Como os fusíveis de alta velocidade são diferentes?
Fusíveis de alta velocidade são especialmente projetados para minimizar o I²t, pico
passagem de corrente e tensão de arco. Garantindo abertura e limpeza rápidas
de uma falha requer fusão rápida do elemento. Para conseguir isso, o alto
elemento fusível de velocidade tem seções reduzidas (gargalos) de um design diferente
do que um fusível industrial com classificação semelhante e normalmente têm maior operação
temperaturas.
Como resultado de suas temperaturas de elemento mais altas e pacotes menores,
fusíveis de alta velocidade normalmente têm maiores requisitos de dissipação de calor
do que outros tipos de fusíveis. Para ajudar a dissipar o calor, o corpo (ou barril) material
geralmente é usado um grau superior com um grau superior de condutividade térmica.
Fusíveis de alta velocidade são principalmente para proteger semicondutores de
curto circuitos. Suas altas temperaturas operacionais geralmente restringem o uso
ligas de elemento com uma temperatura de fusão mais baixa para auxiliar na sobrecarga
Operação. O resultado é que os fusíveis de alta velocidade geralmente não estão "cheios
alcance ”(operar em condições de curto-circuito e sobrecarga) e ter mais
capacidade limitada de proteção contra condições de sobrecorrente de baixo nível.
Muitos fusíveis de alta velocidade são fisicamente diferentes do circuito de ramificação e
tipos de fusíveis suplementares e requerem arranjos de montagem adicionais
para ajudar a evitar a instalação de um fusível de substituição incorreto.
Fatores de aplicação
A proteção de semicondutores requer a consideração de uma série de dispositivos
e parâmetros de fusível. E há uma série de fatores que influenciam
associado a cada parâmetro (consulte a Tabela B1). A maneira pela qual
estes são apresentados e interpretados serão cobertos a seguir
Páginas. Esses parâmetros e fatores de influência precisam ser aplicados
e considerado com a devida referência aos requisitos específicos do
circuito e aplicação. Estes são abordados nas seções sobre como selecionar o
classificação de tensão, classificação atual e aplicações.
Fatores de influência
Temperatura ambiente
Os fusíveis que protegem semicondutores podem precisar de redução para o ambiente
temperaturas acima ou abaixo de 21 ° C (70 ° F). Classificações de fusível ajustadas em outro
as temperaturas ambientes podem ser encontradas usando gráficos de redução.
Fatores que afetam a temperatura ambiente incluem montagem de fusível inadequada,
tipo de gabinete e proximidade de outros dispositivos e fusíveis geradores de calor.
A classificação máxima do fusível de alta velocidade deve ser determinada para cada
aplicação usando a temperatura ambiente do local de instalação do fusível
conforme descrito na seção sobre como selecionar a classificação atual.
Temperaturas de operação do fusível
As temperaturas operacionais variam de acordo com a construção do fusível e os materiais. Fibra
fusíveis tubulares tendem a esquentar mais do que fusíveis de cerâmica. Geralmente, para
fusíveis com um corpo de cerâmica que são totalmente carregados sob as condições IEC,
o aumento da temperatura está entre 70-110 ° C (158-230 ° F) nos terminais e
de 90-130 ° C (194-266 ° F) no corpo de cerâmica. A constante de carga do fusível
para fusíveis de corpo de porcelana é normalmente 1,0 e com fusíveis de corpo de fibra o
fator é normalmente 0,8. Tenha em mente que as medições de temperatura podem
ser enganoso ao determinar se um fusível específico é adequado para
um determinado aplicativo. Para obter detalhes, consulte o capítulo Determinando o amplificador de fusível
avaliações começando na página 11.
Resfriamento forçado
Para maximizar as classificações em muitas instalações, diodos ou tiristores são forçados
resfriado por uma corrente de ar. Os fusíveis podem ser aumentados de forma semelhante se colocados em
fluxo de ar. No entanto, velocidades do ar acima de 5 m / s (16,5 pés / s) não fornecem
qualquer aumento substancial nas classificações. Para mais informações consulte o
seções sobre como selecionar a corrente nominal e as planilhas de dados.
Correntes médias, de pico e RMS
Deve-se ter cuidado ao coordenar as correntes do fusível com o circuito
correntes. As correntes dos fusíveis são geralmente expressas em "Root-Mean Square"
(RMS), enquanto as correntes de diodos e tiristores são expressas em
Valores “médios”.
