Powiązane instrukcje dotyczące bezpieczników

1. Podczas pracy przy normalnym prądzie roboczym 25 stopni, znamionowy prąd bezpiecznika powinien być zazwyczaj zmniejszony o 25%, aby uniknąć szkodliwego stopienia. Większość tradycyjnych bezpieczników wykorzystuje materiały o niższych temperaturach topnienia. Dlatego ten typ bezpiecznika jest bardziej wrażliwy na zmiany temperatury otoczenia. Na przykład, bezpiecznik o znamionowym prądzie 10 A zwykle nie jest zalecany do pracy w temperaturze otoczenia 25 stopni i prądzie większym niż 7,5 A.
2. Napięcie znamionowe Napięcie znamionowe bezpiecznika musi być równe lub większe od efektywnego napięcia obwodu. Ogólne standardowe serie napięcia znamionowego to 32 V, 125 V, 250 V i 600 V.
3. Rezystancja bezpiecznika rezystorowego nie jest istotna w całym obwodzie. Ze względu na fakt, że rezystancja bezpiecznika o natężeniu mniejszym niż 1 wynosi tylko kilka omów, należy wziąć pod uwagę tę kwestię, stosując bezpiecznik w obwodach niskonapięciowych. Większość bezpieczników jest wykonana z materiałów o dodatnim współczynniku temperaturowym, więc istnieje rozróżnienie między rezystancją zimną a rezystancją gorącą.
4. Obciążalność prądowa bezpiecznika temperatury otoczenia została przetestowana w warunkach temperatury otoczenia 25 stopni, na którą wpływają zmiany temperatury otoczenia. Im wyższa temperatura otoczenia, tym wyższa temperatura robocza bezpiecznika i krótsza jego żywotność. Z kolei praca w niższych temperaturach wydłuży żywotność bezpiecznika.
5. Znamionowa pojemność bezpiecznika jest również znana jako zdolność wyłączania. Znamionowa pojemność bezpiecznika to maksymalny dopuszczalny prąd, jaki bezpiecznik może naprawdę stopić przy znamionowym napięciu. Gdy występuje zwarcie, bezpiecznik będzie doświadczał wielokrotnych chwilowych prądów przeciążeniowych większych niż normalny prąd roboczy. Bezpieczna praca wymaga, aby bezpiecznik pozostał nienaruszony (bez pękania lub pękania) i eliminował zwarcia.
inteligencja
W przypadku większości asynchronicznych prostowników podwyższających napięcie przełączających, które wykorzystują cewki indukcyjne, istnieje ścieżka DC między wejściem a wyjściem. Istnienie tej ścieżki może mieć dwie negatywne konsekwencje: po pierwsze, gdy zwarcie wyjścia lub poważny czas przeciążenia przekroczy kilkaset milisekund, spowoduje to przegrzanie i uszkodzenie diody (zwykle diody Schottky'ego); po drugie, gdy z jakiegoś powodu, takiego jak wyłączenie przez człowieka, obwód oscylacji przełączającej przestaje działać, a na końcu obciążenia nadal występuje napięcie, tylko o jedną diodę niższe niż spadek napięcia wejściowego, wyjście nadal będzie zużywać energię. Ponadto, jeśli napięcie szczątkowe jest niższe niż ustalony zakres napięcia roboczego obciążenia, spowoduje to niepewny stan obwodu.
W przypadku zastosowań ze stosunkowo małymi prądami wyjściowymi (mniej niż 5 A) oba powyższe problemy można skutecznie rozwiązać, stosując jednoprocesorowy sterownik prądu i technologię próbkowania prądu wysokiej klasy. W tych obwodach dioda jest zastępowana przez tranzystor przełączający prostownika synchronicznego, więc ścieżka wejścia-wyjścia może zostać odcięta przez wyłączenie wewnętrznego tranzystora przełączającego. W rezultacie koniec obciążenia znajduje się w stanie wysokiej rezystancji względem końca wejściowego, co jest pożądanym rezultatem. W normalnych warunkach pracy rezystor próbkujący wysokiej klasy wewnątrz obwodu okresowo pobiera próbkę prądu obciążenia, unikając w ten sposób katastrofalnych skutków spowodowanych nadmiernym prądem. Dlatego wewnętrzny obwód zabezpieczający przed przegrzaniem zapewnia bezpieczny obszar roboczy (SAO) dla przetwornicy.
