Wie unterschiedlich sind Hochgeschwindigkeitssicherungen?
Hochgeschwindigkeitssicherungen wurden speziell entwickelt, um die I²t-Spitze zu minimieren
Stromdurchlass und Lichtbogenspannung. Sicherstellen, dass schnell geöffnet und gelöscht wird
eines Fehlers erfordert ein schnelles Schmelzen der Elemente. Um dies zu erreichen, ist das Hoch
Das Geschwindigkeits-Sicherungselement hat reduzierte Abschnitte (Hälse) eines anderen Designs
als eine ähnlich bewertete Industriesicherung und haben typischerweise einen höheren Betrieb
Temperaturen.
Aufgrund ihrer höheren Elementtemperaturen und kleineren Packungen
Hochgeschwindigkeitssicherungen haben typischerweise höhere Anforderungen an die Wärmeableitung
als andere Sicherungstypen. Um die Wärmeableitung zu unterstützen, wird das Körper- (oder Fass-) Material verwendet
verwendet wird oft eine höhere Qualität mit einem höheren Grad an Wärmeleitfähigkeit.
Hochgeschwindigkeitssicherungen dienen hauptsächlich zum Schutz von Halbleitern vor
Kurzschlüsse. Ihre hohen Betriebstemperaturen beschränken häufig die Verwendung
Elementlegierungen mit einer niedrigeren Schmelztemperatur zur Unterstützung der Überlastung
Betrieb. Das Ergebnis ist, dass Hochgeschwindigkeitssicherungen im Allgemeinen nicht „voll“ sind
Reichweite “(Betrieb unter Kurzschluss- und Überlastbedingungen) und haben mehr
begrenzte Fähigkeit zum Schutz vor Überstrombedingungen mit niedrigem Pegel.
Viele Hochgeschwindigkeitssicherungen unterscheiden sich physikalisch von Abzweigstromkreisen und
zusätzliche Sicherungstypen und erfordern zusätzliche Montageanordnungen
um zu verhindern, dass eine falsche Ersatzsicherung installiert wird.
Anwendungsfaktoren
Der Schutz von Halbleitern erfordert die Berücksichtigung einer Reihe von Geräten
und Sicherungsparameter. Und es gibt eine Reihe von Einflussfaktoren
jedem Parameter zugeordnet (siehe Tabelle B1). Die Art und Weise, in der
Diese werden im Folgenden vorgestellt und interpretiert
Seiten. Diese Parameter und Einflussfaktoren müssen angewendet werden
und unter gebührender Bezugnahme auf die spezifischen Anforderungen der
Schaltung und Anwendung. Diese werden in den Abschnitten zur Auswahl der behandelt
Nennspannung, Nennstrom und Anwendungen.
Beeinflussende Faktoren
Umgebungstemperatur
Sicherungen, die Halbleiter schützen, müssen möglicherweise für die Umgebung reduziert werden
Temperaturen über oder unter 21 ° C (70 ° F). Angepasste Sicherungswerte bei anderen
Umgebungstemperaturen können mithilfe von Derating-Diagrammen ermittelt werden.
Zu den Faktoren, die die Umgebungstemperatur beeinflussen, gehören eine schlechte Sicherungsmontage,
Gehäusetyp und Nähe zu anderen wärmeerzeugenden Geräten und Sicherungen.
Für jede sollte die maximale Nenngeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeitssicherung festgelegt werden
Anwendung unter Verwendung der Umgebungstemperatur des installierten Standorts der Sicherung
wie im Abschnitt zur Auswahl der aktuellen Bewertung beschrieben.