Características da corrente de tempo
Estes são os níveis de tempo e corrente necessários para um elemento fusível derreter
e aberto. Eles são derivados usando o mesmo arranjo de teste que o
teste de aumento de temperatura, com o fusível em temperatura ambiente antes de cada
teste. Para circuito derivado e fusíveis suplementares, a fusão nominal
os tempos são plotados em relação aos valores de corrente RMS até 10 ms. Para alto
fusíveis de velocidade, o tempo de fusão virtual (tv
) é usado e plotado em 0,1
em. A fórmula para determinar o tempo de fusão virtual pode ser encontrada no
glossário.
O tempo de fusão mais o tempo de arco é chamado de tempo de limpeza total, e para
longos tempos de fusão, o tempo de arco é insignificante.
Carregamento cíclico / surtos
Os efeitos do carregamento cíclico, ou surtos transitórios, podem ser levados em consideração
coordenando os valores de corrente RMS eficazes e durações de pico
com as características da corrente de tempo. As seguintes condições devem ser
contabilizados ao usar características publicadas:
• Eles estão sujeitos a uma tolerância de 10 por cento (10%) na corrente
• Por vezes abaixo de um segundo, constantes de circuito e instantes de falha
a ocorrência afeta as características da corrente de tempo. Nominal mínimo
os tempos são publicados de acordo com as correntes RMS simétricas.
• O pré-carregamento na classificação de corrente máxima reduz o derretimento real
Tempo. As condições cíclicas são detalhadas na seção sobre seleção de classificação
atual.
Desempenho de curto-circuito
A zona de operação de curto-circuito do fusível é geralmente considerada como operacional
vezes menos de 10 ms (1/2 ciclo na alimentação de 60 Hz em circuitos CA). Está
nesta zona de operação de curto-circuito que fusíveis de alta velocidade são atuais
limitante. Uma vez que a maioria das aplicações de fusíveis de alta velocidade são em CA
circuitos, seus dados de desempenho são geralmente fornecidos para operação AC. Onde
aplicáveis, correntes simétricas RMS prospectivas são usadas.
I²t avaliações
O pré-arco (fusão) I²t tende a ser um valor mínimo quando o fusível
está sujeito a altas correntes (este valor é mostrado na folha de dados). o
limpeza total I²t varia com a tensão aplicada, corrente de falha disponível, energia
fator e o ponto na onda CA quando o curto-circuito é iniciado. o
Os valores I²t de limpeza total mostrados são para a pior dessas condições.
A maioria dos fabricantes de semicondutores de potência dá I²t classificações que
não deve ser excedido para seu produto durante a fusão em todos os momentos abaixo
10 ms. Estes são estatisticamente os valores mais baixos do dispositivo
testado para.
Para proteção eficaz do dispositivo, o valor I²t total do fusível deve ser
menos do que a capacidade de I²t do dispositivo.
Correntes de fusível de pico
Em condições de curto-circuito, os fusíveis de alta velocidade são inerentemente atuais
limitante (o pico de corrente de passagem através do fusível é menor que
o pico da corrente de curto-circuito). A característica de "corte", (o pico
corrente de passagem contra corrente simétrica RMS prospectiva)
são mostrados nas folhas de dados. As correntes de passagem de pico devem ser
coordenado com dados de diodo ou tiristor, além dos valores de I²t.
Tensão do arco
A tensão do arco produzida durante a abertura do fusível varia com o aplicado
tensão do sistema. Curvas mostrando variações da tensão do arco versus
a tensão do sistema está incluída nas folhas de dados. Cuidado deve ser tomado em
coordenar a tensão de pico do arco do fusível com o semicondutor
limite de tensão transiente de pico do dispositivo.
Tamanho do condutor
As classificações de corrente RMS atribuídas aos fusíveis da série Bussmann são baseadas
sobre condutores de tamanho padrão em cada extremidade do fusível durante a classificação
testes. Eles são baseados em uma densidade de corrente entre 1 e 1,6 A / mm².
O uso de condutores menores ou maiores afetará a classificação atual do fusível.
Proteção do pacote
Alguns dispositivos semicondutores são tão sensíveis a sobrecorrentes e
sobretensões que os fusíveis de alta velocidade podem não operar rápido o suficiente para
evitar alguns ou danos completos ao dispositivo protegido. Independentemente,
fusíveis de alta velocidade ainda são empregados em tais casos para minimizar os efeitos
de eventos de sobrecorrente quando o silício ou pequenos fios de conexão derretem.
Sem usar fusíveis de alta velocidade, a embalagem que envolve o silício
pode abrir, com potencial de danificar o equipamento ou ferir o pessoal.