¿Cómo elijo un fusible? Enlaces fusibles vs Polyfuse?

Me doy cuenta de que este es un tema extremadamente amplio, pero necesito saber cómo elegir un fusible para proteger un circuito.

Recientemente, una fuente de alimentación barata de un amigo explotó de manera espectacular (los dos MOSFET primarios explotaron: cortos muertos). Reclamó 400 W pero en el PCB dijo 235 W (más fuentes de alimentación). Un fusible de vidrio de 5A. ¿Por qué tan sobrevalorado? Sin embargo, el fusible se fundió durante esto, por lo que hizo su trabajo. El fusible del enchufe NO explotó.

En mi proyecto Super OSD, estoy tratando de proteger un circuito que usa un máximo de 455 mA. Estoy usando un fusible múltiple de 500 mA. ¿Se aplica un consejo similar a los polifusibles? ¿Necesitaría un fusible múltiple más grande?

Los fusibles son un tema difícil. Un fusible de 5 A puede permanecer intacto a 7 A pero quemar a 6 A. Todo depende de cómo esté el patrón actual a tiempo. En los fusibles cilíndricos de vidrio hay tipos rápidos (marcados con "F", en realidad para la palabra alemana "Flink"), que se fundirán si se excede la corriente nominal incluso por un corto tiempo, y hay fusibles de fundición lenta (marcados " T ", de la palabra alemana" Trage "), que resistirá sobretensiones cortas. La mayoría de las fuentes de alimentación utilizarán este último, ya que causarán un pico de corriente al encenderlo.

Los fusibles de reparación automática como PolyFuse son dispositivos PTC cuya resistencia aumentará a valores muy altos si se calientan con una corriente demasiado alta, pero nunca son una interrupción real. Cuando se enfríen, volverán a conducir y el circuito puede volver a funcionar, siempre que se elimine la causa del disparo. Debido a que tiene que reaccionar al calentamiento, un PolyFuse tendrá una cierta resistencia, mucho más que un fusible de vidrio. El tamaño de un PolyFuse no solo dependerá de su clasificación actual, sino que también determinará qué tan rápido reaccionará. Debe quedar claro que una pieza 0805 reaccionará más rápido que un disco de 20 mm de diámetro.

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Un gráfico mostrará cuán diferentes son los fusibles PTC de los fusibles de alambre de metal:

Si hay una sobrecorriente, la resistencia aumentará, reduciendo la corriente (1/10 de segundo) rápidamente a 1/10 del valor, después de lo cual la corriente seguirá disminuyendo, pero mucho más lentamente, y siempre habrá una corriente; No obtienes una interrupción completa. Esto es para la versión SMT pequeña de tamaño 0603. Una versión radial como el 600R reacciona mucho más lentamente ( 10 segundos para llegar a 1/10 de la corriente), por lo que está claro que el PolyFuse realmente no protegerá contra cortocircuitos: para cuando la corriente se reduzca a un lugar seguro nivelar varios componentes pueden ser fritos.

El tipo de fusible que elija debe depender de contra qué desea protegerse. Si la corriente es excesiva debido a un defecto de un componente, no desea un dispositivo de reparación automática, debe dejar de funcionar el producto hasta que se haya reparado. (En esta respuesta , expliqué por qué este tipo de fusible no debería ser reemplazable por el usuario). Para un fusible de potencia, no elige un PTC. OTOH, si los picos de alta corriente son normales en su producto, pero no desea sobredimensionar sus componentes para hacer frente a él, un PTC puede ayudar.

