Самовосстанавливающиеся предохранители

Введение

Традиционный способ защиты от перегрузки по току – применение плавких или самовосстанавливающихся предохранителей.

Компания Littelfuse – ведущий производитель пассивных электронных компонентов для «защиты» разного рода электротехнических устройств. Одно из важных направлений – производство предохранителей, основное назначение которых – защита от избыточного тока при возникновении аварийных ситуаций в системе. Кроме классических плавких предохранителей компания в настоящее время выпускает и т.н. самовосстанавливающиеся предохранители (polymeric positive temperature coefficient devices) .

Самовосстанавливающиеся предохранители – по сути, полимерные терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (Positive Temperature Coefficient – PTC). В некоторых приложениях полимерные PTC-предохранители (в дальнейшем полимерные предохранители) можно с успехом использо- вать для замены стандартных плавких предохранителей (fuse).

И плавкие и полимерные предохранители предназначены для защиты устройств от перегрузок по току при возникновении аварийных режимов в системе, предохранения оборудования и людей от возникновения пожара и возможного риска поражения электрическим током, а также для изолирования дефектных блоков и узлов от основной системы еще до момента возникновения более неблагоприятных последствий.

Однако эти типы предохранителей базируется на разной технологии изготовления, и соответственно обладают разными уникальными характеристиками, преимуществами и недостатками. Понимание особенностей технологий и принципа действия поможет сделать правильный выбор предохранителя для конкретного приложения с учетом всех его многочисленных параметров. Пожалуй, основное их отличие заключается в том, что полимерные предохранители восстанавливают свои характеристики (за исключением экстремальных случаев) после прекращения действия перегрузки, т.е. после снижения уровня протекающего тока. Однако восстановление характеристик происходит не полностью, что, конечно, следует учитывать при их применении в конкретном приложении. Традиционные плавкие предохранители для возобновления работоспособности системы подлежат обязательной замене после перегорания.

Поскольку полимерные предохранители восстанавливаются автоматически, их применение оправдывается в тех цепях, в которых перегрузки по току случается довольно часто, а также, если доступ к месту их установки затруднен. В таких случаях сокращаются расходы на гарантийное и сервисное обслуживание. Однако для окончательного выбора типа предохранителя необходимо учитывать все эксплуатационные характеристики устройства.

И полимерные и традиционные плавкие предохранители реагируют, по сути, на тепло, выделяемое при протекании тока. В плавком предохранителе происходит расплавление плавкой вставки (т.е. обрыв цепи) и, в конечном счете, его разрушение. Самовосстанавливающийся только ограничивает ток в цепи вследствие существенного увеличение величины его сопротивления, что также происходит в процессе его нагревания.

Упрощенное устройство полимерного предохранителя и принцип его действия следующий. Полимерный предохранитель представляет собой компаунд, состоящий из непроводящего полимерного материала (как правило, полиэтилена) и проводящих фракций графита. Благодаря наличию графитовых каналов в нормальном состоянии полимерный предохранитель является проводником со сравнительно низким собственным сопротивлением. При разогреве выше определенной температуры (т.н. температуры перехода) молекулы полимера получают дополнительную энергию, и изначальная кристаллическая структура трансформируется в аморфную, вследствие этого разрушаются графитовые каналы, что приводит к резкому изменению проводимости и соответственно к повышению сопротивления предохранителя. При снижении температуры полимер кристаллизуется, графитовые каналы восстанавливаются, что приводит к возврату проводящих свойств предохранителя.

Характеристика переключения приведена на Рис. 1. Однако недостаток в том, что величина сопротивления после восстановления всегда больше первоначальной. Число переходов от проводящего состояния к непроводящему и обратно практически неограниченно, т.е. при отсутствии катастрофических факторов срок службы полимерного предохранителя не ограничен.

Самовосстанавливающиеся предохранители
Рис 1. Характеристика переключения полимерных
предохранителей.

В статье рассматриваются характеристики и особенности полимерных предохранителей (Polyfuse, Resettable PTC), выпускаемых компанией Littelfuse.