MAX668 to kontroler przełącznika, który uzupełnia funkcję boost. Kontroler boost z sprzężeniem zwrotnym prądu (MAX668) steruje tranzystorem MOSFET z ulepszonym kanałem N o niskim poziomie logicznym, który jest uziemiony przez rezystor próbkujący prąd o niskim poziomie. Przełącznikiem high-end jest dioda Schottky'ego, wybrana głównie dlatego, że ma niski spadek napięcia przewodzenia. Jak pokazano na rysunku 7, podstawowa struktura topologii przetwornika boost nie została zakłócona. W tym zastosowaniu MAX668 konwertuje napięcie 3,3 V na 5 V, a prąd obciążenia może osiągnąć 3 A.
Wśród nich, ulepszony kanałem P MOSFET-Q1 jest kluczowym elementem do uzyskania przerwania obciążenia. Gdy MAX668 jest w trybie wyłączonym, dioda D1 nadal przewodzi, co powoduje napięcie 3,3 V na zacisku zasilania MAX810L minus spadek napięcia diody D1. Ze względu na poziom progu resetowania MAX810L wynoszący 4,65 V, jego wyjście RESET jest na wysokim poziomie, zmuszając Q1 do wyłączenia, a tym samym odłączając obciążenie od zasilania wejściowego. MAX668 ustawia napięcie wyjściowe 5 V poprzez zewnętrzną sieć rezystorów sprzężenia zwrotnego. Gdy napięcie wyjściowe przekroczy poziom progu resetowania MAX810L, wewnętrzny obwód monostabilny zaczyna działać z opóźnieniem około 240 ms. Następnie wyjście MAX810L spada, powodując przewodzenie Q1.
Po przewodzeniu Q1, MAX810L stale monitoruje napięcie wyjściowe, aby określić, czy wyjście jest nadprądowe. Przeciążenie spowoduje spadek napięcia wyjściowego. Gdy jest poniżej poziomu progowego MAX810L, wyjście MAX810L zmienia się z wysokiego na niski po opóźnieniu 20 μ s, wyłączając tym samym Q1 i powodując odłączenie obciążenia. Ze względu na efekt wzmocnienia MAX668, napięcie na zacisku zasilania MAX810 będzie wyższe niż jego poziom progowy. Po czasie opóźnienia resetowania 240 ms, wyjście MAX810L zmieni się ponownie z wysokiego na niski, a Q1 zostanie włączone i automatycznie ponownie podłączone do obciążenia. Powyższy proces będzie powtarzany okresowo, chyba że zostanie usunięte nadmierne obciążenie lub MAX668 zostanie wyłączony, aby przestać działać. Dlatego MAX810L i przełącznik Q1 razem tworzą przełącznik półprzewodnikowy (bezpiecznik elektroniczny).
MAX810L (Micro Power Device) ma niezbalansowany stopień wyjściowy typu push-pull. Podczas wyprowadzania prądu zewnętrznie jest on równoważny rezystorowi 6k Ω; Podczas pobierania prądu z zewnątrz jest on równoważny rezystorowi 125 Ω. Gdy Q1 jest włączany lub wyłączany, rezystancja MAX810L zapobiega szybkiemu ładowaniu i rozładowywaniu kondensatora Millera i kondensatora bramki-źródła w Q1, spowalniając w ten sposób proces przejściowy przełącznika. Zakładając, że całkowita równoważna pojemność Q1 wynosi 5000 pF, stała czasowa obwodu RC tranzystora wysokoprądowego, gdy MAX810 pobiera prąd (równoważny rezystorowi 125 Ω) wynosi około 0,6 μ s. Czas odpowiedzi napięcia przejściowego podczas całego procesu przewodzenia wynosi około 10RC=6 μ s. Czas całkowitego wyłączenia tego samego przełącznika Q1 jest około 48 razy dłuższy niż czas całkowitego przewodzenia.
