Bagaimana Mengetahui Jika Sekring Akan Bekerja Dengan Baik?

12

Saya ingin tahu seperti apa pengujian berkala yang kami gunakan untuk menguji apakah sekering pembatas arus akan normal terbuka dan melindungi sirkuit elektronik (pengisi baterai) jika terjadi kegagalan (korsleting atau kelebihan arus). Anggaplah saya memiliki sekering yang mendukung arus 5A dan jika arus di atas nilai ini akan merusak sel baterai (ventilasi). Jika sekering, yang merupakan pilihan terakhir dalam skema perlindungan saya, tidak terbuka (macet) maka sirkuit saya akan rusak.

Apa tes periodik yang dapat kita gunakan untuk memastikan bahwa sekering dapat dengan aman dibuka jika terjadi korsleting atau arus di atas nilai maks (5A dalam contoh ini)?

safety power-electronics fuses

— R Djorane
sumber

3

Sangat sulit untuk menguji sekering dengan baik karena tidak hanya arus sekering yang penting, tetapi laju perubahan arus melalui sekering dan suhu sekitar memainkan peran yang sangat besar dalam berapa lama sekering meledak. Itu, tentu saja, akan menentukan berapa lama widget Anda akan terkena arus lebih dan, pada kenyataannya, apakah itu akan melindungi sekering. Khususnya, apa yang ingin Anda uji? Supaya Anda tahu apa yang Anda hadapi, inilah bacaan yang bagus:

— EM Fields

Anda tidak memberi tahu kami beberapa hal yang menjadi masalah dalam pemilihan sekering ... (jika Anda membaca teks profi pada sekering, seperti Sekering Listrik Wright dan Newbery , edisi ketiga.) Apa barang berharga / mahal di sirkuit Anda yang ingin Anda lindungi? Semikonduktor? Kapasitor? Transformer? Motor? Ternyata semua ini memiliki kriteria seleksi yang sedikit berbeda untuk sekering perlindungannya. Selain itu, tegangan apa yang sedang kita bicarakan? AC atau DC? Bahkan itu penting!

— Fizz

7

"kasihan sekering yang malang ... ketika itu melakukan tugasnya, kita katakan itu telah gagal" (anon insinyur BBC)

— Brian Drummond

1

Dalam aplikasi industri, sekering pada awalnya dipilih (Ukuran maksimum yang diizinkan) berdasarkan ukuran kabel ke perangkat (Kode kabel) dan persyaratan apa pun dari perangkat (yang mungkin merupakan hasil pengujian dalam kondisi kesalahan). Memang beberapa pengujian yang telah saya lakukan membutuhkan "sekering yang tidak dapat diperbarui yang melakukan dua kali arus pengenalnya selama setidaknya 12 detik". Dari percakapan ini dan lainnya, saya dididik untuk memperlakukan sekering sebagai perlindungan untuk perkabelan dan konektor saja kecuali jika Anda menggunakan sekering semikonduktor.

— Sendok

1

Untuk melindungi semikonduktor dari kesalahan, peringkat sekering

sangat penting. Lihat, misalnya, panduan ini dari Schurter .

I^{2} t

$I^2t$

— Spehro Pefhany

17

Saya pikir mungkin Anda salah paham tentang bagaimana sekring berperilaku.

Sekring tidak langsung terbuka saat arus bertemu Ampere Rating. Ada minimum Opening Timepada 100% Rating Ampere, dan juga akan ada Waktu Pembukaan maksimum pada arus yang lebih tinggi seperti 200% atau 1000% dari Rating Ampere.

Sebagai contoh, sebuah Littelfuse 0251005.NRT1L (lembar data http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/fuse/littelfuse_fuse_251_253_datasheet.pdf.pdf ) mendaftar sebagai berikut:

100% dari Nilai Ampere: Waktu Pembukaan 4 Jam Min
275% dari Nilai Ampere: Waktu Pembukaan Max. 300 ms
400% dari Peringkat Ampere: Waktu Pembukaan Maks. 30 ms
1000% dari Nilai Ampere: Waktu Pembukaan 4 ms Maks

Jadi sekering 5A ini dengan arus 5A yang mengalir melaluinya, dijamin TIDAK terbuka selama minimal 4 jam. Tetapi ketika arus melebihi 13.75A, sekering ini dijamin terbuka dalam 300 ms. Jika arus mencapai 50A maka sekering terbuka dengan sangat cepat. Tetapi jika saat ini hanya 10A, sekring tidak akan terbuka secara instan.