Области применения

PPTC-предохранители прекрасно зарекомендовали себя как непременные элементы защиты в необслуживаемых устройствах с возможностью возникновения многократных перегрузок по току и устройствах, где замена плавкой вставки является проблематичной. Особенно актуальна защита с применением PPTC-предохранителей в разъемах электроники, где цепи питания могут замкнуться из-за внешнего воздействия и привести к перегрузке по току. Иными словами, сфера применения таких предохранителей включает в себя компьютеры и мобильные устройства (телефоны, планшеты, плееры), трансформаторы, звуковоспроизводящую технику, электромоторы, элементы питания, медицинское и измерительное оборудование, автомобильную электронику и телекоммуникационные сети.

Существует множество стандартов, в которых регламентируется необходимость защиты от токовых перегрузок. Например, стандарты PC 97, PC 98, PC 99 и PC 2001, которые разработаны совместно Microsoft и Intel для IBM-совместимых компьютеров; USB OTG (разработан USB Implementers Forum, Inc.); Telcordia GR-1089-CORE для защиты интерфейса абонентской линии или EN60742 для защиты трансформатора. Требования перечисленных стандартов можно успешно выполнить, используя PPTC-предохранители серий MULTIFUSE производства Bourns.

Технические характеристики

Так как самовосстанавливающиеся предохранители имеют ярко выраженный положительный температурный коэффициент сопротивления, их характеристики зависят от температуры окружающей среды. Для срабатывания PPTC-предохранитель должен нагреться, поэтому переключение происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени, которое зависит не только от температуры окружающей среды, но и от протекающего через предохранитель тока перегрузки. Предохранитель остается в «горячем» состоянии, обеспечивая постоянную защиту до тех пор, пока находится под напряжением или пока не будут устранены причины его срабатывания. После устранения причин выключения предохранитель охлаждается и его сопротивление со временем возвращается к номинальному значению.

С учетом вышесказанного для самовосстанавливающихся предохранителей можно выделить основные характеристики.

Ток пропускания, Ihold at 23°C, – это номинальный рабочий ток, то есть максимальный установившийся ток при температуре 23°C, не приводящий к срабатыванию предохранителя, а именно – к переходу из проводящего состояния в разрывное.

Ток срабатывания, Itrip at 23°C, – минимальный ток, приводящий к обязательному срабатыванию предохранителя при температуре 23°C.

Максимально допустимый ток срабатывания, Imax, – ток, который может быть прерван предохранителем при возникновении перегрузки без опасности разрушения самого защитного элемента.

Максимальное рабочее напряжение, Vmax, – это максимально допустимое напряжение, не приводящее к разрушению предохранителя при номинальном токе пропускания.

Время срабатывания, Time to Trip или ttrip at 23°C, – период времени после возникновения перегрузки (дополнительно указывается ток срабатывания Itrip, при котором происходило измерение времени, в течение которого падение напряжения на предохранителе станет больше 80% от величины напряжения питания защищаемой цепи, то есть сопротивление элемента станет значительно выше.

Мощность рассеяния, Tripped Power Dissipation или РD at 23°C, – мощность, рассеиваемая корпусом предохранителя при температуре 23°C.

Первоначальное сопротивление, Initial Resistance Rmin или Rmax at 23°C, – сопротивление предохранителя при указанных условиях перед его подключением в схему.

Сопротивление через час после срабатывания, One Hour Post-Trip Resistance или R1max at 23°CC — максимальное сопротивление предохранителя при температуре 23°C через 1 час после его срабатывания или пайки оплавлением.

В последние годы самовосстанавливающиеся предохранители стали чрезвычайно популярными изделиями, и все ведущие производители компонентов защиты цепей, среди которых TE Connectivity (Raychem), LittleFuse и, конечно же, Bourns, имеют их в своем портфеле. PPTC-предохранители производства компании Bourns семейства Multifuse (рисунок 4) уже довольно широко известны на российском рынке, но разнообразие серий и исполнений вызывает некоторое замешательство у тех, кто только планирует использовать их в своих изделиях. Мы постараемся рассмотреть самые перспективные и применяемые серии этих предохранителей.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Рис. 4. Внешний вид планарных и выводных предохранителей Multifuse

Технические параметры Multifuse для планарного и выводного монтажа представлены в сводных таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Сравнение и области применения контактных и бесконтактных энкодеров