Betriebstemperaturen der Sicherung
Die Betriebstemperaturen variieren je nach Sicherungskonstruktion und Material. Ballaststoff
Rohrsicherungen neigen dazu, heißer zu laufen als Keramikkörpersicherungen. Im Allgemeinen für
Sicherungen mit einem Keramikkörper, der unter IEC-Bedingungen vollständig belastet ist,
Der Temperaturanstieg liegt zwischen 70 und 110 ° C (158 und 230 ° F) an den Klemmen und
von 90-130 ° C (194-266 ° F) auf dem Keramikkörper. Die Sicherungslastkonstante
für Porzellankörpersicherungen beträgt normalerweise 1,0 und bei Faserkörpersicherungen die
Faktor ist normalerweise 0,8. Beachten Sie, dass Temperaturmessungen möglich sind
irreführend sein, wenn festgestellt wird, ob eine bestimmte Sicherung für geeignet ist
eine bestimmte Anwendung. Einzelheiten finden Sie im Kapitel Bestimmen des Sicherungsverstärkers
Bewertungen ab Seite 11.
Erzwungene Kühlung
Um die Nennleistung in vielen Installationen zu maximieren, sind Dioden oder Thyristoren Kraft
durch einen Luftstrom gekühlt. Sicherungen können ähnlich verbessert werden, wenn sie in eine
Luftstrom. Luftgeschwindigkeiten über 5 m / s (16,5 ft / s) bieten jedoch keine
jede wesentliche Erhöhung der Ratings. Weitere Informationen finden Sie in der
Abschnitte zur Auswahl des Nennstroms und der Datenblätter.
Mittelwert, Spitzen- und Effektivstrom
Bei der Abstimmung der Sicherungsströme auf den Stromkreis ist Vorsicht geboten
Ströme. Sicherungsströme werden normalerweise in „Root-Mean Square“ ausgedrückt.
(RMS) -Werte, während Dioden- und Thyristorströme in ausgedrückt werden
"Mittelwerte.
Zeit-Strom-Eigenschaften
Dies sind die Zeit- und Stromwerte, die ein Schmelzelement zum Schmelzen benötigt
und öffnen. Sie werden unter Verwendung der gleichen Testanordnung wie die abgeleitet
Temperaturanstiegstest, wobei sich die Sicherung vor jeder Umgebungstemperatur befindet
Prüfung. Für Abzweigstromkreise und Zusatzsicherungen das Nennschmelzen
Die Zeiten werden gegen RMS-Stromwerte bis zu 10 ms aufgetragen. Für hoch
Geschwindigkeitssicherungen, die virtuelle Schmelzzeit (TV
) wird verwendet und auf 0,1 aufgetragen
Frau. Die Formel zur Bestimmung der virtuellen Schmelzzeit finden Sie in der
Glossar.
Die Schmelzzeit plus Lichtbogenzeit wird als Gesamtklärzeit bezeichnet und für
Bei langen Schmelzzeiten ist die Lichtbogenzeit vernachlässigbar.
Zyklische Belastung / Überspannungen
Auswirkungen von zyklischer Belastung oder vorübergehenden Spannungsspitzen können berücksichtigt werden
durch Koordination der effektiven Effektivstromwerte und Stoßdauern
mit den Zeit-Strom-Eigenschaften. Die folgenden Bedingungen sollten sein
bei der Verwendung veröffentlichter Merkmale berücksichtigt:
• Sie unterliegen einer Stromtoleranz von 10 Prozent (10%)
• Für Zeiten unter einer Sekunde Schaltungskonstanten und Fehlermomente
Das Auftreten beeinflusst die Zeit-Strom-Eigenschaften. Minimum nominal
Die Zeiten werden nach symmetrischen Effektivströmen veröffentlicht.
• Das Vorladen bei maximaler Nennstromstärke reduziert das tatsächliche Schmelzen
Zeit. Die zyklischen Bedingungen sind im Abschnitt zur Auswahl der Nennleistung aufgeführt
aktuell.
