При разработке нового электронного/электрического продукта решающим фактором, который необходимо определить, является защита цепи
Эта защита обычно реализуется в одной из двух форм: автоматический выключатель или предохранитель. Автоматический выключатель — это автоматический выключатель, который запрещает прохождение электрического тока при быстрой перегрузке или необычном напряжении. Предохранитель – это защитное устройство, которое защищает электрическую цепь от чрезмерного тока.
«Основной целью защиты цепей является защита конечного пользователя от вреда в случае неисправности», — объяснил Дэн Форд, специалист технической поддержки Interpower. «Защита цепи также служит защитой для самого оборудования, особенно в продуктах, которые очень чувствительны и склонны к повреждению из-за перегрузки по току». Проще говоря, неисправное состояние — это отказ, из-за которого часть оборудования потребляет слишком большой ток в систему. Это сможет привести к поломкам, сбоям в работе системы и возможным травмам пользователя оборудования.
Одним из первых соображений при принятии решения о том, какой тип защиты цепи использовать, является наличие в оборудовании предохранителя или автоматического выключателя (также называемого CBE — автоматический выключатель для оборудования). «Оба метода работают эффективно, но между этими двумя вариантами плавление является наиболее экономичным с точки зрения стоимости компонентов, в него легче всего вносить изменения, если это необходимо, на этапе проектирования, и, вероятно, это наиболее узнаваемая форма защиты среди разработчиков оборудования и пользователей. — сказал Форд.
Однако важно отметить, что существуют потенциальные проблемы с предохранителями
«Одним из недостатков предохранителей по сравнению с CBE является то, что при возникновении неисправности предохранитель перегорает и требует замены перед перезапуском приложения. С помощью CBE их можно просто сбросить, и приложение снова заработает», — пояснил Форд.
Если вы решили использовать предохранитель в качестве варианта защиты цепи, необходимо учитывать несколько факторов.
Размер предохранителя и рынок оборудования
Во всем мире используются предохранители двух стандартных размеров: 5 x 20 мм (используются во всем мире) и ¼ x 1¼ дюйма (обычно используются только в Северной Америке). «То место, где оборудование будет продаваться, играет важную роль в выборе размера предохранителя для использования. Если оборудование будет продаваться только в Северной Америке, разработчик, возможно, пожелает использовать обычный предохранитель ¼ x 1¼ дюйма, поскольку этот размер может быть более знаком клиенту», — сказал Форд. «В продуктах, изготовленных исключительно для рынков Европы, Азии, Австралии и т. д., необходимо использовать предохранитель 5 x 20 мм, поскольку это единственный размер предохранителя, который пользователи смогут легко получить».
Если оборудование будет продаваться как в Северной Америке, так и на других мировых рынках, рекомендуется использовать предохранитель 5 x 20 мм. Это позволит производителю иметь при себе один модуль или комбинацию держателя/держателя предохранителя и иметь в наличии предохранитель пп размером 5 x 20 мм. Предохранитель размером 5 x 20 мм встречается реже, но его можно использовать в Северной Америке. Эта стратегия использования предохранителей общего размера при глобальном маркетинге поможет снизить затраты на компоненты и накладные расходы.
Номинальные значения тока и напряжения
Еще одним важным фактором, который необходимо определить, является величина тока, которая будет использоваться в приложении, когда оно работает в нормальных условиях при полной нагрузке. «Эта информация имеет жизненно важное значение для выбора правильного номинального тока для предохранителя, необходимого в данном приложении. Как правило, важно выбирать номинальную силу тока для предохранителя, немного превышающую значение установившегося тока», — сказал Форд.
«Также важно убедиться, что рассматриваемые предохранители соответствуют требованиям к напряжению применения. Хотя многие предохранители рассчитаны на использование до 250 В переменного тока, некоторые имеют номинал только 125 В переменного тока. Использование предохранителя на напряжение 125 В переменного тока в сети с напряжением 240 В может привести к неправильной работе предохранителя и повреждению оборудования», — добавил Форд.
