Aiheeseen liittyvät ohjeet sulakkeille

1. Käytettäessä normaalilla 25 asteen käyttövirralla sulakkeen nimellisvirtaa tulee yleensä pienentää 25 % haitallisen sulamisen välttämiseksi. Useimmat perinteiset sulakkeet käyttävät materiaaleja, joiden sulamislämpötila on alhaisempi. Siksi tämän tyyppinen sulake on herkempi ympäristön lämpötilan muutoksille. Esimerkiksi sulaketta, jonka nimellisvirta on 10 A, ei yleensä suositella käytettäväksi ympäristön lämpötilassa 25 astetta ja virralla, joka on suurempi kuin 7,5 A.
2. Nimellisjännite Sulakkeen nimellisjännitteen on oltava yhtä suuri tai suurempi kuin tehollinen piirijännite. Yleiset vakiojännitesarjat ovat 32V, 125V, 250V ja 600V.
3. Vastussulakkeen resistanssi ei ole tärkeä koko piirissä. Koska sulakkeen, jonka ampeerimäärä on alle 1, resistanssi on vain muutama ohmi, tämä ongelma on otettava huomioon käytettäessä sulaketta pienjännitepiireissä. Useimmat sulakkeet on valmistettu materiaaleista, joilla on positiivinen lämpötilakerroin, joten kylmäkestävyys ja kuumankestävyys eroavat toisistaan.
4. Ympäristön lämpötilasulakkeen virrankestävyys testattiin 25 asteen ympäristön lämpötilaolosuhteissa, joihin ympäristön lämpötilan muutokset vaikuttavat. Mitä korkeampi ympäristön lämpötila on, sitä korkeampi sulakkeen käyttölämpötila on ja sitä lyhyempi sen käyttöikä. Päinvastoin, käyttö alhaisemmissa lämpötiloissa pidentää sulakkeen käyttöikää.
5. Sulakkeen nimelliskapasiteetti tunnetaan myös katkaisukykynä. Nimellinen sulakekapasiteetti on suurin sallittu virta, jonka sulake voi todella sulattaa nimellisjännitteellä. Oikosulkutilanteessa sulake kokee useita hetkellisiä ylikuormitusvirtoja, jotka ovat suurempia kuin normaali käyttövirta. Turvallinen käyttö edellyttää, että sulake pysyy ehjänä (ilman räjähtämistä tai rikkoutumista) ja eliminoi oikosulut.
älykkyyttä
Useimmissa induktoreita käyttävissä asynkronisissa tasasuuntaajan tehostuskytkentämuuntimissa tulon ja lähdön välillä on DC-polku. Tämän polun olemassaolo voi aiheuttaa kaksi haitallista seurausta: ensinnäkin, kun ulostulon oikosulku tai vakava ylikuormitusaika ylittää muutaman sadan millisekunnin, se aiheuttaa diodin (yleensä Schottky-diodin) ylikuumenemisen ja vaurioitumisen; Toiseksi, kun jostain syystä, kuten ihmisen sammutuksesta, kytkentävärähtelypiiri lakkaa toimimasta ja kuorman päässä on edelleen jännite, vain yksi diodi pienempi kuin tulojännitehäviö, lähtö kuluttaa silti energiaa. Lisäksi, jos jäännösjännite on pienempi kuin kuorman vakaan tilan käyttöjännitealue, se asettaa piirin epävarmaan tilaan.
Sovelluksissa, joissa lähtövirrat ovat suhteellisen pienet (alle 5A), molemmat edellä mainitut ongelmat voidaan ratkaista tehokkaasti käyttämällä yksisiruista virtamoodiohjainta ja huippuluokan virrannäytteenottotekniikkaa. Näissä piireissä diodi korvataan synkronisella tasasuuntauskytkintransistorilla, joten tulo-lähtöpolku voidaan katkaista sammuttamalla sisäinen kytkintransistori. Seurauksena on, että kuormituspää on korkeassa vastustilassa tulopäälle, mikä on haluttu tulos. Normaaleissa työoloissa piirin sisällä oleva huippuluokan näytteenottovastus ottaa ajoittain näytteen kuormitusvirrasta, mikä välttää ylivirran aiheuttamat katastrofaaliset seuraukset. Siksi sisäinen ylikuumenemissuojapiiri tarjoaa taajuusmuuttajalle turvallisen käyttöalueen (SAO).
