Ich möchte wissen, welche Art von periodischem Test wir verwenden, um zu testen, ob eine strombegrenzende Sicherung normal geöffnet wird, und um einen elektronischen Schaltkreis (ein Batterieladegerät) zu schützen, wenn ein Fehler auftritt (Kurzschluss oder Überstrom). Angenommen, ich habe eine Sicherung, die 5 A Strom unterstützt, und wenn der Strom über diesem Wert liegt, werden die Batteriezellen beschädigt (Entlüftung). Wenn die Sicherung, die der letzte Ausweg in meinem Schutzschema ist, nicht auslöst (klemmt), wird mein Stromkreis beschädigt.
Mit welchem periodischen Test können wir sicherstellen, dass die Sicherung im Falle eines Kurzschlusses sicher ausfällt oder der Strom über dem Maximalwert liegt (5A in diesem Beispiel)?
safety
power-electronics
fuses
R Djorane
quelle
quelle
Antworten:
Ich denke, Sie verstehen vielleicht falsch, wie sich eine Sicherung verhält.
Eine Sicherung löst nicht sofort aus, wenn Strom auf die trifft
Ampere Rating
. Es gibt ein MinimumOpening Time
bei 100% der Ampere-Nennleistung und es gibt auch eine maximale Öffnungszeit bei höheren Strömen wie 200% oder 1000% der Ampere-Nennleistung.In einem Littelfuse 0251005.NRT1L (Datenblatt http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/fuses/littelfuse_fuse_251_253_datasheet.pdf.pdf ) ist beispielsweise Folgendes aufgeführt:
Diese 5-A-Sicherung mit 5 A fließendem Strom löst garantiert mindestens 4 Stunden lang NICHT aus . Wenn der Strom jedoch 13,75 A überschreitet, wird garantiert, dass diese Sicherung innerhalb von 300 ms auslöst. Wenn der Strom 50 A erreicht, öffnet die Sicherung sehr schnell. Wenn der Strom jedoch nur 10 A beträgt, wird die Sicherung nicht sofort geöffnet.
Wenn Sie stattdessen eine Sicherung mit einer Nennleistung von 2A Ampere verwenden, beträgt der Wert von 275% der Nennleistung 5,5 A, was näher an dem liegt, was Sie in Ihrem Beispiel wünschen. Wenn Ihre Anwendung jedoch in der Regel mehr als 2 Ampere verbraucht, brennt manchmal die 2A-Sicherung durch. Vor allem, wenn das Gerät längere Zeit eingeschaltet bleibt.
Sicherungen haben einfach keinen sehr genau kontrollierten "Open Fail" Strom. Sie sind Einmalprodukte. Sobald eine Sicherung bis zum Öffnen getestet wurde, wird diese dauerhaft zerstört. Die statistische Prozesskontrolle ist daher der einzige praktische Weg, um sicherzustellen, dass die Sicherungen wahrscheinlich funktionieren.
Sie könnten die gleiche Art von Tests durchführen. Wenn Sie eine Charge von 500 Geräten bauen, kaufen Sie eine Rolle mit 5000 Sicherungen. (Wieder gehe ich von einer Picofuse aus, die axial bedrahteten 1/4-Watt-Widerständen ähnelt. Glasröhrensicherungen werden nicht mit Klebeband und Spule geliefert.) Wenn Sie diese große Menge an Sicherungen erhalten, ziehen Sie möglicherweise zufällig einige Proben heraus 100 Sicherungen. Test unter zwei verschiedenen Bedingungen: - muss den Strom für xx Zeit unter 100% Ampere halten - muss immer innerhalb von xx Zeit bei einem Teststrom von 275% Ampere öffnen (dies ist der zerstörerische Teil des Tests)
Je mehr Sicherungen Sie testen, desto ähnlicher wird das getestete Muster den nicht getesteten Sicherungen und desto sicherer können Sie davon ausgehen, dass die Sicherungen wie angegeben funktionieren. Aber je mehr Zeit und Geld Sie investieren, um den Mülleimer mit gebrauchten Sicherungen zu füllen.