Gdy obciążenie zewnętrzne lub C2 musi pobierać duży prąd w momencie rozruchu, szybkie przewodzenie Q1 może spowodować, że napięcie wejściowe MAX810 będzie niższe niż jego napięcie progowe resetowania, co spowoduje reset. Dlatego dodanie sieci RC w celu spowolnienia procesu włączania. Odpowiedni dobór R i C może wydłużyć proces podłączania obciążenia do kilku cykli przełączania MAX668, tak aby napięcie wyjściowe MAX668 było zawsze wyższe niż napięcie progowe resetowania MAX810. Jeśli R i C wydłużają czas przewodzenia Q1, a także wydłużają czas wyłączania. Dlatego konieczne jest równoległe połączenie diody Schottky'ego na rezystorze w celu przyspieszenia procesu wyłączania Q1, gdy obciążenie jest przeciążone.
Aby uzyskać ulepszone kanały i niższą rezystancję przewodzenia, powyższe obwody wymagają użycia tranzystorów MOSFET z kanałem P sterowanych logiką. Jeśli rezystancja przewodzenia Q1 jest duża i występuje duży spadek napięcia na obu końcach (szczególnie w zastosowaniach o niskim napięciu wyjściowym lub gdy obciążenie znajduje się daleko od źródła zasilania), wyjście powinno być regulowane przez napięcie sprzężenia zwrotnego z drenu Q1. Podczas projektowania obwodów konieczne jest zminimalizowanie parametrów pasożytniczych przy jednoczesnym dokładnym rozważeniu układu obwodu. Powyższą zdalną regulację można uzyskać za pomocą niskonapięciowego przełącznika analogowego (MAX4544) umieszczonego w obudowie SOT23, który jest sterowany przez wyjście MAX810L.
Zgodnie z parametrami produktu MAX4544, jego minimalne napięcie robocze wynosi 2,7 V. Ze względu na napięcie wejściowe wynoszące 3,3 V i spadek napięcia przewodzenia Schottky'ego wynoszący 0.3 V, nawet jeśli przetwornica podwyższająca napięcie jest w trybie wyłączonym, MAX4544 (i MAX810) nadal działa. W tym momencie MAX810 wyprowadza wysoki poziom, a wspólny zacisk COM MAX4544 jest podłączony do jego normalnie otwartego NO (źródło Q1). Gdy MAX668 jest włączony, sieć rezystorów podłączona do wspólnego zacisku MAX4544 dostarcza napięcie sprzężenia zwrotnego do MAX668. Ze względu na maksymalną rezystancję przewodzenia MAX4544 osiągającą 60 Ω przy napięciu 5 V, w celu uzyskania minimalnego błędu napięcia wyjściowego, wartość rezystancji sprzężenia zwrotnego powinna być duża. Ponieważ rezystancja przewodzenia układu MAX4544 wynosi zaledwie 120 Ω przy napięciu roboczym 3 V, napięcie błędu wprowadzane przez przełącznik MAX4544 jest bardzo małe, nawet przy niskim napięciu wyjściowym.
Gdy przetwornica podwyższająca napięcie jest włączona, a jej napięcie wyjściowe przekracza poziom progu resetowania MAX810 i ulega opóźnieniu resetowania, wyjście MAX810 zmieni się z wysokiego na niski, powodując, że Q1 przewodzi i łączy się z obciążeniem. Jednocześnie wyjście niskiego poziomu MAX810 łączy koniec COM i koniec NC (normalnie zamknięty koniec) MAX4544, powodując, że rezystor sprzężenia zwrotnego przełącza się ze źródła Q1 na dren Q1, umożliwiając regulację napięcia wyjściowego z końca obciążenia daleko od przetwornicy.
Proces przełączania MAX4544 powoduje również przełączenie zacisku wejściowego MAX810 ze źródła Q1 na dren Q1, dzięki czemu MAX810 może być używany do monitorowania, czy obciążenie nie jest przeciążone.
Ubezpieczenie wysokiego napięcia
Bezpieczniki wysokiego napięcia są często stosowane na wieżach i słupach wysokiego napięcia, wraz z rozłącznikami bezpiecznikowymi, które pełnią również funkcję wyłączników, jako zabezpieczenie nadprądowe lub przeciwzwarciowe w systemach przesyłowych i dystrybucyjnych.