько им это нравится. Обычный держатель предохранителя на плате с предохранителем - это дешевое решение, но обслуживание обходится дороже из-за рабочей силы, неудобств и простоев. Автоматический выключатель стоит дороже и все еще требует вмешательства человека. Если он монтируется на панели, его легче заменить, но это увеличивает стоимость, трудозатраты и дополнительные затраты на проектирование.

Трудно представить коммерческое приложение, в котором трассировка печатной платы, используемая в качестве предохранителя, является хорошей идеей. Скорее всего, это очень плохая идея. И во многих случаях схема с защитой от перегрузки лучше всего вокруг. Иногда это так же просто, как выбрать правильный чип регулятора напряжения со встроенной защитой от перегрузки по току.


Все действительные, хорошие баллы (+1). Иногда, хотя стоимость платы должна быть снижена настолько, что предохранители слишком дороги, и выбрасывать плату, если плавкий предохранитель допустим, потому что вероятность перегрузки считается очень низкой. Очень низкая вероятность все еще может быть неприемлемой для подключенных цепей, подверженных риску, следовательно, наличие предохранителя, но не сбрасываемого.
Мистер Мистер

1
Если бы я сказал «только 1 доллар», говоря о стоимости спецификации, я бы заметил несколько забавных взглядов. Если наша спецификация превысит 1 доллар, генеральный директор, вероятно, услышит об этом.
15:45

0

Одна проблема, которую я вижу - и, пожалуйста, дайте мне знать, если я ошибаюсь, - это то, что как только трасса перегорела, как вы можете быть уверенным, что между трассами не будет дуги (в случае, если на перегоревшем предохранителе возникнет высокое напряжение постоянного тока) , Напоминаем, что дуги из-за постоянного напряжения не исчезнут (если напряжение не будет снято).

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.