Jika Anda menggunakan sekering Rating Ampere 2A sebagai gantinya, maka 275% peringkat Ampere Rating adalah 5.5A, yang lebih dekat dengan apa yang Anda inginkan dalam contoh Anda. Tetapi jika aplikasi Anda biasanya menarik lebih dari 2 amp, maka sekering yang diberi nilai 2A terkadang akan meledak. Apalagi jika peralatan dibiarkan dalam waktu lama.

Sekering tidak memiliki arus "buka gagal" yang dikontrol dengan sangat ketat. Mereka adalah perangkat sekali pakai; begitu sekring diuji sampai titik pembukaan, sekring itu dihancurkan secara permanen - jadi kontrol proses statistik adalah satu-satunya cara praktis untuk memastikan bahwa sekering tersebut kemungkinan akan bekerja.

Anda dapat melakukan jenis pengujian yang sama. Jika Anda membuat batch 500 perangkat, belilah 5000 sekring. (Sekali lagi saya mengasumsikan picofuse, yang terlihat mirip dengan resistor 1/4 watt bertimbal aksial. Sekering tabung kaca tidak datang dalam bentuk pita dan gulungan.) Ketika Anda mendapatkan sekering besar, Anda secara acak mengeluarkan beberapa sampel, mungkin 100 sekering. Tes pada dua kondisi yang berbeda: - harus mempertahankan arus di bawah 100% Ampere Rating untuk waktu xx - harus selalu terbuka dalam waktu xx pada saat uji Rating 275% Ampere Rating (ini adalah bagian destruktif dari tes)

Semakin banyak sekering yang Anda uji, semakin dekat sampel yang diuji akan menyerupai sekering yang belum diuji, dan semakin yakin Anda bahwa sekring bekerja seperti yang diiklankan. Tetapi semakin banyak waktu dan uang yang akan Anda habiskan, untuk mengisi tempat sampah dengan sekering bekas.

Kelemahan lebih lanjut adalah bahwa jika Anda menyimpulkan dari pengujian Anda bahwa gulungan sekering khusus ini tidak memenuhi standar Anda, distributor mungkin tidak menerima pengembalian gulungan sebagian. Jadi, Anda akan keluar $ 1400.

— MarkU
sumber

11

Sekring tidak dapat diandalkan untuk melindungi sirkuit apa pun dari arus berlebih. Jika rangkaian Anda menarik arus berlebih (dari suplai tegangan, itu diharapkan untuk menangani) maka sudah salah.

Sekring mencegah kebakaran (biasanya) dengan melindungi kabel umpan agar tidak mengalir terlalu banyak dalam waktu yang terlalu lama dan meleleh. Dampak pencairan kabel tentu saja jauh lebih serius dan dapat menyebabkan sengatan listrik dan bahkan kebakaran yang lebih besar. Sekering tidak melindungi perangkat elektronik dari kegagalan.

Jika Anda ingin proteksi tegangan berlebih maka ini adalah cerita yang berbeda dan sekering dalam hubungannya dengan dioda zener (atau sirkuit linggis) dapat melakukan ini.

Anda harus ingat bahwa sekering yang diberi nilai 5 amp akan membawa arus itu tanpa batas.

masukkan deskripsi gambar di sini

Jika Anda melihat kurva di atas sekering 6A mungkin "putus" pada 36 amp dalam 0,1 detik atau butuh 5 detik untuk "putus" pada 17 amp. Ini berarti sekering tidak membatasi arus - ia secara termal melindungi.

— Andy alias
sumber

"Sekering tidak melindungi barang elektronik dari kegagalan." belum tentu benar, mengingat bahwa sekering antara output penguat audio dan speaker bisa menjaga asap ajaib mereka keluar sambil mengorbankan sendiri.

— EM Fields

@EMFields - sekring tidak akan melindungi terhadap kegagalan kelebihan arus saat ini dari transistor tetapi kemungkinan akan melindungi terhadap kelebihan daya rata-rata. Dalam contoh Anda, sekeringnya adalah "melindungi" komponen up-stream (bukan down-stream) - op berbicara tentang sekering menjadi "jalan terakhir" dan saya menganggap itu berarti bahwa ia berada dalam feed daya ke sirkuit yang ingin dia lindungi. Saya rasa sekeringnya, dalam contoh Anda akan melindungi speaker harus transistor keluar meskipun. Mungkin op bisa menjelaskan?

— Andy alias

"Sekring tidak bisa diandalkan untuk melindungi sirkuit apa pun dari arus berlebih." Sayangnya ini sangat keliru jika Anda membaca teks profesional seperti Wright dan Newbery, Electric Fuse , edisi ke-3. Sekering memberikan banyak perlindungan arus berlebih saat dipilih dengan benar ... yang bagaimanapun (seperti yang Anda katakan dengan benar) tidak dilakukan dengan menggunakan sekering X amp. Sebagian besar masalah integral Joule (I ^ 2t) dari sekering berada di bawah apa yang dapat ditangani perangkat. Semakin rumit dari sana, tergantung pada perangkatnya.

