Làm thế nào để một cầu chì thổi ở đánh giá hiện tại của nó, bất kể điện áp?

Tôi biết từ việc đọc ở nơi khác rằng sử dụng cầu chì có xếp hạng điện áp cao hơn khi thay thế một cái an toàn, miễn là xếp hạng hiện tại và tốc độ phản ứng là như nhau.

Ví dụ, nếu một cầu chì được xếp hạng 125V 1A, thì 250V 1Acó thể sử dụng một cầu chì .

Giả sử hai cầu chì mẫu này có điện trở lần lượt là 0,153 và 0,237 ohms. (Loại hộp mực hoạt động nhanh Littelfuse 5x20mm.)

Do đó, có đúng không khi nói rằng 125V 1Acầu chì trong lý thuyết nên thổi ở mức 153 mW và 250V 1Acầu chì thổi ở mức 237 mW? (Sử dụng )$P = I^2R$

Xếp hạng hiện tại của cầu chì đại diện cho dòng điện duy trì tối thiểu mà cầu chì sẽ thổi vào ... cuối cùng. Cầu chì 1A sẽ mất 1A trong một thời gian rất dài mà không thổi và nếu cầu chì có thể truyền một lượng nhiệt vào PCB hoặc có luồng không khí đi qua nó, có thể không bao giờ thổi ở 1A.

Tham số quan trọng là xếp hạng , cung cấp cho bạn ý tưởng về năng lượng (sức mạnh và thời gian) cần thiết để thổi nó. (Hãy nhớ rằng cầu chì thực sự có ý nghĩa bảo vệ các mạch khi có sự cố thảm khốc.)$I^2 \cdot t$

Đó là cruically quan trọng để phù hợp với xếp hạng, vì nếu bạn thay thế một cầu chì tác động nhanh chóng với một loại chậm đòn, thậm chí còn nghĩ cả hai đều nói 1A, nó sẽ mất mức năng lượng hoàn toàn khác nhau để thực sự thổi chúng.$I^2 \cdot t$

Khi cầu chì còn nguyên vẹn, bạn chỉ có điện áp giảm trên nó. Sự sụt giảm này sẽ không ở gần mức định mức điện áp của cầu chì (nếu không nó hoạt động như một điện trở lớn và giới hạn năng lượng có sẵn cho mạch của bạn.) Một khi cầu chì thổi, xếp hạng điện áp phát ra, đại diện cho mức điện áp tiềm năng cầu chì mở có thể chịu được mà không cần nhấp nháy và cấp điện lại cho mạch tải bị xâm nhập.$I \cdot R$

Đã có một số câu trả lời tuyệt vời cho câu hỏi này, nhưng tôi sẽ tiếp cận câu trả lời hơi khác. Hãy xem xét các mạch dưới đây.

Trong hoạt động bình thường (tức là cầu chì không được thổi), V _f là I _L * R, trong đó R là điện trở cầu chì vốn có. Dòng điện, I _L , chảy qua cả cầu chì và tải. Điện áp trên tải, V _L = V _B - V _f , trong đó V _B >> V _f . Phần lớn điện áp bị rơi bởi tải, và chỉ một lượng nhỏ bị rơi bởi cầu chì.

Như những người khác đã chỉ ra, năng lượng tiêu tan trong cầu chì là I _L ² R. Ở một mức độ tiêu tán nào đó, cầu chì sẽ mở ra. Khi cầu chì mở ra, một vòng cung hình thành đốt cháy nhiều vật liệu cầu chì hơn. Trong quá trình này, V _f sẽ bắt đầu là I _L * R (như được định nghĩa ở trên), nhưng sẽ trở thành V _B khi I _L giảm xuống 0 và cầu chì mở hoàn toàn. Vào cuối sự kiện thanh toán bù trừ, tất cả V _B xuất hiện trên V _f và luồng hiện tại dừng hoàn toàn.

Xếp hạng điện áp (và đặc điểm kỹ thuật AC / DC) của cầu chì chỉ hoạt động sau khi cầu chì mở. Cầu chì có đánh giá điện áp không phù hợp có thể không thể dập tắt hồ quang dẫn đến, dẫn đến hỏng cầu chì nhanh chóng. Tương tự, cầu chì hoặc cầu dao được xếp hạng để sử dụng với AC có thể sẽ phụ thuộc vào đường chéo bằng 0 để dập tắt hồ quang, trong đó các cầu chì được xếp hạng DC (đặc biệt là cầu chì DC điện áp cao) thường được gắn chặt với cát hoặc vật liệu làm nguội hồ quang khác để ngăn không cho năng lượng tiêu tán trong hồ quang (về mặt lý thuyết lên đến V _B * I _L ) phá hủy một cách thảm khốc cầu chì và để đảm bảo rằng dòng điện không tiếp tục chảy qua một vòng cung liên tục (tức là cầu chì thổi dòng điện vẫn tiếp tục chảy qua plasma giữa cầu chì nội bộ).