Ein weiterer Nachteil ist, dass der Distributor möglicherweise keine Rücksendungen einer Teilspule akzeptiert, wenn Sie aus Ihren Tests den Schluss ziehen, dass diese bestimmte Sicherungsspule nicht Ihren Standards entspricht. Sie haben also 1400 US-Dollar verloren.
quelle
Zum Schutz eines Stromkreises vor Überstrom kann keine Sicherung verwendet werden. Wenn Ihre Schaltung einen zu hohen Strom verbraucht (von einer Spannungsversorgung, die voraussichtlich verarbeitet wird), ist sie bereits fehlerhaft.
Eine Sicherung verhindert (normalerweise) einen Brand, indem sie verhindert, dass Zuleitungen über einen zu langen Zeitraum zu viel Strom aufnehmen und schmelzen. Die Auswirkungen von Kabelschmelzen sind natürlich viel schwerwiegender und können zu Stromschlägen und noch größeren Bränden führen. Sicherungen schützen ein elektronisches Teil nicht vor einem Ausfall.
Wenn Sie einen Überspannungsschutz wünschen, ist dies eine andere Geschichte, und eine Sicherung in Verbindung mit einer Zenerdiode (oder einer Crowbar-Schaltung) kann dies tun.
Sie müssen sich daran erinnern, dass eine Sicherung mit 5 Ampere diesen Strom auf unbestimmte Zeit führt.
Wenn Sie sich die Kurven über der 6A-Sicherung ansehen, kann es sein, dass die Sicherung bei 36 Ampere in 0,1 Sekunden "ausfällt" oder dass 5 Sekunden benötigt werden, um bei 17 Ampere "auszufallen". Dies bedeutet, dass eine Sicherung keinen Strom begrenzt - sie schützt thermisch.
quelle
Dies ist keine direkte Antwort auf die Frage, aber die meisten anderen Antworten hier enthalten auch keine mehr oder weniger korrekten Informationen zu Sicherungen im Allgemeinen und zum Schutz, den sie möglicherweise bieten oder nicht Ausrüstung. Hier ist der allgemeine Rat von Wright und Newbery's Electric Fuses , 3. Aufl., S. 139, bevor es auf Besonderheiten ankommt, Besonderheiten, die vom geschützten Gerät abhängen.
Sobald wir mehr Details aus dem OP über die 5A-Anforderung hinaus erfahren, die im Grunde nur die Anforderung des ersten Absatzes des Zitats erfüllt, können wir mehr sagen.
Wenn Sie mehr aus dem Buch brauchen:
Es scheint also, dass Sicherungen einen Überstromschutz bieten, zumindest in dem Sinne, dass Sicherungsexperten diesen Begriff verwenden ...
quelle
Ich gehe davon aus, dass Sie eine Sicherung und keinen Leistungsschalter meinen. Sobald die Sicherung durchgebrannt ist, müssen Sie sie ersetzen.
Eine Sicherung besteht aus einem Leiter aus einem speziellen Material, der schmilzt, wenn eine bestimmte Strommenge durch ihn fließt. Abgesehen davon sind die Sicherungen äußerst zuverlässig. Sie sind beigefügt, um unerwünschte Reaktionen mit der Umwelt zu vermeiden.
Das einzige, was mit einer Sicherung schief gehen kann, ist ein Spannungsbogen. Sicherungen haben eine maximale Nennspannung und können bei Überschreitung einen Lichtbogen über der Sicherung verursachen, der höchstwahrscheinlich die Elektronik beschädigt.
Wenn Sie die Nennspannung überprüfen und wissen, dass Sie die richtige maximale Stromsicherung haben, würde ich Ihnen nicht empfehlen, sie überhaupt zu testen.
