Comment choisir un fusible? Liens fusibles vs Polyfuse?

Je me rends compte que c'est un sujet extrêmement large mais j'ai besoin de savoir comment choisir un fusible pour protéger un circuit.

Récemment, un bloc d'alimentation bon marché d'un ami a explosé de façon assez spectaculaire (les deux MOSFET principaux ont explosé - des shorts morts). un fusible en verre 5A. Pourquoi si surévalué? Le fusible, cependant, a sauté pendant cela, donc le fusible a fait son travail. Le fusible de la prise n'a PAS sauté.

Sur mon projet Super OSD, j'essaie de protéger un circuit qui utilise 455mA max. J'utilise un polyfuse 500mA. Des conseils similaires s'appliquent-ils aux polyfusibles? Aurais-je besoin d'un plus grand polyfuse?

Les fusibles sont un sujet difficile. Un fusible de 5A peut rester intact à 7A mais sauter à 6A. Tout dépend de la façon dont le modèle actuel est dans le temps. Dans les fusibles cylindriques en verre, il existe des types rapides (marqués "F", en fait pour le mot allemand "Flink"), qui souffleront si le courant nominal est dépassé même pendant une courte période, et il y a des fusibles à fusion lente (marqués " T ", du mot allemand" Trage "), qui résistera aux courtes surtensions. La plupart des alimentations utiliseront ce dernier, car elles provoqueront une pointe de courant lors de la mise sous tension.

Les fusibles autoréparables comme PolyFuse sont des appareils PTC dont la résistance atteindra des valeurs très élevées s'ils chauffent par un courant trop élevé, mais ils ne constituent jamais une véritable interruption. Quand ils refroidissent, ils conduisent à nouveau et le circuit peut fonctionner à nouveau, à condition que la cause du déclenchement soit supprimée. Parce qu'il doit réagir au chauffage, un PolyFuse aura une certaine résistance, bien plus qu'un fusible en verre. La taille d'un PolyFuse ne dépendra pas seulement de sa puissance nominale, mais déterminera également sa vitesse de réaction. Il doit être clair qu'une pièce 0805 réagira plus rapidement qu'un disque de 20 mm de diamètre.

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Un graphique montrera à quel point les fusibles PTC sont différents des fusibles à fil métallique:

S'il y a une surintensité, la résistance augmentera, réduisant le courant (1 / 10e de seconde) rapidement à 1 / 10e de la valeur, après quoi le courant diminuera toujours, mais beaucoup plus lentement, et il restera toujours un courant; vous n'obtenez pas une interruption complète. C'est pour la petite version SMT de taille 0603. Une version radiale comme la 600R réagit beaucoup plus lentement ( 10 secondes pour aller au 1 / 10e du courant), il est donc clair que le PolyFuse ne protège pas vraiment contre les courts-circuits: au moment où le courant est réduit à un coffre-fort niveau plusieurs composants peuvent être frits.

Le type de fusible que vous choisissez doit dépendre de ce contre quoi vous voulez vous protéger. Si le courant est excessif en raison d'un défaut de composant, vous ne voulez pas d'un appareil d'auto-réparation, vous voulez arrêter le produit de fonctionner jusqu'à ce qu'il soit réparé. (Dans cette réponse, j'ai expliqué pourquoi ce type de fusible ne devrait pas être remplaçable par l'utilisateur.) Pour un fusible d'alimentation, vous ne choisissez pas un PTC. OTOH, si des pics de courant élevés sont normaux dans votre produit, mais que vous ne voulez pas surdimensionner vos composants pour y faire face, un PTC peut vous aider.

Les fusibles sont souvent conçus pour deux fois ou plus que le courant de fonctionnement normal maximum. C'est pour trois raisons. Tout d'abord, le fusible est destiné à protéger contre quelque chose de catastrophique, généralement un court-circuit. Un vrai court-circuit attirera plusieurs fois le courant de fonctionnement attendu dans la plupart des cas. Deuxièmement, vous voulez une marge. Vous ne voulez pas que le fusible se déclenche simplement parce que l'appareil a atteint son courant prévu pendant un certain temps, et que ce courant était peut-être un peu élevé en raison de la tolérance des pièces, de la tension de ligne ou autre. Troisièmement, même en fonctionnement normal, de nombreux appareils auront des transitoires de courant élevés temporaires. Par exemple, un moteur prend beaucoup de courant pour démarrer, une LEB (ampoule électroluminescente) à l'ancienne peut tirer plusieurs fois son courant nominal pendant quelques millisecondes avant d'atteindre la température de fonctionnement,

Certains fusibles sont à «coup lent», qui sont spécifiquement conçus pour dépasser un courant supérieur à leur valeur nominale pendant un petit moment. C'est pour les appareils où les transitoires normaux peuvent prendre plus de quelques ms ou 10s de ms.

En ce qui concerne le polyfuse, vérifiez attentivement la fiche technique et voyez quelle est la résistance à votre courant prévu. Vous pourriez ne pas aimer la chute de tension que vous obtenez sur un polyfusible de 500 mA à 455 mA. Pensez également à ce contre quoi vous essayez vraiment de vous protéger. Si quelque chose dans votre appareil tombe en panne et qu'il consomme 750 mA, avez-vous vraiment besoin du fusible pour l'éteindre? Quelque chose s'est déjà cassé, donc le fusible n'est pas pour protéger le circuit la plupart du temps. C'est généralement pour empêcher la chose de prendre feu et de brûler la maison de quelqu'un. Je ne sais pas ce qu'est votre appareil, mais si le dessin 750mA ne va pas le chauffer sensiblement, alors vous n'avez probablement pas besoin du jeu de fusibles aussi serré. Ma première réaction au genou est de commencer avec un fusible 1A si vous attendez 455mA, mais je ne connais pas les détails de votre appareil.

Vous devriez avoir trois courants dans un fusible Poly:

• Maintien actuel
• Voyage en cours
• Courant max

La plupart que j'ai vu ont un espacement beaucoup plus large que ce que vous autorisez. Par exemple, si votre circuit tire un maximum de 455mA, votre voyage actuel devrait être légèrement supérieur à cela, mais votre maintien actuel devrait gérer cela.

En regardant un PTC qui a un courant de maintien de 400 mA, il a un déclenchement de 800 mA et un courant max de 40A. Si vous concevez trop près, vous trébucherez pendant une utilisation normale.

Si 455mA est le maximum absolu que votre circuit peut gérer, mais qu'il fonctionne normalement à 200mA, alors un fusible avec un déclenchement autour de 500mA fonctionnera probablement. Si votre fonctionnement normal est plus proche de 455 mA, vous devrez peut-être lui permettre de gérer plus de courant avant de déclencher sans dommage.

La plupart des fusibles, en particulier les fusibles, ne devraient généralement pas être utilisés pour protéger les circuits contre les dommages autres que le feu, à l'exception de ceux qui sont capables de résister à des courants très supérieurs à ceux qu'ils devraient normalement gérer. Souvent, au moment où un fusible saute, tout ce qui était censé avoir coupé le courant sera détruit, et le fusible sera la dernière chose dans le circuit qui soit encore capable d'interrompre le courant. Mieux que d'allumer un feu, mais pas génial.

S'il est nécessaire de protéger les circuits contre les dommages, il est généralement préférable d'utiliser une combinaison de limitation de courant et de repli thermique dans les éléments de commutation principaux. Notez que la limitation de courant seule n'est souvent suffisante que dans les applications à basse tension, et que le repli thermique seul n'est suffisant que lorsque quelque chose est connu pour limiter le courant (j'ai vu des puces de pilote de moteur qui prétendaient être "protégées contre les surcharges thermiques") s'allument comme des fusées éclairantes suffisamment chaudes pour fusionner les plans d'alimentation et de masse en dessous, lorsqu'ils sont alimentés par une alimentation de 20 A et connectés à un court-circuit). De plus, même en présence de mécanismes de limitation de courant et de repli thermique, un fusible doit toujours être utilisé si une défaillance spontanée de court-circuit (par exemple due à une décharge électrostatique) peut provoquer un incendie. Les fusibles ne sont souvent pas bons pour bien au-delà de la prévention des incendies,