Наименование Ihold, А Itrip, А Vmax, В Диапазон рабочих
температур, °C
MF-S 1,2…4,2 2,7…7,6 15…30 -40…85
MF-LR 1,9…9 3,9…16,7 15…20 -40…85
MF-LS 1,8…3,4 3,8…6,8 15…24 -40…85
MF-LSMF 1,85…3 3,7…5,2 6…33 -40…85
MF-SMDF 0,55…2 1,2…4 10…60 -40…85
MF-MSMF 0,1…2,6 0,3…5,2 6…60 -40…85
MF-USMF 0,05…1,75 0,15…3,5 6…30 -40…85
MF-USML 1,75…3,8 3,5…8 6 -40…85
MF-NSMF 0,12…2 2,29…4 6…30 -40…85
MF-NSML 1,5…4 3…8 6 -40…85
MF-PSMF 0,1…1,1 0,3…2,2 6…15 -40…85
MF-PSHT 0,1 0,6 16 -40…125
MF-FSMF 0,1…0,5 0,3…1 6…15 -40…85
MF-SM 0,3…3 0,6…6 6…30 -40…85
MF-SMHT 1,36…1,6 2,72…3,2 16 -40…125
MF-SM013/250 0,13 0,26 60 -40…85
MF-SM013/250V 0,13 0,26 60 -40…85
MF-SD/250 0,13 0,26 60 -40…85

Таблица 2. Характеристики выводных предохранителей Multifuse

Наименование Ihold, А Itrip, А Vmax, В Диапазон рабочих
температур, °C
MF-R 0,05…11 0,1…22 16…60 -40…85
MF-RHT 0,7…13 1,4…24 16 -40…125
MF-RM 0,05…0,55 0,12…1,25 240 (AC) -20…85
MF-RX/72 0,2…3,75 0,4…7,5 72 -40…85
MF-R/90 0,55…0,75 1,1…1,5 90 -40…85
MF-RX/250 0,12…0,18 0,24…0,36 250 (AC) -40…85
MF-R/600 0,15…0,16 0,3…0,32 600 (AC) -40…85

Малый размер SMD и большие возможности

Обычно компоненты в маленьком корпусе имеют некоторые функциональные ограничения по сравнению с большими традиционными версиями. Но это не относится к семейству SinglFuse — эти элементы доступны в почти невидимых корпусах от 0402 (1 х 0,5 мм) для низких номинальных токов, до 3812 (3,8 х 2,5 мм), способных выдерживать большие нагрузки.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Помимо размера, SinglFuse доступны с различными характеристиками отклика, включая:

  • предохранитель быстродействующий,
  • быстродействующий точный — с более жестким допуском ключевых характеристик,
  • медленный — не реагирует на кратковременный импульсный ток, превышающий значение номинального тока,
  • с задержкой — переносит кратковременную перегрузку по току до фактического срабатывания,
  • для цепей с высоким пусковым током.

Например Bourns SF-2410FP0062T-2 — быстродействующий прецизионный предохранитель в версии SMD. Он рассчитан на работу при 125 В переменного / постоянного тока и имеет номинальный ток 62 мА при типовом значении I2t 0,0012 A2с.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Предохранитель размыкается через 5 секунд при 200% номинального тока, а на графиках далее показаны основные индикаторы времени срабатывания предохранителя. Также стоит помнить о падении напряжения I · R на проводе предохранителя из-за его ненулевого сопротивления, составляющего около 6 Ом. Для номинального тока это падение составляет максимум 40 мВ.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Совершенно другой профиль обеспечивает инерционный предохранитель SF-1206S700 с номинальным током 7 А, который должен сгореть в течение 5 секунд при 250% максимального номинального тока.

Самовосстанавливающиеся предохранители

SF-1206S700 использует технологию, отличную от SF-2410FP-T, и производится в плоском корпусе 3216 (EIA 1206, 1,55 х 3,1 мм) с высотой всего 0,6 мм. Его сопротивление всего 7 мОм обеспечивает небольшое падение напряжения, чуть менее 50 мВ при максимальном токе. Предохранители с выдержкой времени часто подвергаются повторяющимся циклам высокого пускового тока при включении питания, в техническом паспорте SF-1206S700 объясняется влияние этих циклов на характеристики компонентов.

