Làm thế nào để biết nếu một cầu chì sẽ hoạt động đúng?

Tôi muốn biết loại kiểm tra định kỳ nào chúng tôi sử dụng để kiểm tra xem cầu chì giới hạn dòng điện có định mức mở và bảo vệ mạch điện tử (bộ sạc pin) nếu xảy ra lỗi (ngắn mạch hoặc quá dòng). Giả sử rằng tôi có một cầu chì hỗ trợ dòng điện 5A và nếu dòng điện vượt quá giá trị này, nó sẽ làm hỏng các tế bào pin (thông hơi). Nếu cầu chì, là phương án cuối cùng trong sơ đồ bảo vệ của tôi, không mở (bị kẹt) thì mạch của tôi sẽ bị hỏng.

Kiểm tra định kỳ chúng ta có thể sử dụng để đảm bảo rằng cầu chì có thể mở một cách an toàn trong trường hợp ngắn mạch hoặc dòng điện cao hơn giá trị tối đa (5A trong ví dụ này)?

Tôi nghĩ có lẽ bạn hiểu sai về cách một cầu chì hành xử.

Cầu chì không mở ngay lập tức khi có dòng điện Ampere Rating. Có tối thiểu Opening Time100% Xếp hạng Ampe và cũng sẽ có Thời gian mở tối đa ở các dòng cao hơn như 200% hoặc 1000% Xếp hạng Ampe.

Ví dụ: một Littelfuse 0251005.NRT1L (bảng dữ liệu http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/fuses/littelfuse_fuse_251_253_datasheet.pdf.pdf ) liệt kê các thông tin sau:

• 100% Xếp hạng Ampe: Thời gian mở 4 giờ tối thiểu
• 275% Xếp hạng Ampe: Thời gian mở tối đa 300 ms
• 400% Xếp hạng Ampe: Thời gian mở tối đa 30 ms
• 1000% Xếp hạng Ampe: Thời gian mở tối đa 4 ms

Vì vậy, cầu chì 5A này với 5A dòng điện chạy qua nó, được đảm bảo KHÔNG mở trong ít nhất 4 giờ. Nhưng khi dòng điện vượt quá 13,75A, cầu chì này được đảm bảo mở trong vòng 300 ms. Nếu dòng điện đạt 50A thì cầu chì mở rất nhanh. Nhưng nếu dòng điện chỉ là 10A, cầu chì sẽ không mở ngay lập tức.

Nếu bạn sử dụng cầu chì Xếp hạng Ampe 2A thay vào đó, thì tỷ lệ phân loại của Xếp hạng Ampe là 275A, gần với những gì bạn muốn trong ví dụ của mình. Nhưng nếu ứng dụng của bạn thường rút hơn 2 ampe, thì cầu chì xếp hạng 2A sẽ thỉnh thoảng thổi. Đặc biệt là nếu thiết bị được để lại trong một thời gian dài.

Cầu chì không có dòng điện "thất bại mở" được kiểm soát rất chặt chẽ. Chúng là những thiết bị sử dụng một lần; một khi cầu chì được kiểm tra đến điểm mở, cầu chì đó sẽ bị phá hủy vĩnh viễn - vì vậy kiểm soát quá trình thống kê là cách thực tế duy nhất để đảm bảo rằng các cầu chì có khả năng hoạt động.

Bạn có thể thực hiện cùng một loại thử nghiệm. Nếu bạn đang xây dựng một lô 500 thiết bị, hãy mua một cuộn 5000 cầu chì. (Một lần nữa tôi giả sử picofuse, trông tương tự như điện trở 1/4 watt dẫn hướng trục. Cầu chì ống thủy tinh không đi vào băng và cuộn.) Khi bạn nhận được loạt cầu chì lớn đó, bạn có thể rút ngẫu nhiên một số mẫu, có thể 100 cầu chì. Thử nghiệm ở hai điều kiện khác nhau: - phải duy trì dòng điện dưới 100% Xếp hạng Ampe trong thời gian xx - phải luôn mở trong thời gian xx khi thử nghiệm Xếp hạng Ampe hiện tại là 275% (đây là phần phá hủy của thử nghiệm)

Bạn càng kiểm tra nhiều cầu chì, mẫu được kiểm tra càng chặt chẽ sẽ giống với các cầu chì chưa được kiểm tra và bạn sẽ càng tự tin rằng các cầu chì hoạt động như quảng cáo. Nhưng bạn sẽ càng dành nhiều thời gian và tiền bạc để lấp đầy thùng rác bằng cầu chì đã sử dụng.

Nhược điểm nữa là nếu bạn kết luận từ thử nghiệm của mình rằng cuộn cầu chì cụ thể này không đúng với tiêu chuẩn của bạn, nhà phân phối có thể không chấp nhận trả lại một cuộn một phần. Vì vậy, bạn sẽ được ra $ 1400.

