¿Cómo saber si un fusible funcionará correctamente?

Quiero saber qué tipo de prueba periódica usamos para probar si un fusible limitador de corriente normalmente se abrirá y protegerá un circuito electrónico (un cargador de batería) si ocurre una falla (cortocircuito o sobrecorriente). Suponga que tengo un fusible que admite 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), mi circuito se dañará.

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

Creo que quizás no entiendes cómo se comporta un fusible.

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

Por ejemplo, un Littelfuse 0251005.NRT1L (hoja de datos http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/datasheets/fuses/littelfuse_fuse_251_253_datasheet.pdf.pdf ) enumera lo siguiente:

• Clasificación del 100% del amperio: tiempo de apertura 4 horas mín.
• 275% de amperaje: tiempo de apertura 300 ms máx.
• 400% de amperaje: tiempo de apertura 30 ms máx.
• 1000% de amperaje: tiempo de apertura 4 ms máx.

Por lo tanto, se garantiza que este fusible de 5 A con 5 A de corriente que fluye a través de él NO se abra durante al menos 4 horas. Pero cuando la corriente excede 13.75A, se garantiza que este fusible se abrirá dentro de 300 ms. Si la corriente alcanza 50A, entonces el fusible se abre muy rápidamente. Pero si la corriente es de solo 10 A, el fusible no se abrirá instantáneamente.

Si utiliza un fusible de clasificación de amperios de 2 A en su lugar, entonces el 275% de la potencia de clasificación de amperios es de 5.5 A, que está más cerca de lo que desea en su ejemplo. Pero si su aplicación generalmente consume más de 2 amperios, entonces el fusible clasificado 2A se quemará a veces. Especialmente si el equipo se deja encendido durante un largo período de tiempo.

Los fusibles simplemente no tienen una corriente de "falla abierta" muy bien 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, supongo que Picofuse, que se parece a las resistencias de 1/4 vatios de plomo axial. Los fusibles de tubo de vidrio no vienen en cinta y carrete). Cuando obtienes ese gran lote de fusibles, extraes algunas muestras al azar, tal vez 100 fusibles Pruebe en dos condiciones diferentes: - debe mantener la corriente por debajo del índice de amperios del 100% por xx tiempo - siempre debe abrirse dentro del tiempo de xx con el índice de corriente de prueba del 275% (esta es la parte destructiva de la prueba)

Cuantos más fusibles pruebe, más se parecerá 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 el bote de basura con fusibles usados.

Otra desventaja es que si concluye de sus pruebas que este carrete particular de fusibles no cumple con sus estándares, el distribuidor podría no aceptar devoluciones de un carrete parcial. Entonces estarías fuera $ 1400.

No se puede confiar en un fusible para proteger ningún 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 de tomar mucha corriente durante un período demasiado largo y derretirse. El impacto de la fusión de los cables es mucho más grave, por supuesto, y puede provocar electrocución e incendios aún más grandes. Los fusibles no protegen una pieza electrónica contra fallas.

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

Debe recordar que un fusible de 5 amperios transportará esa corriente indefinidamente.

Si observa las curvas sobre el fusible de 6A, podría "romperse" a 36 amperios en 0.1 segundos o tomar 5 segundos para "romperse" a 17 amperios. Esto significa que un fusible no tiene límite de corriente: protege térmicamente.

Esta no es una respuesta directa a la pregunta, pero, una vez más, la mayoría de las otras respuestas aquí tampoco lo son, solo indican algunos hechos más o menos correctos sobre los fusibles en general, y la protección que pueden proporcionar o no. equipo. Aquí está el consejo general de Wright y Newbery's Electric Fuses , 3a ed., P. 139, antes de llegar a detalles, detalles 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 períodos limitados, y el fusible debe funcionar a estos niveles de corriente en tiempos ligeramente más cortos que las clasificaciones de tiempo del equipo correspondiente. [Esto se refiere a la integral Joule como resulta más tarde].

Las corrientes más altas pueden fluir como resultado de fallas dentro del elemento del equipo y, en estas circunstancias, el requisito principal es evitar daños consecuentes en el resto del circuito.

Una vez que aprendamos más detalles del OP más allá del requisito de 5A, que básicamente es solo cumplir con el requisito del primer párrafo de la cita, podremos decir más.

Si necesitas más del libro:

IEC TR 61818, una guía de aplicación para fusibles de bajo voltaje, ofrece un resumen de las ventajas de los fusibles limitadores de corriente y se considera apropiado llamar la atención de los lectores sobre estos beneficios. Muchos de estos beneficios también se aplican a fusibles en miniatura y de alto voltaje [...] • Protección rentable: el tamaño compacto ofrece protección contra sobrecorriente de bajo costo a altos niveles de cortocircuito. • Sin daños para la protección 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 tipo 2 sin dañar los componentes de los circuitos del motor.

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

Voy a suponer que te refieres a un fusible y no a un disyuntor. Esto significa que una vez que se haya fundido el fusible, deberá 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 confiables. Están encerrados para evitar reacciones no deseadas con el medio ambiente.

Casi lo único que puede salir mal con un fusible es un arco de voltaje. Los fusibles tienen una clasificación de voltaje máximo y, si se exceden, pueden causar un arco a través del fusible que probablemente causará daños a los componentes electrónicos.

Si verifica la clasificación de voltaje y sabe que tiene el fusible de corriente máxima correcto, no le recomendaría que lo pruebe.

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

La prueba que puede realizar periódicamente para demostrar que su circuito sobrevive hasta 5 A podría realizarse de la siguiente manera.

1. Retire el fusible real del portafusibles en el producto 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 a sus extremos y luego se conecta al portafusibles.

3. El dispositivo de prueba especial es una cosa que construiría que puede detectar la corriente a través de los dos cables. Los dos cables pasan a través de una pequeña resistencia de detección de corriente 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 traba en ese estado hasta que se presiona algún botón para preparar el dispositivo de prueba para la próxima prueba.

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

5. Encienda el producto bajo prueba.

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

7. Compruebe que el dispositivo de prueba detectó la corriente a 5 A y enganchó el relé para abrirlo.

8. Apague la alimentación del producto bajo prueba y quite las conexiones del dispositivo de prueba y reemplace el fusible.

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

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

Eso debería darle la idea del flujo de prueba y el equipo de prueba que necesita construir. Es claramente específico del producto determinar cómo el dispositivo de corriente 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 para proporcionar un margen de prueba para asegurar que el circuito en su producto sea completamente robusto hasta el límite de especificación de 5A .

Los fusibles no son una gran medida para proteger los circuitos con límites de corriente dura; están ahí para proteger al usuario de riesgos de incendio y electrocución.

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

http://www.schurter.co.uk/content/download/194051/5552460/file/Guide_to_Fuse_Selection.pdf