Справочник по планарным предохранителям

Далее приводится сборник таблиц данных на SMD предохранители от разных производителей.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители

В общем существует явная потребность в предохранителях для поверхностного монтажа, которые упрощают процесс сборки и производства, снижают подверженность конструкции вибрации и коррозии, поскольку для них не требуется гнездо-держатель. А серия предохранителей SMD предлагает разработчикам широкий спектр диапазонов и типов максимальной токовой защиты, отвечающих потребностям современных печатных плат и производственных процессов.

   Форум по обсуждению материала SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

В КАКОМ НАПРАВЛЕНИИ ТЕЧЕТ ТОК

В каком направлении течет ток — от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА

Обзор китайского устройства для электролиза воды — фото, видео, описание работы.

ПРОСТЕЙШИЙ ГАУСС ГАН

Обзор электромагнитного пистолета из китайского набора для самостоятельной сборки.

СХЕМА И ТЕСТ МИНИ ПАЯЛЬНОЙ СТАНЦИИ

Тестирование, схема и разборка мини паяльной станции из Китая KSGER STM32 V3.1S OLED T12.

Что такое термопредохранитель и зачем он нужен

Термопредохранитель — это элемент электрической схемы, отключающий аппарат не при превышении тока выше номинального, как обычный предохранитель, а при повышении температуры.

Перегрев трансформатора происходит по разным причинам, основные из которых перегрузка или недостаточное охлаждение устройства. При этом разрушается изоляция обмоточных проводов, что приводит к витковому замыканию или возгоранию обмоток.

Основной задачей аппарата является разрывание цепи при перегреве. Он подключается последовательно с первичной обмоткой и устанавливается внутри катушек трансформатора, под наружной изоляцией. При перегреве происходит его срабатывание и отключение аппарата.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Какие термопредохранители используются

В зависимости от назначения аппарата в трансформаторах применяются разные типы термопредохранителей.

В трансформаторе музыкального центра

Перегрев музыкального центра не всегда связан с выходом из строя электронной схемы. Это может происходить из-за длительной работы, недостаточного охлаждения, установки центра возле батареи отопления и других причин.

Кроме того, музыкальная аппаратура дороже зарядных устройств и блоков питания, поэтому в них устанавливаются более дорогие многоразовые самовосстанавливающиеся предохранители и биметаллические термостаты.

В трансформаторе блока питания

Блоки питания — это сравнительно недорогие устройства, поэтому в бп устанавливаются одноразовые предохранители со вставкой из легкоплавкого металла.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Типы корпусов, габаритные и установочные размеры

Самовосстанавливающиеся предохранители выпускаются в нескольких типах корпусов:

  • Дисковые с радиальными проволочными выводами: серии MF-R, MF-RX (рис. 5). Общего применения, для печатного монтажа в отверстия или для навесного монтажа.
  • Для поверхностного монтажа: серии MF-SM, MF-MSM. Общего применения.
  • В плоских прямоугольных корпусах с ленточными выводами: серии MF-S, MF-LS (рис. 6). Применяются для защиты аккумуляторных батарей от короткого замыкания и перегрева в процессе зарядки.
  • В бескорпусном исполнении в виде дисков без выводов.

Маркируются логотипом производителя, идентификатором серии, кодовым обозначением нормального рабочего тока (Ihold) и кодовым обозначением даты производства. На самовосстанавливающиеся предохранители в бескорпусном исполнении в виде дисков маркировка не наносится.

Основные параметры самовосстанавливающихся предохранителей

  • Hабочее напряжение. Оно показывает, при каком напряжении в сети предохранитель может работать достаточно долгое время, не выходя из строя. Как правило, в прибор ставится предохранитель с немного большим рабочим напряжением, чем то, на которое рассчитан сам прибор.
  • Номинальный рабочий ток. Это максимальное значение тока через предохранитель, при котором он нормально работает, не срабатывая (не размыкая цепи).
  • Ток срабатывания. Это минимальный ток, при котором самовосстанавливающийся предохранитель сработает. Этот параметр очень важен, так как от него напрямую зависит надежность защиты прибора или аппаратуры. Если заменить на меньшее значение, предохранитель станет чаще срабатывать (давать ложные сработки), если на большее – он не сработает в нужный момент и аппаратура может выйти из строя.
  • Максимальный ток , который может выдержать предохранитель, не выходя из строя.
  • Рабочая температура.
  • Максимальное и минимальное сопротивление. Первое значение указывает сопротивление предохранителя, когда он сработал, а второе – в нормальном состоянии.
  • Скорость срабатывания. Чем меньше это время, тем лучше.