Một cầu chì không thể dựa vào để bảo vệ bất kỳ mạch nào khỏi quá dòng. Nếu mạch của bạn rút ra một dòng điện quá mức (từ nguồn cung cấp điện áp dự kiến ​​sẽ xử lý) thì nó đã bị lỗi.

Cầu chì ngăn lửa (thông thường) bằng cách bảo vệ dây cáp nguồn tiếp xúc với dòng điện trong thời gian quá dài và tan chảy. Tất nhiên, tác động của việc nóng chảy dây cáp nghiêm trọng hơn nhiều và có thể dẫn đến điện giật và thậm chí là các đám cháy lớn hơn. Cầu chì không bảo vệ một phần của thiết bị điện tử khỏi thất bại.

Nếu bạn muốn bảo vệ quá điện áp thì đây là một câu chuyện khác và cầu chì kết hợp với diode zener (hoặc mạch xà beng) có thể làm điều này.

Bạn phải nhớ rằng một cầu chì được đánh giá ở mức 5 amps sẽ mang dòng điện đó vô thời hạn.

Nếu bạn nhìn vào các đường cong phía trên cầu chì 6A có thể "vỡ" ở 36 amps trong 0,1 giây hoặc mất 5 giây để "phá vỡ" ở 17 amps. Điều này có nghĩa là cầu chì không giới hạn hiện tại - nó bảo vệ nhiệt.

Đây không phải là câu trả lời trực tiếp cho câu hỏi, nhưng một lần nữa, hầu hết các câu trả lời khác ở đây cũng không, họ chỉ nêu một số sự thật ít nhiều đúng về cầu chì nói chung và sự bảo vệ mà họ có thể hoặc không thể cung cấp cho Trang thiết bị. Đây là lời khuyên chung từ Cầu chì điện của Wright và Newbery , tái bản lần 3, trang. 139, trước khi nó đi đến chi tiết cụ thể, chi tiết cụ thể phụ thuộc vào thiết bị được bảo vệ.

Đầu tiên, dòng cầu chì tối thiểu của cầu chì nên thấp hơn một chút so với dòng điện mà cáp và vật dụng của thiết bị có thể mang liên tục.

Mục thiết bị thường sẽ có thể mang dòng quá tải trong thời gian giới hạn và cầu chì sẽ hoạt động ở các mức hiện tại này trong thời gian ngắn hơn một chút so với xếp hạng thời gian của thiết bị tương ứng. [Điều này đề cập đến tích phân Joule vì nó xuất hiện sau đó.]

Dòng điện cao hơn có thể chảy do lỗi trong thiết bị và trong những trường hợp này, yêu cầu chính là phải tránh thiệt hại do phần còn lại của mạch.

Khi chúng tôi tìm hiểu thêm chi tiết từ OP ngoài yêu cầu 5A, về cơ bản chỉ đáp ứng yêu cầu của đoạn đầu tiên trong trích dẫn, chúng tôi sẽ có thể nói nhiều hơn.

Nếu bạn cần thêm từ cuốn sách:

IEC TR 61818, một hướng dẫn ứng dụng cho cầu chì điện áp thấp, đưa ra một bản tóm tắt về những lợi ích của cầu chì giới hạn hiện tại và cảm thấy thích hợp để thu hút sự chú ý của độc giả về những lợi ích này. Nhiều lợi ích trong số này cũng áp dụng cho cầu chì điện áp cao và thu nhỏ [...] • Bảo vệ hiệu quả về chi phí: kích thước nhỏ gọn cung cấp bảo vệ quá dòng chi phí thấp ở mức ngắn mạch cao. • Không có thiệt hại cho bảo vệ loại 2 theo tiêu chuẩn IEC 60947-4-1 và IEC 60947-4-2. Bằng cách hạn chế năng lượng ngắn mạch và dòng điện cực đại ở mức cực thấp, cầu chì đặc biệt phù hợp để bảo vệ loại 2 mà không làm hỏng các bộ phận trong mạch động cơ.

Vì vậy, có vẻ như cầu chì cung cấp sự bảo vệ quá dòng ít nhất là theo nghĩa các chuyên gia cầu chì sử dụng thuật ngữ này ...

Tôi sẽ giả định rằng bạn có nghĩa là một cầu chì và không phải là một bộ ngắt mạch. Điều này có nghĩa là một khi cầu chì đã nổ, bạn sẽ phải thay thế nó.

Cầu chì bao gồm một dây dẫn được làm từ một vật liệu đặc biệt sẽ tan chảy khi một lượng dòng điện nhất định chạy qua nó. Điều này đang được nói, cầu chì là cực kỳ đáng tin cậy. Chúng được bao quanh để ngăn chặn bất kỳ phản ứng không mong muốn với môi trường.