MAX668 on kytkinohjain, joka täydentää tehostustoiminnon. Virtapalautteen tehostuksen ohjain (MAX668) ohjaa alemman tason logiikkatason N-kanavaista parannettua MOSFETiä, joka on maadoitettu matalan virran näytteenottovastuksen kautta. Huippuluokan kytkin on Schottky-diodi, joka on valittu pääasiassa siksi, että sillä on alhainen eteenpäin johtava jännitehäviö. Kuten kuvasta 7 näkyy, tehostusmuuntimen perustopologiarakennetta ei ole häiriintynyt. Tässä sovelluksessa MAX668 muuntaa 3,3 V jännitteen 5 V:ksi ja kuormitusvirta voi olla 3 A.
Niistä P-kanavalla parannettu MOSFET-Q1 on avainkomponentti kuormituksen keskeytyksen saavuttamiseksi. Kun MAX668 on pois päältä, diodi D1 johtaa edelleen, mikä johtaa 3,3 V:n jännitteeseen MAX810L:n teholiittimessä miinus diodin D1 jännitehäviö. Koska MAX810L:n nollauskynnystaso on 4,65 V, sen RESET-lähtö on korkealla tasolla, mikä pakottaa Q1:n sammumaan, mikä katkaisee kuorman tulovirtalähteestä. MAX668 asettaa 5 V:n lähtöjännitteen ulkoisen takaisinkytkentävastusverkon kautta. Kun lähtöjännite ylittää nollauksen kynnystason MAX810L, sisäinen monostabiili piiri alkaa toimia noin 240 ms:n viiveellä. Myöhemmin MAX810L:n teho laski, mikä aiheutti Q1:n johtumisen.
Q1-johtamisen jälkeen MAX810L tarkkailee jatkuvasti lähtöjännitettä määrittääkseen, onko lähdössä ylivirta. Ylikuormitus aiheuttaa lähtöjännitteen laskun. Kun se on MAX810L:n kynnystason alapuolella, MAX810L:n lähtö vaihtuu korkeasta matalaksi 20 μs:n viiveen jälkeen, jolloin Q1 sammuu ja kuorma katkeaa. MAX668:n tehostuksen ansiosta MAX810:n tehonsyöttöliittimen jännite on korkeampi kuin sen kynnystaso. 240 ms:n nollausviiveen jälkeen MAX810L:n lähtö vaihtuu jälleen korkeasta matalaksi, ja Q1 kytkeytyy päälle ja kytkeytyy automaattisesti uudelleen kuormaan. Yllä oleva prosessi toistetaan ajoittain, ellei ylimääräistä kuormaa poisteta tai MAX668:aa ei sammuteta toimintansa lopettamiseksi. Siksi MAX810L ja kytkin Q1 muodostavat yhdessä puolijohdekytkimen (elektronisen sulakkeen).
MAX810L (Micro Power Device) on tasapainottamaton push-pull-lähtöaste. Kun ulos syötetään virtaa ulkoisesti, se vastaa 6k Ω vastusta; Kun vedetään virtaa ulkopuolelta, se vastaa 125 Ω vastusta. Kun Q1 kytketään päälle tai pois, MAX810L:n vastus estää Miller-kondensaattorin ja hilalähdekondensaattorin nopean latautumisen ja purkamisen Q1:ssä, mikä hidastaa kytkimen transienttiprosessia. Olettaen, että Q1:n kokonaisekvivalenttikapasitanssi on 5000 pF, suurvirtatransistorin RC-piirin aikavakio, kun MAX810 ottaa virtaa (vastaa 125 Ω vastusta), on noin 0,6 μs. Transienttijännitteen vasteaika koko johtamisprosessin aikana on noin 10RC=6 μs. Aika, joka kuluu saman kytkimen Q1 sammuttamiseen kokonaan, on noin 48 kertaa täydellisen johtumisen aika.