Будет интересно Устройство плавкого предохранителя

Как правило, на самом самовосстанавливающемся предохранителе указывается только рабочее напряжение, температура и ток срабатывания – это самые важные параметры. Остальные можно посмотреть в справочнике в Интернете. Самовосстанавливающийся предохранитель широко используется в электронике для защиты электронной аппаратуры. Полимерный компонент резко увеличивает сопротивлением при превышении порогового значения протекающего через него тока. После уменьшения напряжения через заданный интервал времени предохранитель уменьшает свое сопротивление, поэтому его назвали самовосстанавливающимся. Самовосстанавливающиеся предохранители широко используются для защиты коммуникационных портов и интерфейсов. Ведущим производителем компонентов является компания Bourns.

Самовосстанавливающиеся предохранители
Структура ЖСП.

Возможные проблемы с термопредохранителем

Основной проблемой является разрушение легкоплавкой нити из-за превышения порогового значения температуры. Проверить состояние предохранителя можно тестовым прибором, переключенным в режим измерения сопротивления. На исправной вставке мультиметр покажет значение в пределах 0,2 Ом, на сгоревшей прибор отобразит обрыв цепи. Изредка причиной некорректной работы является плохой контакт омедненной ножки элемента и печатной платы. В этом случае понадобится опрессовать металлическую втулку или повторно припаять предохранитель с обеспечением отвода тепла.

Самовосстанавливающиеся предохранителиРазрушение легкоплавкой нити является основной проблемой.

При обнаружении проблем с работой приборов, оборудованных термическими предохранителями, необходимо проверить состояние блока питания и шнура от розетки сети переменного тока. Процедуру выполняют мультиметром, переключенным в режим прозвона цепей. Мастер должен убедиться в подаче питания на вход предохранителя, а затем протестировать работоспособность защиты.

Если оборудование оснащено биметаллическим предохранителем, то следует проверить сопротивление, а затем убедиться в корректной работе устройства. При нагреве и охлаждении (например, пламенем зажигалки) из корпуса должен доноситься щелчок, указывающий на срабатывание контактной группы.

Классификация основных видов и типов

Плавкие проводники имеют разные типы и виды конструкции. Каждый из них предназначен для выполнения защитных функций для определённых приборов. По типу конструкции они подразделяются на такие:

  • наполненные;
  • ненаполненные.

В ненаполненных происходит выделение газов, благодаря которым тухнет дуга. Этот процесс запускается во время нагрева корпуса. Также есть и дополнительные виды защитных конструкций. Список разновидностей:

  1. Слаботочные. Их используют только в приборах с низкими показателями мощности, которые потребляют ток до 6 ампер. Это цилиндры, имеющие на концах контакты.
  2. Вилочные. Их применяют, чтобы предохранить оборудование в автомобилях. Название они получили из-за своего внешнего вида.
  3. Пробковые. Они выполняют свои действия в однофазных сетях. Самым простым примером будут электрические пробки. Всё ещё бывает, что вместо автоматических выключателей применяются аналоговые устройства, сделанные из керамики. Внутри корпуса устанавливается такой предохранитель. Он способен разрывать цепь для всего дома. После срабатывания отключается электроснабжение всех приборов.
  4. Трубчатый предохранитель состоит из двух контактов, между которыми располагается крепление. Это ненаполненное устройство, где корпус выполнен из фибры. В случае перегрева происходит выделение газа.
  5. Ножевые. Такие устройство рассчитаны на ток силой от 100 до 1200 А. Их применяют там, где необходима большая нагрузка. Наиболее распространённым примером является предохранитель fu1.
  6. Кварцевые. Внутрь корпуса помещают кварцевый песок. Такие защитные механизмы используется в сетях, где показатели напряжения достигают 36 кВт.
  7. Газогенерирующие, разборные, а также неразборные.

