Рекомендации по выбору предохранителей

Я ищу совета о том, насколько близко к номинальному току должен быть рассчитан предохранитель. В инете видел цифры от 125% и до 800% в разных приложениях, это довольно большой разброс.

В моей системе у меня есть двигатель, который потребляет около 1,3 А постоянного тока, и я хочу защитить систему от короткого замыкания, добавив плавкий предохранитель около 2 А (это значение не может быть изменено в моем случае). дизайн). Разумно ли это в моторном приложении? В моем случае повторяемость не важна, и другие меры ограничения тока также приемлемы.

Существуют ли какие-либо эмпирические правила при выборе размера предохранителя?

Ответы (3)

Проект защиты должен сначала определить, что необходимо защитить, а затем согласовать защиту в соответствии со спецификацией. для пикового тока * t, средний ток.

Предохранители имеют профиль I*t для быстрого, нормального и медленного срабатывания, каждый из которых отличается скоростью защиты I> номинального тока удержания от продолжительности t.

В то время как цокольные нагрузки и лампочки имеют очень короткий пиковый ток >> Iavg, двигатели могут работать намного дольше с Ipk=800%*I_rated во многих случаях.

Продолжительность этого времени зависит от отношения инерционной массы к крутящему моменту и может привести к очень длительному времени. Пиковый ток будет падать по мере увеличения скорости и ограничивается DCR [Ом] катушки и переключателя, но он (Ампер-сек) был обычным номиналом для предохранителей, но более точным является I²t, используемый сейчас из-за времени плавления плавкой вставки плавкой вставки с I²R t энергия (Ватт сек)

Что вы хотите защитить?

  • транзистор?, затем используйте активный ограничитель тока с датчиком тока 75 мВ.
  • следы от испарения?
  • ток батареи от короткого замыкания? ... Polyfuse может работать или быстро дуть в 2~5 раз от номинального тока в зависимости от времени полного разгона двигателя.

Эмпирическое правило проектирования требует спецификации для t vs I и спецификации SOA (зона безопасной работы) для хрупкой части, нуждающейся в защите.

При отсутствии любого из них можно только рискнуть предположить.

Мое предположение

используйте медленно перегорающий предохранитель 0,5 Вт 1206 SMD, номинал которого на 20 % превышает значение I²t вашего двигателя в худшем случае, которое вы вычисляете или измеряете.

1/2 Вт — это мощность, рассеиваемая предохранителем при максимальном номинальном токе, который перегорает в течение >=4 часов. Допускается деградация из-за старения на 10–20 % в зависимости от частоты скачков напряжения двигателя при полном напряжении.

введите описание изображения здесьссылка https://www.digikey.com/product-detail/en/bel-fuse-inc/C1S-2/507-1189-2-ND/809333

например, если Imax=1,3 и Ipk=8*Imax=10,4A и Ipk²= 108[A²], который снижается до 1,7[A²] при полной нагрузке и полной скорости. Затем определите время ускорения, которое зависит от трения и массы или изменения кинетической энергии.

мнение

В хорошо спроектированной системе предохранитель теряет около <=1% нагрузки для удержания тока. В зависимости от напряжения у вас может быть хуже, например, 5%, что влияет на пиковый крутящий момент, поэтому активный шунтирующий ограничитель тока 75 мВ может быть быстрее и эффективнее, если все сделано правильно со сложным фильтром.

Первое, что нужно спросить себя, что именно вы подразумеваете под «защитой системы от короткого замыкания». Предположительно, вы должны защитить проводку и не допустить, чтобы она создавала опасные условия в случае короткого замыкания. Если вы намерены защитить двигатель от перегрузки (например, остановки), то у вас будут несколько иные требования. Предохранителям (даже не медленным) может потребоваться довольно много времени, чтобы открыться при умеренной перегрузке. Или они могут открыться раньше, если станет слишком жарко. Это не точные устройства.

Если вы используете твердотельное устройство для переключения двигателя, высока вероятность того, что оно выйдет из строя, если короткое замыкание произойдет задолго до срабатывания предохранителя. Кратковременное короткое замыкание может привести к тому, что транзистор (или спаянное реле) будет постоянно работать, а двигатель никогда не выключится. Защита полупроводника с помощью предохранителя обычно является дорогостоящей и часто хлопотной задачей.

Двигатели потребляют импульс при запуске, и это может привести к немедленному перегоранию предохранителя или просто постепенно ослабить его, чтобы он вышел из строя после некоторого количества циклов. Тест на это!

Наконец, предохранители работают, рассеивая мощность, поэтому при нормальной работе вы потеряете немного напряжения в предохранителе. Убедитесь, что это не слишком много для вашей схемы, чтобы работать хорошо. Это особенно важно при низких напряжениях постоянного тока.

Ваш 2A slo-blo звучит разумно, без какой-либо другой информации, но он может быть слишком низким. Вы не обязательно получите какую-либо выгоду от закрытия. Если проводка может выдержать 10 А, а транзистор все равно будет мертвым, предохранитель на 5 А может быть столь же эффективным.

Выберите предохранитель в зависимости от того, какой перегрузочный ток может выдержать ваше устройство за время плавления предохранителя. Если ваш двигатель может выдерживать устойчивый ток 1,9 А, то предохранитель на 2 А будет в порядке, но он также должен выдерживать 2 А столько времени, сколько потребуется предохранителю, чтобы расплавиться. Поскольку это двигатель, а не чувствительная электроника, он, вероятно, будет в порядке с небольшим перегрузочным током.

С другой стороны, не выбирайте слишком низкий предохранитель. Двигатели имеют большой пусковой ток, в несколько раз превышающий нормальный рабочий ток, в течение нескольких секунд сразу после включения. Это можно смягчить, медленно увеличивая приложенное напряжение или не подключая питание до тех пор, пока двигатель не разгонится до нужной скорости, если это предусмотрено вашей конструкцией. Поэтому, если вы используете предохранитель на 1,5 А для двигателя на 1,3 А, скорее всего, предохранитель перегорит при включении питания.

В общем, если вы беспокоитесь о слишком большом токе даже в течение миллисекунды, один только предохранитель не подойдет. Существуют и другие устройства, такие как диод ограничения тока или регулятор напряжения в конфигурации ограничения тока, например, которые могут действовать намного быстрее. Эти устройства будут сбрасывать любое избыточное напряжение на себя, чтобы ограничить ток до его номинального значения, что приведет к быстрому перегреву в случае короткого замыкания. Однако правильно подобранный предохранитель может ограничивать ток до безопасного уровня достаточно долго, чтобы ваш предохранитель мог перегореть.