Điều duy nhất có thể xảy ra với cầu chì là hồ quang điện áp. Cầu chì có xếp hạng điện áp tối đa và nếu vượt quá nó có thể gây ra một vòng cung trên cầu chì rất có thể sẽ gây ra thiệt hại cho thiết bị điện tử.

Nếu bạn kiểm tra đánh giá điện áp và bạn biết bạn có cầu chì hiện tại tối đa chính xác, thì tôi sẽ không khuyên bạn nên kiểm tra nó.

Nhưng, nếu bạn muốn kiểm tra nó thì bạn có thể tháo cầu chì và gắn nguồn điện vào nó. Điều này sẽ tạo ra một mạch ngắn và sẽ thổi cầu chì.

Thử nghiệm bạn có thể thực hiện trên cơ sở định kỳ sẽ chứng minh rằng mạch của bạn tồn tại đến 5A có thể được thực hiện theo cách sau.

1. Tháo cầu chì thực tế khỏi bộ phận giữ cầu chì trong sản phẩm cần kiểm tra.

2. Thay cầu chì bằng một kết nối hai dây đi đến một vật cố thử nghiệm đặc biệt. Đây có thể là một thiết bị kết nối có hình dạng như một cầu chì có hai dây được hàn vào đầu của nó và sau đó cắm vào bộ phận giữ cầu chì.

3. Các vật cố thử nghiệm đặc biệt là một thứ mà bạn sẽ xây dựng có thể cảm nhận được dòng điện thông qua hai dây. Hai dây đi qua một điện trở cảm giác dòng có giá trị nhỏ và một cặp tiếp điểm rơle thường được đóng lại. Khi thiết bị thử nghiệm cảm nhận được dòng điện ở 5A, nó sẽ mở rơle và chốt vào trạng thái đó cho đến khi một nút nào đó được nhấn để sẵn sàng cho thiết bị thử nghiệm cho thử nghiệm tiếp theo.

4. Một phần khác của thiết bị kiểm tra được thiết kế theo cách thích hợp (cụ thể cho sản phẩm của bạn) có thể bơm dòng điện vào hoặc tải một phần mạch của bạn theo cách tuyến tính từ 0A đến tối đa là MAX-A. Ví dụ: nếu mạch sản phẩm của bạn được thiết kế như một bộ chuyển đổi điện áp để cung cấp tải lên đến 5A ở điện áp đầu ra là 12 thì thiết bị thử nghiệm có thể được thiết kế dưới dạng tải chìm hiện tại được điều khiển để chìm từ 0 đến MAX-A một cách tràn lan.

5. Tăng sức mạnh cho sản phẩm đang thử nghiệm.

6. Kích hoạt thiết bị kiểm tra để bắt đầu tăng dòng điện từ 0 đến MAX-A.

7. Kiểm tra xem thiết bị kiểm tra có cảm nhận được dòng điện ở 5A không và mở chốt rơle.

8. Tắt nguồn cho sản phẩm được kiểm tra và loại bỏ các kết nối khỏi thiết bị kiểm tra và thay thế cầu chì.

9. Kiểm tra rằng không có thành phần bị cháy trong sản phẩm được thử nghiệm.

10. Thực hiện kiểm tra chức năng bình thường trên sản phẩm để đảm bảo rằng nó vẫn hoạt động chính xác.

Điều đó sẽ cho bạn ý tưởng về dòng thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm mà bạn cần xây dựng. Đây rõ ràng là sản phẩm cụ thể để tìm ra cách thiết bị hiện tại 0 đến MAX-A được thiết kế và gắn vào mạch.

Bạn có thể quyết định thay đổi mức hiện tại của thử nghiệm 5A thành giá trị cao hơn 20% hoặc 40% để bạn cung cấp một số lề thử nghiệm để đảm bảo rằng mạch trong sản phẩm của bạn hoàn toàn mạnh mẽ đến và vượt quá giới hạn thông số 5A .

Cầu chì không phải là một biện pháp tuyệt vời để bảo vệ các mạch có giới hạn dòng cứng; họ ở đó để bảo vệ người dùng khỏi các rủi ro hỏa hoạn và điện giật.

Một cầu chì 5A 5A sẽ tiến hành liên tục ở 5A. Và trong một thời gian khá dài ở 5.1A. Và trong một thời gian (mili giây đến giây) ở 10A. Các đặc điểm chính xác là trong biểu dữ liệu; có lẽ chúng được xác định bằng cách mô hình hóa dây cầu chì và được xác minh bằng các mẫu thử nghiệm phá hủy từ sản xuất.

http://www.schurter.co.uk/content/doad/194051/5552460/file/Guide_to_Fuse_Selection.pdf