Wenn Sie es jedoch testen möchten, können Sie die Sicherung entfernen und ein Netzteil anschließen. Dies führt zu einem Kurzschluss und sollte die Sicherung durchbrennen.
quelle
Der Test, den Sie in regelmäßigen Abständen durchführen können, um zu beweisen, dass Ihr Stromkreis bis zu 5 A überlebt, kann auf folgende Weise durchgeführt werden.
Entfernen Sie die eigentliche Sicherung aus dem Sicherungshalter des zu prüfenden Produkts.
Ersetzen Sie die Sicherung durch eine Zweidrahtverbindung, die zu einer speziellen Testvorrichtung führt. Dies könnte eine Anschlussvorrichtung in Form einer Sicherung sein, bei der die beiden Drähte an die Enden gelötet und dann in den Sicherungshalter eingesteckt werden.
Die spezielle Testvorrichtung ist eine Sache, die Sie bauen würden, um den Strom durch die zwei Drähte zu erfassen. Die beiden Drähte verlaufen durch einen kleinen Stromerfassungswiderstand und ein Paar Relaiskontakte, die normalerweise geschlossen sind. Wenn die Prüfvorrichtung einen Strom von 5 A erfasst, öffnet sie das Relais und rastet in diesem Zustand ein, bis eine Taste gedrückt wird, um die Prüfvorrichtung für den nächsten Test vorzubereiten.
Ein anderer Teil der Prüfvorrichtung ist auf die richtige Weise (spezifisch für Ihr Produkt) konstruiert, die entweder Strom von 0 A bis maximal MAX-A in einen Teil Ihres Stromkreises einspeist oder diesen linear lädt. Wenn Ihre Produktschaltung beispielsweise als Spannungswandler für die Versorgung einer Last von bis zu 5 A bei einer Ausgangsspannung von 12 V ausgelegt ist, kann das Prüfgerät als aktive Stromsenkenlast ausgelegt sein, die so gesteuert wird, dass sie von 0 auf MAX-A abfällt eine rampierte Art und Weise.
Schalten Sie das zu testende Produkt ein.
Aktivieren Sie die Testvorrichtung, um den Anstieg des Stroms von 0 auf MAX-A zu starten.
Überprüfen Sie, ob der Prüfling den Strom von 5 A erfasst und das Relais geöffnet hat.
Schalten Sie den Prüfling aus, entfernen Sie die Verbindungen von der Prüfvorrichtung und ersetzen Sie die Sicherung.
Stellen Sie sicher, dass das zu prüfende Produkt keine verbrannten Teile enthält.
Führen Sie den normalen Funktionstest für das Produkt durch, um sicherzustellen, dass es weiterhin ordnungsgemäß funktioniert.
Das sollte Ihnen die Idee des Testflusses und der Testausrüstung geben, die Sie bauen müssen. Es ist eindeutig produktspezifisch, herauszufinden, wie das Stromgerät 0 bis MAX-A konstruiert und an den Stromkreis angeschlossen wird.
Sie können den 5A-Teststrompegel auf einen Wert ändern, der 20% oder 40% höher ist, damit Sie eine gewisse Testmarge erhalten, um sicherzustellen, dass der Stromkreis in Ihrem Produkt bis zur 5A-Spezifikationsgrenze und darüber hinaus vollständig robust ist .
quelle
Sicherungen sind keine gute Maßnahme, um Stromkreise mit hohen Stromgrenzwerten zu schützen. Sie schützen den Benutzer vor Feuer und Stromschlag.
Eine 5-A-IEC-Sicherung leitet durchgehend bei 5 A. Und das schon ziemlich lange bei 5.1A. Und für einige Zeit (Millisekunden bis Sekunden) bei 10A. Die genauen Eigenschaften finden Sie im Datenblatt; Vermutlich werden sie durch Modellierung des Sicherungsdrahtes bestimmt und durch zerstörende Prüfmuster aus der Produktion überprüft.
http://www.schurter.co.uk/content/download/194051/5552460/file/Guide_to_Fuse_Selection.pdf
quelle