Времятоковые характеристики
Времятоковая характеристика определяет, будет ли предохранитель размыкаться медленно или быстро в случае перегрузки по току.
Быстродействующий
Быстродействующий предохранитель очень быстро сработает при перегрузке и коротком замыкании. Эти предохранители используются в оборудовании, где отсутствуют переходные пусковые токи. Они обеспечивают защиту оборудования, которое не может выдерживать даже кратковременные перегрузки по току. Быстродействующие предохранители обычно состоят из одной жилы провода или полоски металла.
Временная задержка
Предохранители с задержкой срабатывания рассчитаны на то, чтобы выдерживать большую токовую перегрузку в течение ограниченного периода времени. Они используются в оборудовании, которое может выдержать кратковременную перегрузку; обычно там, где нагрузки являются индуктивными, например, в оборудовании, использующем вентиляторы, трансформаторы и т. д. В конструкции предохранителей с задержкой срабатывания обычно используется спиральная проволока, толстая нить, обернутая проволокой, или пружина для элемента.
Разрывная способность
«Отключающая способность также известна как отключающая способность предохранителя. Этот рейтинг определяет способность предохранителя безопасно прерывать и устранять короткие замыкания или перегрузки по току, сохраняя при этом целостность корпуса предохранителя», — сказал Форд.
Отключающая способность охватывает две категории предохранителей: малую отключающую способность и высокую отключающую способность.
Низкая отключающая способность
Минимальная способность предохранителя оставаться физически неповрежденным при перегрузке. Предохранитель с низкой отключающей способностью легко подвергается физическому разрушению, если скачок тока достаточно велик.
Высокая отключающая способность
Высокая способность предохранителя оставаться физически неповрежденным даже при большой перегрузке. Предохранитель обычно имеет керамический, а не стеклянный корпус и наполнен кварцевым песком, чтобы поглотить большую перегрузку и защитить сам предохранитель.
Тепло и теплоотдача
Еще один фактор, который должен учитывать проектировщик оборудования, — это воздействие тепла в процессе эксплуатации. Есть две отдельные части, которые следует учитывать. «Во-первых, это воздействие тепла от других компонентов на предохранитель. Если рядом с предохранителем и держателем предохранителя имеется ряд других компонентов, которые производят значительное нагревание, это может повлиять на тип необходимого предохранителя и вызвать проблемы с его работой», — пояснил Форд. .
«Другой аспект — это рассеивание тепла, создаваемое предохранителем и держателем предохранителя во время использования в приложении. Крайне важно обеспечить, чтобы эта комбинация не создавала слишком сильного нагревания поблизости, что могло бы отрицательно повлиять как на предохранитель и держатель предохранителя, так и на другие компоненты в этом районе», — сказал он.
Можно получить технические характеристики, которые помогут убедиться в том, что рассеивание тепла не будет проблемой. Разработчики оборудования должны знать об этом и, возможно, потребуется предусмотреть дополнительные методы управления теплом при разработке приложения.
Выбор предохранителя
Учёт всех этих факторов сможет помочь в выборе правильного предохранителя для конкретного применения. «Из-за множества факторов, которые смогут повлиять на размер и производительность предохранителя, Interpower рекомендует разработчикам оборудования получить образцы предохранителя или предохранителей, которые, по их мнению, будут работать лучше всего, и провести эксплуатационные испытания, чтобы убедиться, что выбран правильный размер и тип предохранителя. — сказал Форд.
«Это становится особенно важным, если вы не уверены в величине и продолжительности пусковых токов и других скачков напряжения при нормальной работе. В таких случаях может быть полезно попробовать несколько предохранителей разных размеров и типов в заданном диапазоне силы тока и проверить лучший из них», — сказал он.
Дополнительные ресурсы
Дополнительную информацию см. в разделе «Предохранители и держатели предохранителей», а также на странице «Рекомендуемые продукты» на веб-сайте Interpower.
Interpower предлагает бесплатную техническую поддержку. Для получения дополнительной помощи см. контактную информацию Interpower ниже.
