¿Cómo saber si un fusible funcionará correctamente?

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Quiero saber qué tipo de prueba periódica usamos para probar si un fusible limitador de corriente se abrirá normalmente y protegerá un circuito electrónico (un cargador de batería) si ocurre una falla (cortocircuito o sobrecarga). Supongamos que tengo un fusible que soporta 5A de corriente y que si la corriente está por encima de este valor dañará las celdas de la batería (ventilación). Si el fusible, que es el último recurso en mi esquema de protección, no se abre (se atasca), se dañará mi circuito.

¿Cuál es la prueba periódica que podemos usar para asegurarnos de que el fusible pueda abrirse de manera segura en caso de cortocircuito o la corriente está por encima del valor máximo (5A en este ejemplo)?

    
pregunta R Djorane

6 respuestas

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Creo que tal vez no entiendes cómo se comporta un fusible.

Un fusible no se abre instantáneamente cuando la corriente cumple con el Ampere Rating . Hay un Opening Time mínimo al 100% de la calificación de amperios, y también habrá un tiempo máximo de apertura a corrientes más altas, como el 200% o el 1000% de la calificación de amperios.

Por ejemplo, un Littelfuse 0251005.NRT1L (hoja de datos un ) enumera lo siguiente:

  • 100% de la calificación de amperios: Tiempo de apertura 4 horas como mínimo
  • 275% de Ampere Rating: Tiempo de apertura 300 ms máx.
  • 400% de la calificación de amperios: Tiempo de apertura 30 ms máx.
  • 1000% de la calificación de amperios: Tiempo de apertura 4 ms máx.

Entonces, este fusible 5A con 5A de corriente que fluye a través de él, tiene la garantía de que NOT se abrirá durante al menos 4 horas. Pero cuando la corriente excede los 13,75 A, se garantiza que este fusible se abrirá dentro de 300 ms. Si la corriente alcanza 50A, el fusible se abre muy rápidamente. Pero si la corriente es de solo 10A, el fusible no se abrirá instantáneamente.

Si, en cambio, utiliza un fusible de Amperaje de 2A, entonces el 275% del índice de Ampere Rating es 5.5A, que está más cerca de lo que quiere en su ejemplo. Pero si su aplicación normalmente consume más de 2 amperios, entonces el fusible clasificado 2A a veces explotará. Especialmente si el equipo se deja encendido durante un largo período de tiempo.

Los fusibles simplemente no tienen una corriente de "falla de apertura" muy controlada. Son dispositivos de un solo uso; una vez que se prueba un fusible hasta el punto de apertura, ese fusible se destruye permanentemente, por lo que el control estadístico del proceso es la única forma práctica de garantizar que los fusibles funcionen.

Podrías realizar el mismo tipo de prueba. Si está construyendo un lote de 500 dispositivos, compre un carrete de 5000 fusibles. (Nuevamente, estoy asumiendo que el picofuse es similar al de las resistencias de 1/4 vatios con cable axial. Los fusibles de los tubos de vidrio no vienen en la cinta y el carrete). Cuando obtienes ese gran lote de fusibles, sacas algunas muestras al azar, tal vez 100 fusibles. Prueba en dos condiciones diferentes:  - debe mantener la corriente por debajo del 100% de amperaje por xx  - siempre debe abrirse dentro de xx en la prueba actual 275% Amperaje (esta es la parte destructiva de la prueba)

Cuantos más fusibles pruebe, más se asemejará la muestra analizada a los fusibles no probados, y más seguro estará de que los fusibles funcionan como se anuncia. Pero cuanto más tiempo y dinero gastará, para llenar la papelera con los fusibles usados.

Otra desventaja es que si concluye de sus pruebas que este rollo de fusibles en particular no cumple con sus estándares, es posible que el distribuidor no acepte devoluciones de un carrete parcial. Así que estarías fuera $ 1400.

    
respondido por el MarkU
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No se puede confiar en un fusible para proteger cualquier circuito de sobrecorriente. Si su circuito consume una corriente excesiva (de un suministro de voltaje que se espera que maneje), entonces ya está defectuoso.

Un fusible previene el fuego (normalmente) al proteger los cables de alimentación para que no tomen mucha corriente durante un período demasiado largo y se derritan. Por supuesto, el impacto de la fusión de los cables es mucho más grave y puede provocar electrocución e incluso incendios más grandes. Los fusibles no protegen una pieza de la electrónica de un fallo.

Si desea protección contra sobretensión, esta es una historia diferente y un fusible en combinación con un diodo Zener (o circuito de palanca) puede hacer esto.

Debe recordar que un fusible con una capacidad nominal de 5 amperios llevará esa corriente indefinidamente.

Siobservalascurvassobreelfusible6A,podría"romperse" a 36 amperios en 0,1 segundos o demorar 5 segundos en "romperse" a 17 amperios. Esto significa que un fusible no tiene límite de corriente, protege térmicamente.

    
respondido por el Andy aka
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Esto no es una respuesta directa a la pregunta, pero, de nuevo, la mayoría de las otras respuestas aquí tampoco lo son, simplemente establecen algunos datos más o menos correctos sobre los fusibles en general, y la protección que pueden o pueden proporcionar. No proporcionar a los equipos. Este es el consejo general de Fusibles eléctricos de Wright y Newbery, 3ª ed., Pág. 139, antes de llegar a los detalles específicos que dependen del dispositivo protegido.

  

Primero, la corriente de fusión mínima del fusible debe estar ligeramente por debajo de la corriente   que los cables y el equipo pueden transportar continuamente.

     

El elemento del equipo generalmente podrá transportar corrientes de sobrecarga por tiempo limitado.   períodos, y el fusible debe operar en estos niveles actuales en tiempos ligeramente más cortos   que las correspondientes clasificaciones de tiempo del equipo. [Esto se refiere a la integral de Joule como se verá más adelante.]

     

Las corrientes más altas pueden fluir como resultado de fallas en el elemento del equipo y   en estas circunstancias, el requisito principal es que el daño consecuente a la   El resto del circuito debe evitarse.

Una vez que aprendamos más detalles del OP más allá del requisito de 5A, que básicamente cumple con el requisito del primer párrafo de la cita, podríamos decir más.

Si necesitas más del libro:

  

IEC TR 61818, una guía de aplicación para fusibles de bajo voltaje, ofrece un resumen de la   Ventajas de los fusibles limitadores actuales y se considera apropiado llamar la atención de los lectores.   a estos beneficios. Muchos de estos beneficios también se aplican a alta tensión y en miniatura.   fusibles [...]   • Protección rentable: el tamaño compacto ofrece protección contra sobrecorriente de bajo costo a   Altos niveles de cortocircuito.   • No hay daños para la protección de tipo 2 según IEC 60947-4-1 e IEC 60947-4-2.   Al limitar la energía de cortocircuito y las corrientes máximas a niveles extremadamente bajos, los fusibles   son particularmente adecuados para la protección de tipo 2 sin dañar los componentes en   circuitos de motor.

Parece que los fusibles ofrecen protección contra sobrecargas al menos en el sentido de que los expertos en fusibles usan este término ...

    
respondido por el Fizz
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Voy a asumir que te refieres a un fusible y no a un interruptor automático. Esto significa que una vez que el fusible se haya quemado, tendrá que reemplazarlo.

Un fusible consiste en un conductor hecho de un material especial que se derretirá cuando una cierta cantidad de corriente fluya a través de él. Dicho esto, los fusibles son extremadamente fiables. Se adjuntan para evitar cualquier reacción no deseada con el medio ambiente.

Lo único que puede salir mal con un fusible es un arco de voltaje. Los fusibles tienen una clasificación de voltaje máxima y, si se exceden, pueden provocar un arco a través del fusible que probablemente dañará los componentes electrónicos.

Si comprueba la tensión nominal y sabe que tiene el fusible de corriente máximo correcto, entonces no le recomendaría que lo pruebe.

Pero, si desea probarlo, puede quitar el fusible y conectarle una fuente de alimentación. Esto creará un cortocircuito y debería quemar el fusible.

    
respondido por el Addison
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La prueba que puede realizar de forma periódica que probará que su circuito sobrevive hasta 5A se podría realizar de la siguiente manera.

  1. Retire el fusible real del portafusibles en el producto que se va a probar.

  2. Reemplace el fusible con una conexión de dos cables que vaya a un dispositivo de prueba especial. Este podría ser un dispositivo de conexión con forma de fusible que tiene los dos cables soldados en sus extremos y luego se enchufa en el portafusibles.

  3. El accesorio de prueba especial es una cosa que construirías que puede detectar la corriente a través de los dos cables. Los dos cables pasan a través de una resistencia de detección de corriente de valor pequeño y un par de contactos de relé que normalmente están cerrados. Cuando el dispositivo de prueba detecta corriente a 5A, abre el relé y se engancha en ese estado hasta que se presiona algún botón para preparar el dispositivo de prueba para la siguiente prueba.

  4. Otra parte del dispositivo de prueba está diseñada de manera adecuada (específica para su producto) que inyecta corriente o carga parte de su circuito de manera lineal desde 0A hasta un máximo de, digamos, MAX- A. Por ejemplo, si su circuito de producto está diseñado como un convertidor de voltaje para suministrar una carga de hasta 5A a un voltaje de salida de 12V, el dispositivo de prueba podría diseñarse como una carga de sumidero de corriente activa que se controla desde 0 hasta MAX-A en una forma en rampa.

  5. Encienda el producto bajo prueba.

  6. Active el dispositivo de prueba para iniciar la aceleración de la corriente de 0 a MAX-A.

  7. Compruebe que el dispositivo de prueba detectó la corriente en 5A y cerró el relé.

  8. Apague el producto que se está probando, quite las conexiones del dispositivo de prueba y reemplace el fusible.

  9. Compruebe que no haya componentes quemados en el producto bajo prueba.

  10. Realice la prueba funcional normal en el producto para asegurarse de que aún funciona correctamente.

Eso debería darle la idea del flujo de prueba y el equipo de prueba que necesita construir. Claramente, el producto es específico para determinar cómo el dispositivo actual de 0 a MAX-A se diseña y se conecta al circuito.

Puede decidir cambiar el nivel de corriente de prueba de 5A a un valor que sea 20% o 40% más alto, de modo que proporcione un margen de prueba para asegurar que el circuito de su producto es completamente robusto hasta el final 5 Un límite de especificaciones.

    
respondido por el Michael Karas
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Los fusibles no son una gran medida para proteger circuitos con límites de corriente dura; están allí para proteger al usuario de los riesgos de incendio y electrocución.

Un fusible IEC de 5A se conducirá continuamente a 5A. Y durante bastante tiempo en 5.1A. Y durante algún tiempo (milisegundos a segundos) a 10A. Las características exactas están en la hoja de datos; presumiblemente, se determinan mediante el modelado del cable del fusible y se verifican mediante pruebas de muestras destructivas de la producción.

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respondido por el pjc50

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