— Fizz

@RespawnedFluff Saya berbicara tentang kelebihan arus sesaat. Dengan cara apa (secara spesifik) apa yang saya katakan salah? Anda kemudian tampaknya setuju dengan saya bahwa hanya joule-detik yang dilindungi oleh sekring. Apa sebenarnya yang kamu katakan? Mungkin ada tautan ke dokumen yang Anda sebutkan?

— Andy alias

Over-current sesaat (untuk jumlah waktu yang sangat kecil) tidak akan menghancurkan perangkat, hanya Joule integral yang akan. Justru hal yang sama yang menghancurkan sekring. Bagaimana Anda mengusulkan sekring mencegah kebakaran jika tidak membatasi arus dengan cara yang berarti melalui sesuatu? Juga, sirkuit mungkin tidak 100% rusak. Beberapa komponen mungkin gagal atau bahkan kesalahan pengguna mungkin terjadi. Membatasi energi yang dibuang ke sirkuit dalam kasus seperti itu dapat menghemat beberapa komponen lainnya. Atau setidaknya itulah yang dikatakan buku sekering itu padaku.

— Fizz

5

Ini bukan jawaban langsung untuk pertanyaan, tetapi sekali lagi, sebagian besar balasan lain di sini juga tidak, mereka hanya menyatakan beberapa fakta yang kurang benar tentang sekering secara umum, dan perlindungan yang mungkin atau mungkin tidak mereka berikan pada peralatan. Berikut saran umum dari Wright and Newbery's Electric Fuse , edisi ke-3, hal. 139, sebelum sampai ke spesifik, spesifik yang bergantung pada perangkat yang dilindungi.

Pertama, arus sekering minimum sekering harus sedikit di bawah arus yang dapat dibawa kabel dan peralatan secara kontinu.

Item peralatan biasanya akan dapat membawa arus kelebihan beban untuk periode terbatas, dan sekering harus beroperasi pada level saat ini dalam waktu yang sedikit lebih pendek daripada peringkat waktu peralatan yang sesuai. [Ini mengacu pada integral Joule yang ternyata nanti.]

Arus yang lebih tinggi dapat mengalir sebagai akibat dari kesalahan dalam item peralatan dan dalam keadaan ini persyaratan utama adalah bahwa kerusakan konsekuensial pada sisa rangkaian harus dicegah.

Setelah kita mempelajari lebih detail dari OP di luar persyaratan 5A, yang pada dasarnya hanya memenuhi persyaratan paragraf pertama dalam kutipan, kita akan bisa mengatakan lebih banyak.

Jika Anda membutuhkan lebih banyak dari buku:

IEC TR 61818, panduan aplikasi untuk sekering bertegangan rendah, memberikan ringkasan tentang manfaat sekering pembatas arus dan dirasa tepat untuk menarik perhatian pembaca pada manfaat ini. Banyak dari manfaat ini juga berlaku untuk sekering tegangan tinggi dan miniatur [...] • Perlindungan hemat biaya: ukuran kompak menawarkan perlindungan arus lebih murah dengan biaya rendah pada level arus pendek yang tinggi. • Tidak ada kerusakan untuk perlindungan tipe 2 menurut IEC 60947-4-1 dan IEC 60947-4-2. Dengan membatasi energi hubung singkat dan arus puncak ke tingkat yang sangat rendah, sekering sangat cocok untuk perlindungan tipe 2 tanpa merusak komponen di sirkuit motor.

Jadi sepertinya sekering memang menawarkan perlindungan kelebihan arus, setidaknya dalam arti bahwa pakar sekering menggunakan istilah ini ...

— Mendesis
sumber

1

Ok, siapa pun yang memilih ini, pasti akan membantu menjelaskan apa yang tidak Anda setujui.

— Fizz

4

Saya akan berasumsi bahwa maksud Anda sekering dan bukan pemutus sirkuit. Ini berarti bahwa sekali sekring putus, Anda harus menggantinya.

Sekering terdiri dari konduktor yang terbuat dari bahan khusus yang akan meleleh ketika sejumlah arus mengalir melaluinya. Ini dikatakan, sekering sangat dapat diandalkan. Mereka tertutup untuk mencegah reaksi yang tidak diinginkan terhadap lingkungan.

Satu-satunya hal yang bisa salah dengan sekering adalah busur tegangan. Sekering memiliki nilai tegangan maksimum dan jika terlampaui dapat menyebabkan busur pada sekering yang kemungkinan besar akan menyebabkan kerusakan pada elektronik.