Los fusibles a menudo tienen una capacidad de dos veces o más que la corriente de funcionamiento normal máxima. Esto es por tres razones. Primero, el fusible está destinado a proteger contra algo catastrófico, generalmente corto. Un corto real atraerá muchas veces la corriente operativa esperada en la mayoría de los casos. Segundo, quieres un poco de margen. No desea que se dispare el fusible solo porque el dispositivo estuvo en su corriente prevista durante un tiempo, y esa corriente fue quizás un poco alta debido a la tolerancia de las piezas, el voltaje de línea o lo que sea. Tercero, incluso en operaciones normales, muchos dispositivos tendrán transitorios temporales de alta corriente. Por ejemplo, un motor toma mucha corriente para arrancar, un LEB (bombilla emisora ​​de luz) anticuado puede consumir varias veces su corriente nominal durante unos pocos milisegundos antes de que alcance la temperatura de funcionamiento,

Algunos fusibles son de "soplado lento", que están diseñados específicamente para resistir la corriente por encima de su clasificación durante un tiempo. Esto es para dispositivos donde los transitorios normales pueden tomar más de unos pocos ms o 10s de ms.

En cuanto al fusible múltiple, revise la hoja de datos cuidadosamente y vea cuál es la resistencia a la corriente prevista. Es posible que no le guste la caída de voltaje que obtiene a través de un fusible múltiple de 500 mA a 455 mA. También piense contra qué realmente está tratando de protegerse. Si algo falla en su dispositivo y consume 750 mA, ¿realmente necesita el fusible para apagarlo? Algo ya se rompió, por lo que el fusible no es para proteger el circuito la mayor parte del tiempo. Por lo general, es para evitar que la cosa se incendie y queme la casa de alguien. No sé cuál es su dispositivo, pero si dibujar 750mA no lo va a calentar sustancialmente, entonces probablemente no necesite que el fusible esté tan apretado. Mi primera reacción instintiva es comenzar con un fusible de 1A si espera 455 mA, pero no conozco los detalles de su dispositivo.

Debe tener tres corrientes en un fusible Poly:

• Retención actual
• Viaje actual
• Max actual

La mayoría de las que he visto tienen un espacio mucho más amplio de lo que estás permitiendo. Por ejemplo, si su circuito extrae un máximo de 455 mA, entonces su viaje actual debería estar ligeramente por encima de eso, pero su retención actual debería manejar eso.

Mirando un PTC que tiene una corriente de retención de 400 mA, tiene un disparo de 800 mA y una corriente máxima de 40A. Si diseñas demasiado cerca, estarás tropezando durante el uso normal.

Si 455mA es el máximo absoluto que su circuito puede manejar, pero normalmente funciona a 200mA, entonces un fusible con un disparo de alrededor de 500mA probablemente funcionará. Si su funcionamiento normal está más cerca de 455 mA, es posible que deba permitir que maneje más corriente antes de disparar sin daños.

La mayoría de los fusibles, especialmente los polifusibles, generalmente no se deben utilizar para proteger los circuitos de daños que no sean incendios, excepto aquellos que son capaces de soportar corrientes muy superiores a las que normalmente manejarían. A menudo, cuando se abre un fusible, lo que se suponía que estaba cambiando la corriente se destruirá, y el fusible será la última cosa en el circuito que todavía es capaz de interrumpir la corriente. Mejor que encender un fuego, pero aún no es genial.

Si es necesario proteger los circuitos del daño, generalmente es mejor usar una combinación de limitación de corriente y retroceso térmico en los elementos de conmutación primarios. Tenga en cuenta que la limitación de corriente por sí sola a menudo solo es suficiente en aplicaciones de bajo voltaje, y la recuperación térmica sola solo es suficiente cuando se sabe que algo limita la corriente (he visto que se encienden chips de controladores de motor que afirman estar protegidos contra sobrecarga térmica) como bengalas de carretera lo suficientemente calientes como para fusionar la energía y los planos de tierra debajo de ellas, cuando son suministradas por un suministro de 20 A y conectadas a un cortocircuito) Además, incluso cuando existen mecanismos de limitación de corriente y retroceso térmico, aún se debe usar un fusible si una falla de cortocircuito espontáneo (por ejemplo, de ESD) puede causar un incendio. Los fusibles a menudo no son buenos para mucho más allá de prevenir incendios,