Вам это будет интересно Особенности гальванических элементов Подбирается предохранитель с учётом нагрузки на сеть. Мощные устройства устанавливают в трансформаторных будках. Они не сгорают при показателях тока, способных обеспечить весь жилой массив электропитанием. Устройства со слабой мощностью ставят на отдельные дома или квартиры. В некоторых бытовых приборах также может использоваться слаботочный предохранитель.

Понятие термопредохранителя

Термический защитный элемент представляет собой устройство, разрывающее цепи питания при нагреве. Избыточное тепло выделяется в процессе прохождения тока с повышенной силой через проводник.

Предохранители принято разделять на одноразовые, требующие замены после срабатывания, и многоразовые, которые восстанавливаются автоматически или после нажатия на кнопку. Изделия используются в бытовой технике, промышленном оборудовании и автомобилях.

Особенности и предназначение

Элемент устанавливается в электрических и электронных приборах и обеспечивает защиту компонентов от повреждения. Например, предохранители используются в блоках управления вентилятором климатической установки автомобиля. Термический элемент предотвращает возгорание при заклинивании ротора электродвигателя. На корпусах изделий присутствует типовая маркировка, позволяющая уточнить рабочие напряжение, ток и температуру срабатывания.

Устройство и принцип действия

Одноразовый элемент оснащен перемычкой из металла, которая перегорает при перегрузке. Изделие имеет контактные ножки, необходимые для установки в электронном модуле оборудования. В биметаллических многоразовых элементах размыкание цепи осуществляется деформирующейся при нагреве пластиной. После охлаждения целостность магистрали восстанавливается автоматически, в ряде моделей требуется нажатие на кнопку.

Самовосстанавливающиеся предохранителиУстройство термопредохранителя.

Нюансы замены своими руками: важные правила

Термические предохранители сгорают при повышении температуры, поэтому элементы устанавливают при помощи зажимов, контактной сварки либо пайки тугоплавкими припоями. Стандартные смеси на основе свинца и олова могут не выдержать перегрева и расплавиться. При самостоятельном ремонте проволоку наматывают на ножки перегоревшего элемента, обеспечивая целостность проводки. Если в конструкции прибора использованы оловянно-свинцовые припои, то при установке нового предохранителя электрическим паяльником следует предусмотреть надежный теплоотвод.

Для тестирования необходим мультиметр, переключенный в режим определения сопротивления. Щупы следует приложить к выводам предохранителя, исправный элемент покажет сопротивление около 0,1-0,2 Ом

Если индикатор отобразит обрыв, то понадобится установить новый термопредохранитель с соблюдением дополнительных мер предосторожности и использованием усиленного теплоотвода

В бытовых нагревателях с вентиляторами используют одноразовые предохранители на заклепках. Для демонтажа понадобятся пассатижи с длинными узкими губками, позволяющими отогнуть ножки. Контакты нового изделия предварительно сгибают по месту, проволочные опоры должны образовать кольца для установки на заклепки. После монтажа необходимо дополнительно опрессовать соединения плоскогубцами, обеспечивая плотный контакт. При некорректной установке возможно искрение, приводящее к образованию нагара и разрыву цепи питания.

Термопредохранители часто используют для защиты первичной или вторичной обмоток трансформаторов. Чтобы снять элемент, потребуется демонтировать преобразователь напряжения и убрать защитное покрытие с обмоток. После пайки нового предохранителя необходимо восстановить изоляцию. Процедура может оказаться экономически нецелесообразной, поскольку проще приобрести и установить трансформатор с подходящими рабочими характеристиками.

Если требуется поменять предохранитель, смонтированный в автомобильной климатической установке, то предварительно выясняют место его расположения. На большинстве машин необходимо снять перчаточный ящик либо частично разобрать панель приборов или центральную консоль. Предохранитель установлен на контактах резистора, обеспечивающего ступенчатое переключение частоты вращения вентилятора. Для снятия и установки элемента используют плоскогубцы. Если сопротивление вышло из строя, потребуется монтаж нового регулятора в сборе с предохранителем.