Kun ulkoisen kuorman tai C2:n on otettava suuri virta käynnistyshetkellä, nopea Q1:n johtaminen voi aiheuttaa MAX810:n tulojännitteen olevan alhaisempi kuin sen nollauskynnysjännite, mikä johtaa nollaukseen. Siksi RC-verkon lisääminen hidastaa sen käynnistysprosessia. R:n ja C:n oikea valinta voi pidentää kuormituskytkentäprosessia useisiin MAX668-kytkentäjaksoihin, jolloin MAX668:n lähtöjännite on aina korkeampi kuin MAX810:n nollauskynnysjännite. Jos R ja C pidentävät Q1:n johtumisaikaa ja pidentää myös sammutusaikaa. Siksi on välttämätöntä rinnastaa vastuksen Schottky-diodi Q1:n sammuttamisen nopeuttamiseksi, kun kuorma on ylikuormitettu.
Parannettujen kanavien ja alhaisemman johtavuusvastuksen saavuttamiseksi edellä mainitut piirit vaativat logiikkatasolla ohjattujen P-kanavaisten MOSFET-yksiköiden käyttöä. Jos Q1:n johtavuusvastusarvo on suuri ja molemmissa päissä on suuri jännitehäviö (erityisesti matalan lähtöjännitteen sovelluksissa tai kun kuorma on kaukana virtalähteestä), lähtöä tulee säätää takaisinkytkentäjännitteellä Q1-nielusta. Piirejä suunniteltaessa on tarpeen minimoida loisparametrit samalla kun harkitaan huolellisesti piirin sijoittelua. Yllä oleva kaukosäätö voidaan tehdä käyttämällä SOT23:een pakattua matalajännitteistä analogista kytkintä (MAX4544), jota ohjataan MAX810L:n lähdöllä.
MAX4544-tuotteen parametrien mukaan sen minimikäyttöjännite on 2,7V. Koska tulojännite on 3,3 V ja Schottkyn myötäjännitehäviö on 0,3 V, vaikka tehostusmuunnin olisi pois päältä, MAX4544 (ja MAX810) on edelleen toiminnassa. Tässä vaiheessa MAX810 tuottaa korkean tason, ja MAX4544:n yhteinen liitin COM on kytketty sen normaalisti avoimeen NO:han (Q1:n lähde). Kun MAX668 on käytössä, MAX4544:n yhteiseen liittimeen kytketty vastusverkko antaa takaisinkytkentäjännitteen MAX668:lle. Koska MAX4544:n suurin johtavuusresistanssi saavuttaa 60 Ω 5 V:n jännitteellä, takaisinkytkentäresistanssin arvon tulisi olla suuri, jotta saadaan pienin lähtöjännitevirhe. Koska MAX4544:n johtavuusvastus on vain 120 Ω 3 V:n käyttöjännitteellä, kytkimen MAX4544 aiheuttama virhejännite on hyvin pieni, jopa alhaisella lähtöjännitteellä.
Kun tehostusmuunnin on käytössä ja sen lähtöjännite ylittää MAX810:n nollauskynnyksen tason ja käy läpi nollausviiveen, MAX810:n lähtö muuttuu korkeasta matalaksi, jolloin Q1 johtaa ja kytkeytyy kuormaan. Samanaikaisesti MAX810:n matalan tason lähtö yhdistää MAX4544:n COM-pään ja NC-pään (normaalisti suljettu pää), jolloin takaisinkytkentävastus siirtyy Q1:n lähteestä Q1:n nieluun, jolloin lähtöjännitettä voidaan säätää. kuormapäästä kaukana muuntimesta.
MAX4544:n kytkentäprosessi kytkee myös MAX810:n tuloliittimen Q1:n lähteestä Q1:n nieluun, jotta MAX810:tä voidaan käyttää valvomaan, onko kuorma ylikuormitettu.
Korkeajännitevakuutus
Suurjännitesulakkeita käytetään usein korkeajännitetorneissa ja pylväissä, joissa sulakekytkimet toimivat myös päälle-pois-kytkiminä ylivirta- tai oikosulkusuojana siirto- ja jakelujärjestelmissä.