Kurzschlussleistung
Die Kurzschlussbetriebszone der Sicherung wird normalerweise als Betrieb angesehen
mal weniger als 10 ms (1/2 Zyklus bei 60-Hz-Versorgung in Wechselstromkreisen). Es ist
In dieser Kurzschlussbetriebszone sind Hochgeschwindigkeitssicherungen Strom
Begrenzung. Da die meisten Hochgeschwindigkeits-Sicherungsanwendungen mit Wechselstrom betrieben werden
Schaltungen werden ihre Leistungsdaten normalerweise für den Wechselstrombetrieb angegeben. Wo
anwendbare, prospektive symmetrische Effektivströme werden verwendet.
I²t Bewertungen
Das Vorlichtbogen (Schmelzen) I²t ist bei der Sicherung tendenziell ein Mindestwert
ist hohen Strömen ausgesetzt (dieser Wert ist im Datenblatt angegeben). Das
Die Gesamtlöschung I²t variiert mit der angelegten Spannung, dem verfügbaren Fehlerstrom und der Leistung
Faktor und der Punkt auf der Wechselstromwelle, an dem der Kurzschluss ausgelöst wird. Das
Die angegebenen Gesamt-Clearing-I²t-Werte gelten für die schlechtesten dieser Bedingungen.
Die Mehrheit der Leistungshalbleiterhersteller gibt I²t-Bewertungen an, die
sollten für ihr Produkt während des Fixierens zu keinem Zeitpunkt darunter überschritten werden
10 ms. Dies sind statistisch gesehen die niedrigsten Werte, die das Gerät erreicht hat
getestet zu.
Für einen wirksamen Geräteschutz muss der Gesamt-I²t-Wert der Sicherung betragen
weniger als die I²t-Fähigkeit des Geräts.
Sicherungsspitzenströme
Unter Kurzschlussbedingungen sind Hochgeschwindigkeitssicherungen von Natur aus Strom
Begrenzung (der maximale Durchlassstrom durch die Sicherung ist kleiner als
der Spitzenkurzschlussstrom). Die "Cut-Off" -Kennlinie (der Peak
Durchlassstrom gegen voraussichtlichen symmetrischen Effektivstrom)
sind in den Datenblättern angegeben. Spitzendurchlassströme sollten sein
koordiniert mit Dioden- oder Thyristordaten zusätzlich zu I²t-Werten.
Lichtbogenspannung
Die beim Öffnen der Sicherung erzeugte Lichtbogenspannung variiert mit der angelegten
Systemspannung. Kurven, die Variationen der Lichtbogenspannung gegenüber der Lichtbogenspannung zeigen
Die Systemspannung ist in den Datenblättern enthalten. Vorsicht ist geboten
Koordinieren der Lichtbogenspitzenspannung der Sicherung mit dem Halbleiter
Grenzwert der transienten Spitzenspannung des Geräts.
Leitergröße
Die den Sicherungen der Bussmann-Serie zugewiesenen Effektivwerte basieren auf
auf Leitern mit Standardgröße an jedem Ende der Sicherung während der Nennleistung
Tests. Diese basieren auf einer Stromdichte zwischen 1 und 1,6 A / mm².
Die Verwendung kleinerer oder größerer Leiter wirkt sich auf die Nennstromstärke der Sicherung aus.
Paketschutz
Einige Halbleiterbauelemente sind so empfindlich gegen Überströme und
Überspannungen, zu denen Hochgeschwindigkeitssicherungen möglicherweise nicht schnell genug arbeiten
Verhindern Sie einige oder vollständige Schäden am geschützten Gerät. Ungeachtet,
In solchen Fällen werden immer noch Hochgeschwindigkeitssicherungen eingesetzt, um die Auswirkungen zu minimieren
von Überstromereignissen, wenn das Silizium oder kleine Verbindungsdrähte schmelzen.
Ohne Verwendung von Hochgeschwindigkeitssicherungen umgibt die Verpackung das Silizium
kann sich öffnen und möglicherweise die Ausrüstung beschädigen oder das Personal verletzen.