Традиционные плавкие предохранители

Самовосстанавливающиеся предохранители
Традиционная плавкая вставка состоит из свинцовой нити, помещенной в стеклянную или керамическую трубку. Трубка может быть заполнена кварцевым песком, который гасит электрическую дугу.

Свинцовая нить обладает некоторым сопротивлением и при прохождении через нее электрического тока нагревается.

В рабочем режиме, когда ток не превышает некоторого значения, свинцовая нить не препятствует его прохождению. Когда же ток (вследствие неисправности или аварии) возрастает, свинцовая нить нагревается и расплавляется, прерывая цепь.

Таким образом, ценой своей «смерти» предохранитель спасает устройство от гораздо больших неприятностей.

Во-вторых, существуют устройства и детали, которые нагреваются в процессе работы до температуры, значительно превышающей комнатную. Одним из таких устройств является малогабаритный низкочастотный трансформатор, применяемый в блоках питания (адаптерах) модемов, коммутаторов ЛВС и т. п.

Самовосстанавливающиеся предохранители
Эти адаптеры обеспечивают на своем выходе постоянное или переменное напряжение в несколько вольт при небольшом токе. Скажем прямо — производители часто экономят при их производстве, используя меньше меди и стали в трансформаторе.

Результатом является работа с перегрузкой и довольно сильный перегрев обмоток и сердечника даже при нормальных условиях эксплуатации.

Как же защитить такое оборудование?

Для таких случаев чья-то умная голова придумала

Как сделать самодельный термопредохранитель

Сделать полноценное устройство термозащиты в домашних условия нельзя – для этого необходимы дорогие и редкие сплавы. Распространённый оловянно-свинцовый припой ПОС-60 имеет температуру плавления 190°С и не обеспечит надёжную защиту.

Элемент для замены стоит недорого и его можно приобрести в магазине или заказать на Алиэкспресс. Выбор производится по трём параметрам:

  • Температура срабатывания. Должна быть аналогична сгоревшему предохранителю.
  • Ток. Должен быть не меньше тока защищаемого аппарата.
  • Напряжение. При работе напряжение на выводах предохранителя несколько милливольт, но при срабатывании оно равно напряжению сети. Поэтому при недостаточном номинальном напряжении элемента внутри него произойдёт короткое замыкание и трансформатор останется в работе. Для большинства электроприборов этот параметр должен составлять не менее 250В.

Самовосстанавливающиеся предохранители

Основные разновидности

Модификации предохранителей:

  1. Стандартный одноразовый с нитью из сплава Розе или Вуда, установленной в защитном корпусе. Проволока припаяна к контактам, которые крепятся к электрической цепи. При росте силы тока свыше допустимого порога перемычка плавится и защищает оборудование от необратимых повреждений. Примером является элемент TF1081-105, рассчитанный на ток 15 А и нагрев до +105°С. Встречаются мощные предохранители для электротехнических установок с керамическими корпусами, заполненными кварцевым песком, гасящим горение дуги.
  2. Одноразовый, применяемый в блоке нагрева тонера в лазерных принтерах. В конструкции предусмотрена пружина с контактами, залитыми припоем. При нормальных рабочих условиях предохранитель выдерживает многочисленные циклы прогрева и охлаждения. При росте температуры свыше +180°С (параметр зависит от модели принтера) припой плавится, и пружина размыкает контакты, предотвращая возгорание оборудования.
  3. Многоразовый биметаллический предохранитель, срабатывающий при превышении пороговой температуры. После охлаждения целостность цепи восстанавливается автоматически. Преимуществом является возможность постоянной защиты оборудования без замены или обслуживания элементов. К недостаткам относят повышенную цену из-за усложненной конструкции и риск отказа из-за заклинивания или обгорания контактов.
  4. Самовосстанавливающийся предохранитель на полимерной основе, применяемый в электронных приборах. При росте тока и нагреве до +80…+90°С резко увеличивается сопротивление, что приводит к размыканию цепи. Через некоторое время температура предохранителя падает, сопротивление возвращается к нормальному значению, и работоспособность электронного устройства восстанавливается. Подобные изделия используют в цепях портов USB или FireWire и других интерфейсах с подводимым питанием.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: