퓨즈 선택 방법
회로의 퓨즈를 선택하는 것은 소리만큼 쉽지 않습니다. 올바른 것은 사용자와 회로를 보호 할 수 있습니다.
퓨즈에 대한 필요성과 퓨즈 선택 방법을 쉽게 구분할 수 있습니다. 퓨즈가 끊어져서 우리는 모두 짜증을 내거나 화를 냈습니다. 때때로 우리는 회로에 필요한 구성 요소가 필요하지 않기를 바랍니다. 1800 년대에 배전이 도래하면서 퓨즈는 화재 예방에 필수적인 장치가되었습니다. 전기 시스템도 같은 이유로 필요합니다. 전자 시스템은 화재 문제가 동일하며 퓨즈도 필요합니다 (그림 1). 퓨즈는 또한 치명적인 전압이 사용자에게 충격을주는 것을 방지합니다.
1. 퓨즈는 사용자를 충격으로부터 보호하고 제품에 불이 붙지 않도록합니다. 이 PCB는 실패했지만 화재를 일으키지 않았습니다.
익명의 일부 괴짜는“20 달러짜리 트랜지스터는 항상 10 센트 퓨즈를 보호하기 위해 끊어 질 것이다”라는 격언을 내놓았다. 퓨즈는 트랜지스터를 보호하기위한 것이 아닙니다. 레이저 다이오드는 수 나노초의 과전류로 인해 망가지기 때문에 레이저 다이오드를 보호하는 데는 훨씬 적합하지 않습니다.
퓨즈는 전선과 PCB (인쇄 회로 기판) 트레이스를 녹거나 화재로부터 보호하는 데 이상적입니다. 이는 마모 된 와이어에서 단락이 발생하거나 AC 자기장으로 인해 진동 및 수축으로 인해 자석 와이어가 단락 될 때 발생할 수 있습니다. 또 다른 일반적인 고장은 전해 및 탄탈 콘덴서에서 발생하며 단락으로 인해 고장날 수 있습니다.
트랜지스터를 보호하기 위해 퓨즈에 의존하는 대신 실험실 전원 공급 장치로 개발중인 회로에 전원을 공급하고 전류 제한을 암페어 정도로 설정할 수 있습니다. 트랜지스터 또는 IC 내부의 본드 와이어를 녹일 것보다 적은 전류를 설정하고 싶습니다. 그러면 오작동하는 회로가 폭발하지 않고 뜨거워집니다. 작업이 끝나면 퓨즈로 디자인 할 수 있습니다.
퓨즈의 필요성
저임피던스 소스로 구동되는 모든 것은 퓨즈가 필요합니다. 이것은 벽에 꽂는 제품이거나 배터리로 전원이 공급되는 제품이거나 자동차의 교류 발전기에서 작동하는 제품 일 수 있습니다. 낮은 임피던스 소스는 구리를 녹이고 화재를 일으킬 수있는 충분한 전류를 제공합니다 (그림 2). Underwriters Laboratories는 보험 회사가 화재 보험 위험을 줄일 수 있도록 돕기 위해 시작되었습니다. 퓨즈는 케이스의 단락 된 전압으로부터 사람을 보호 할 수있을뿐만 아니라 제품에 불이 붙는 것을 방지 할 수 있습니다.
2.이 PCB는 부적절하게 융합되었습니다. 이 정도의 에너지가 소모되기 훨씬 전에 퓨즈가 끊어져 심각한 화재가 발생했습니다.
퓨즈 패키지 선택
대부분의 경우와 마찬가지로 응용 프로그램은 사용할 퓨즈의 종류를 결정합니다. 고전압 퓨즈가 필요할 수 있습니다. 제품이 주로 미국에서 판매되는 경우 일반적인 1/4 인치입니다. 퓨즈가 적절할 수 있습니다. 유럽에서는 5 × 20mm 유리 퓨즈가 일반적입니다. 자동차 작업을 위해 블레이드 퓨즈는 전 세계적으로 사용됩니다. 전기 분배기는 올바른 유형의 산업용 퓨즈로 안내 할 수 있습니다. PCB에서 트레이스를 보호하는 경우 표면 실장 퓨즈가 이상적입니다 (그림 3).
3. 일부 표면 실장 퓨즈를 PCB에 바로 납땜 할 수 있습니다. 여기에는 퓨즈에서 납땜 열을 분리하고 퓨즈를 쉽게 교체 할 수있는 작은 클립이 있습니다.
종종, 당신은 당신의 제품과 유사한 제품을보고 그들이 어떤 종류의 퓨즈를 사용했는지 확인하기 만하면됩니다. 제 멘토가 말했듯이“복제하는 것이 아닙니다. 그것은 선행 기술을 사용하고 있습니다.”
퓨즈 속도 평가
퓨즈 패키지를 설정했으면 아마도 그 노력과 함께 퓨즈의 속도를 결정해야합니다. 속단 퓨즈는 전선, 트레이스 또는 장치가 너무 뜨거워지기 전에 빠르게 열립니다. 그러나 빠른 타격은 순간적인 과부하로 인해 성가신 장애가 발생할 수 있습니다.
4. 시간-전류 곡선은 주어진 전류에서 퓨즈가 얼마나 빨리 끊어 지는지를 나타냅니다. 로그-로그 스케일이 있습니다. 1A 퓨즈는 정확히 1A가 적용된 상태에서 10,000 초 후에 끊어집니다. (Bel Fuse 제공)
백열 전구, 용량 성 부하, 선형 및 스위칭 전원 공급 장치 모두를 켤 때 큰 돌입 전류가 발생합니다. AC 벽면 전원으로 공급되는 부하에 대해 까다로운 점은 전원을 켰을 때 입력 전압이 0V 일 때 스위치를 전환하면 돌입이 덜 심각 할 수 있다는 것입니다. 최대 전압에서 바로 전원을 연결할 때 조건을 고려해야합니다. 그러면 속단 퓨즈를 열 수있는 더 크고 짧은 전류 펄스가 생성됩니다.
퓨즈 크기
저는 반도체 기계에서 UVPROM 웨이퍼 용 자외선 지우개를 디자인 한 적이 있습니다. 퓨즈가 끊어지면 뭔가 심각하게 끊어 졌다는 것을 알았습니다. 무작위 여행은 없을 거라고 생각했습니다. 내 실수는 고전압 선형 변압기의 예상 부하에 너무 가까운 퓨즈 크기를 지정하는 것이 었습니다.
제 연구실에서는 잘 작동했지만 마케팅 담당자가 독일 뮌헨의 Electronica로 가져 갔을 때 기계는 50 사이클 AC로 구동되었습니다. 그 낮은 주파수는 변압기가 더 많은 손실을 갖고 더 많은 전류를 소비한다는 것을 의미합니다. 여백이 너무 적어서 쇼 직전에 퓨즈가 끊어졌습니다. 다행히도 5 × 20mm 유럽식 퓨즈를 사용했기 때문에 쇼 직원에게 고전류 퓨즈를 현지에서 구입하고 커버 플레이트를 벗기고 퓨즈를 빼라고 말했습니다.
불행히도 내 실수를 설명 했음에도 불구하고 경영진은 PCB에 장착 된 퓨즈 클립 대신 상자 외부에 분리형 퓨즈 홀더를 넣어 배선 래트 네스트와 복잡한 조립을 만들라고 주장했습니다. 마케팅 부서에서 프로토 타입을 벤치에서 꺼내 쇼에 가져갈 때 이런 일이 발생합니다. 30 년이 지난 지금도 여전히 PCB 마운트 퓨즈 클립을 제거해야하는 것을 분개했습니다.
반도체 테스트 회사에서 일하는 동안 테스터에 전원을 공급하는 데 필요한 시설의 표준을 도와 달라는 요청을 받았습니다. 이전 엔지니어는 장치에있는 수백 개의 전원 공급 장치의 최대 잠재적 전류 소모량을 기준으로 퓨즈의 크기를 초과했습니다. 나는 회로 차단기 (또는 퓨즈)가 실제 생활에서 결코 일어나지 않을 예상치 못한 최대 부하가 아니라 기계에 공급되는 전선에 맞는 크기임을 증명하기 위해 국가 전기 코드와 분기 회로 관련 규정을 끌어 야했습니다. 약 $ 10,000의 설치 비용을 절약하고 고객을 매우 만족 시켰습니다.
마찬가지로 내가 최근에 구입 한 집의 가정 검사관은 메인 패널 회로 차단기가 4 톤 에어컨에 비해 너무 크다고 말했습니다. 이는 동일한 문제입니다. 전선이 70A 차단기에 충분히 두꺼우면 에어컨 장치에 필요한 것보다 큰 차단기를 사용하는 것이 좋습니다. AC 장치 연결부의 퓨즈는 해당 부하를 보호 할 수있는 크기입니다. 낮은 부하를 위해 패널의 20A 차단기를 변경하지 않고 벽 콘센트에 2-A 부하를 연결할 수 있습니다. 차단기 (또는 퓨즈)는 화재가 발생하지 않도록 집 배선을 보호합니다. 2-A 제품에는 화재 및 단락에 대한 자체 회로 보호 기능이 있어야합니다.
이 모든 것은 작동 전류보다 10 % 높은 값이 아니라 불이 붙는 것을 막는 것을 기준으로 퓨즈의 크기를 조정해야한다는 것입니다. 모든 조건과 모든 온도에서 작동 전류를 측정하십시오. 저와 달리 필요한 경우 50주기 입력 주파수에서 측정하십시오. DC 버스가있는 모든 전원 시스템은 처음 켤 때 큰 돌입 전류를 갖게됩니다. 일부 어린이가 몇 초 동안 스위치를 여러 번 뒤집더라도 퓨즈는이를 견뎌야합니다.
퓨즈 전류 정격이 작동 전류의 두 배 또는 심지어 10 배가 될 것이라고 생각할 수 있습니다. 성가신 퓨즈 작동을 제거하고 고장이나 단락이 화재를 시작하기 전에 퓨즈가 끊어 지는지 확인하는 것이 귀하의 임무입니다. 위에서 언급했듯이 느린 퓨즈를 사용하여 일부 돌입 전류 문제를 해결하면서 회로를 화재로부터 보호 할 수 있습니다.
결론
회로가 녹거나 불이 붙지 않도록 입력에 퓨즈를 꽂아도 아프지 않습니다. 대형 전해 커패시터의 경우 일부 저렴한 소비자 제품은 PCB 트레이스의 크기가 작아 커패시터가 단락되면 PCB 트레이스가 녹아 퓨즈 역할을합니다. 구리는 온도 계수가 높고 PCB 제조 공정은 임시 구리 퓨즈의 요구를 제어하지 않기 때문에 이것이 최선의 해결책은 아닙니다.
훨씬 더 예측 가능한 작동이 가능한 작은 표면 실장 퓨즈를 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게하면 기술자가 단락 된 전해 커패시터를 교체 할 때 새 퓨즈로 납땜 할 수 있습니다. 익일 배송으로 커패시터와 퓨즈는 저녁 시간에 주문하고 다음날 오전 10시에 도착할 수 있습니다. 더 좋은 점은 녹은 PCB 트레이스가 없다는 것입니다. 버스 와이어로 수리하면 퓨즈 전류가 너무 높아 다음에 전해 커패시터가 단락 될 때 제품에 화재가 발생할 수 있습니다. Dissmann 퓨즈 제조업체는 2000 년부터 20 년, 퓨즈 에이전트 / 유통 업체 / 딜러 / 상인 / 수입 업체 / OEM을 원했습니다.