Nếu cầu chì không bao giờ thổi, đánh giá điện áp của cầu chì không thành vấn đề. Tại thời điểm nó thổi, xếp hạng hiện tại không còn quan trọng và bạn sẽ nhanh chóng biết liệu bạn có cầu chì điện áp phù hợp cho ứng dụng của mình không.

Cầu chì "nhìn thấy" phần lớn chỉ là môi trường của chính nó. Dây cầu chì nóng chảy khi đầu vào nhiệt đủ để làm tăng nhiệt độ đủ để làm nóng chảy dây hoặc phần tử dễ nóng chảy khác.

Để có được sự tiêu tán năng lượng cục bộ, bạn cần một số điện áp rơi trên cầu chì.
Power = I ^ 2 x R = V ^ 2 / R = V x I
Tất cả những thứ này đều tương đương ở đây.
Các frst liên quan đến hiện tại mang và kháng cầu chì.
Thứ 2 liên quan đến sụt áp trên điện trở cầu chì và cầu chì.
Cái thứ 3 liên quan đến sụt áp trên cầu chì x hiện tại.

Đầu vào nhiệt ròng là năng lượng tiêu tán - năng lượng bức xạ mỗi lần.

Đây là một công cụ tìm kiếm cầu chì . thông số cụ thể (chủ yếu là cầu chì hiện tại ở đây) tìm kiếm cầu chì. Đọc giá trị điện trở. Một số ví dụ ở đây

Hai ví dụ:

100 mA: Một FRS-R-1/10 600 V 0.1 A Mersen Class RK5 600V Độ trễ thời gian có điện trở khoảng 90 milli-Ohms. V = IR = 0,1 x 0,09 ~ = 10 mV!
Công suất = Tôi ^ 2 x R = ~ 1 mW !!!

10 A: A 9F57CAA010 10 Liên kết cầu chì cắt dầu Mersen có sức đề kháng khoảng 10 milli-Ohm.
Điện áp rơi = IR = 10 x 0,010 = 0,1 V
Công suất = I ^ 2 R = 10 ^ 2 x 0,01 = 1 watt!

Khi cầu chì thổi, nó sẽ ngắt dòng điện (trong một số trường hợp khá lớn). Cầu chì không chuyển ngay từ "bình thường" sang "thổi hoàn toàn" - dây nóng lên và tan chảy, tạo ra một đoạn đứt ngắn mở rộng vì dây không nguội ngay lập tức. Khi ngắt nhỏ, bạn có thể có một vòng cung (đặc biệt là nếu tải là cảm ứng), nó bị tắt ngay sau đó vì 1) dòng điện tức thời đạt đến 0 (vì đây là AC) và khi điện áp trở lại cực đại, khoảng cách đủ rộng cho một vòng cung.

Vì vậy, điện áp cao hơn, khoảng cách rộng hơn phải có. Tuy nhiên, sử dụng cầu chì điện áp cao hơn không phải là vấn đề.

Hãy tưởng tượng sử dụng cầu chì 250V nhỏ với 10kV - nó sẽ xoay quanh toàn bộ cầu chì.

Đối với công suất mà cầu chì thổi - nó rất nhỏ so với công suất của hệ thống, nhưng nó ngụ ý giới hạn về mức độ điện áp của hệ thống có thể thấp đến mức nào. Nếu cầu chì có điện trở 0,237ohm và dòng điện 1A, thì nó giảm 0,237V, vì vậy nếu hệ thống của bạn chạy với điện áp tương tự, bạn sẽ gặp vấn đề.

Câu trả lời đơn giản là các electron chuyển động tạo ra nhiệt độc lập với điện áp. Điện áp không thành vấn đề trong quá trình sản xuất nhiệt này, nó giống nhau bất kể điện áp. Một amp tạo ra cùng một lượng nhiệt do ma sát của các electron nảy xung quanh. Do đó, một amp của DC có cùng lượng nhiệt với một ramp ACamp.

1amp DC vẫn tạo ra cùng một lượng nhiệt như 1 amp rms AC. 1 amp AC bất kể điện áp tạo ra cùng một lượng nhiệt. Đừng nhầm lẫn nhiệt với mức tiêu thụ năng lượng sẽ rơi vào vùng giảm điện áp, chẳng hạn như trên một tải có tải có chủ ý hay không, chẳng hạn như vd trên dây truyền hoặc mạch nhánh S