Jika Anda memeriksa nilai voltase, dan Anda tahu Anda memiliki sekering arus maksimum yang benar, maka saya tidak akan merekomendasikan Anda mengujinya sama sekali.

Tetapi, jika Anda ingin mengujinya maka Anda dapat melepas sekring dan memasang catu daya ke sana. Ini akan membuat korsleting dan harus meniup sekring.

— Addison
sumber

OP tidak meminta tes penghancuran tanpa data yang diambil. -1

— EM Fields

2

Saya benar-benar ingin tahu bagaimana Anda menguji sekering yang normal dan melebur tanpa benar-benar menghancurkannya. Seseorang harus, tentu saja, sebagai tambahan (atau merekam dengan lebih baik pada ruang lingkup dengan memori, dll.) Saat ini sementara pukulan. Jawabannya tentu dapat ditingkatkan, tetapi kecuali ada metode yang sangat berbeda ... seperti memastikan sekering yang diuji dapat digunakan kembali ... Saya yakin Addison tidak pantas menerima downvote.

— Fizz

@RespawnedFluff: Kemudian tingkatkan Addison, tandai komentar saya, dan tingkatkan jawabannya.

— EM Fields

4

Tes yang dapat Anda lakukan secara berkala yang akan membuktikan bahwa rangkaian Anda bertahan hingga 5A dapat dilakukan dengan cara berikut.

Lepaskan sekering aktual dari dudukan sekering pada produk yang akan diuji.
Ganti sekering dengan koneksi dua kabel yang menuju ke perlengkapan uji khusus. Ini bisa berupa perangkat koneksi yang berbentuk seperti sekering yang memiliki dua kabel yang disolder ke ujungnya dan kemudian dihubungkan ke dudukan sekering.
Fixture tes khusus adalah hal yang Anda akan membangun yang dapat merasakan arus melalui dua kabel. Kedua kabel melewati resistor akal saat ini bernilai kecil dan sepasang kontak relay yang biasanya ditutup. Ketika perlengkapan uji merasakan arus pada 5A, ini membuka relai dan mengunci ke kondisi itu sampai beberapa tombol ditekan untuk menyiapkan perlengkapan uji untuk pengujian berikutnya.
Bagian lain dari perlengkapan uji dirancang dengan cara yang benar (khusus untuk produk Anda) yang menyuntikkan arus ke atau memuat beberapa bagian dari rangkaian Anda secara linier dari 0A hingga maksimum katakanlah MAX-A. Misalnya, jika rangkaian produk Anda dirancang sebagai konverter tegangan untuk memasok beban hingga 5A pada tegangan output 12V, perlengkapan uji dapat dirancang sebagai beban sink arus aktif yang dikendalikan untuk tenggelam dari 0 hingga MAX-A dalam cara yang menggenjot produksinya.
Nyalakan produk yang sedang diuji.
Aktifkan perlengkapan uji untuk memulai peningkatan arus dari 0 hingga MAX-A.
Periksa apakah perlengkapan uji merasakan arus pada 5A dan mengunci relai terbuka.
Matikan daya ke produk yang sedang diuji dan lepaskan koneksi dari perlengkapan tes dan ganti sekering.
Pastikan tidak ada komponen yang terbakar dalam produk yang diuji.
Lakukan tes fungsional normal pada produk untuk memastikan masih berfungsi dengan benar.

Itu akan memberi Anda gagasan tentang aliran pengujian dan peralatan pengujian yang perlu Anda bangun. Jelas merupakan produk khusus untuk mengetahui bagaimana perangkat saat ini 0 hingga MAX-A dirancang dan dilampirkan ke sirkuit.

Anda dapat memutuskan untuk mengubah level uji 5A saat ini ke nilai yang 20% atau 40% lebih tinggi sehingga Anda memberikan beberapa margin uji untuk memastikan bahwa rangkaian dalam produk Anda sepenuhnya kuat hingga dan melebihi batas spesifikasi 5A .

— Michael Karas
sumber

2

Sekering bukan ukuran yang bagus untuk melindungi sirkuit dengan batas arus keras; mereka ada untuk melindungi pengguna dari risiko kebakaran dan sengatan listrik.

Sekering IEC 5A akan bekerja terus menerus pada 5A. Dan untuk waktu yang cukup lama di 5.1A. Dan untuk beberapa waktu (milidetik ke detik) pada 10A. Karakteristik yang tepat ada di lembar data; mungkin mereka ditentukan dengan memodelkan kawat sekering dan diverifikasi oleh sampel pengujian destruktif dari produksi.

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

— pjc50
sumber