Предпазителят е електрическо защитно устройство, използвано за защита на веригата от претоварване, свръхток и т.н. Електрическият предпазител е изобретен от Томас Алва Едисън през 1890 г. Тези устройства се предлагат в различни размери, но всички се използват за една и съща цел. Предпазителите се класифицират в два типа AC предпазители и DC предпазители. Така че тази статия обсъжда един от видовете DC предпазител а именно – а полупроводник предпазител , работа с приложения.
Какво е полупроводников предпазител?
Полупроводниковият предпазител е устройство за защита от ток, което е известно също като високоскоростен предпазител или ултрабърз предпазител или токоизправителен предпазител. Те са предназначени главно за ограничаване на високия ток и защита на чувствителни полупроводникови компоненти като тиристори, захранвания , SCR, токоизправители , диоди и т.н. Тези предпазители са много бързодействащи и токоограничаващи устройства, които осигуряват върхови пропускащи токове и ниски интегрални стойности на топене. Обикновено тези предпазители варират от 125 до 2100 V и са достъпни в широк диапазон от размери и форми. The символ на полупроводников предпазител е показано по-долу.
Конструкция на полупроводников предпазител
По-долу е показана конструкция на полупроводников предпазител, която има предпазител и е заобиколен от пълнител и обграден от тялото на предпазителя. Предпазителят в този предпазител е направен от устойчиво на окислители фино сребро. Сребърният материал има точка на топене 960°C, което може да издържи на максималната работна температура на ограничителя. Тялото на предпазителя е направено от термично стабилна керамика от алуминиев оксид.
Полупроводниковият предпазител е известен също като предпазител с висок прекъсващ капацитет или токоограничаващ предпазител. Понякога те се наричат свръхбързи предпазители или токоизправители . Времето, необходимо за стопяване на елемента на предпазителя, се нарича време за предварителна дъга.
Работа на полупроводников предпазител
Работата на полупроводниковия предпазител е да позволи на тока, подаван от източника на захранване към веригата, да захранва веригата правилно. Ако възникне късо съединение или претоварване, захранването с ток може да спука нишката в предпазителя и да прекъсне връзката на източника на захранване в цялата верига. Така че, когато бъде достигната границата на предварително зададения ток, предпазителят ще прекъсне веригата. Тези предпазители ще заменят AC и DC предпазителите в много области. Всеки ток на претоварване ще доведе до отваряне на веригата от предпазител и избягване на повреда на веригата. Тези предпазители обикновено се използват за защита на полупроводникови компоненти като транзистори, интегрални схеми, диоди и др.
Полупроводников предпазител срещу HRC предпазител
Разликата между полупроводников предпазител и HRC предпазител е разгледана по-долу.
| Полупроводников предпазител | Предпазител HRC |
| Полупроводниковият предпазител е направен от полупроводникови материали. | HRC предпазител е изграден с метал между контактите. |
| Тези са много бързи. | В сравнение с полупроводниковия предпазител, това е бавно. |
| Този предпазител има нисък ток, поради което се използва за защита на MOSFET, IGBT и др. | Предпазителят HRC има висок ток, поради което се използва за защита на двигатели и други тежки товари. |
| Този предпазител се използва за запазване на тиристорите, IGBTS и диодите, тъй като времето по-долу е изключително бързо в случай на свръхток и късо съединение. | Предпазителят HRC обикновено се използва в панелите на факторите на мощността и времето му на изчакване е ниско в сравнение с полупроводниковите предпазители. |
Избор на полупроводников предпазител
Изборът на полупроводников предпазител може да се извърши въз основа на следните изисквания.
- При нормални работни условия този предпазител трябва непрекъснато да носи номиналния ток на устройството.
- Стойността на предпазителя I2t трябва да е ниска в сравнение с номиналния I2t на устройството, така че предпазителят да изгори преди устройството.
- Предпазителят трябва да може да устои на напрежението, което се появява върху него след изгасването на дъгата.
- Напрежението на пиковата дъга трябва да е ниско в сравнение с номиналното пиково напрежение на устройството, така че устройството да не може да се повреди.
- Този избор на предпазител зависи главно от практически изисквания като I²t рейтинг, номинално напрежение, спирачен капацитет, размер и номинал на държача на предпазителя, клас на предпазител gS & gR, aR & gPV, физически ограничения в рамките на дизайна или на място, малък номинален ток, наличните рейтинги варират във всеки тип пакет и т.н.
- Изборът на полупроводникови предпазители за софтстартери трябва да бъде много внимателен, за да се предпазят тиристорите, използвани във всеки софтстартер, и номиналният ток на постоянен ток.
Характеристики на полупроводникови предпазители
- Текущите характеристики на полупроводниковия предпазител са показани по-долу. Знаем, че за защита на полупроводникови устройства се използва бързодействащ предпазител. Когато този предпазител е свързан към полупроводниково устройство последователно и след като токът увеличи номиналната си стойност, той ще се отвори.
- Когато този предпазител не се използва във веригата, тогава токът на повреда се увеличава до точка 'B'. Когато токът на предпазителя се повиши, температурата също се повиши. По същия начин, когато предпазителят се използва във веригата, токът на повреда се увеличава до време t = tm. И така, има искра през предпазителя, след като той се отвори в t = tm време.
- Токът на повреда се увеличава до точка А, която е известна като Пиков пропускащ ток това е обозначено с точка C. В точка C, когато съпротивлението на дъгата се увеличи, токът на повреда намалява.
- В точка D дъгата намалява и по това време токът на повреда става нула. Tc (време за отстраняване на повреда) е добавянето на tm (време на топене) & ta (време на дъга) на предпазителя като tc = tm + ta.
- Напрежението върху предпазителя през цялото време на дъгата се нарича an Напрежение на дъга или напрежение на възстановяване . Така че трябва да се отбележи, че номиналът на предпазителя I^2t винаги е под номинала на SCR I2t.
Какъв е HSN кодът на полупроводниковия предпазител?
Като цяло Хармонизираната система от номенклатура или HSN код е разработена от СМО (Световната митническа организация), която се използва за класифициране на различни стоки. Това е 6-цифрен код, който обикновено се използва за различни стоки. Но някои страни използват 8-цифрени кодове за подкласифициране на стоки. И така, HSN кодът на полупроводниковия предпазител е 853610.
Как да проверите полупроводниковия предпазител?
Полупроводников предпазител може да бъде проверен чрез апарата чрез избиране на предпазител, изолиране на кондензатора, подаване на напрежение към предпазителя и измерване на потреблението на ток за предпазителя. Първото ниво на ток определя неизправен предпазител, докато второто ниво на ток определя изгорял предпазител.
Приложения/Използване
Приложенията или употребите на полупроводникови предпазители включват следното.
- Приложенията на полупроводникови предпазители включват главно защита на полупроводникови устройства в токоизправители, AC и DC моторни задвижвания, преобразуватели, софтстартери, фотоволтаични инвертори, полупроводникови релета, заваръчни инвертори и др.
- Тези предпазители се използват широко в приложения на силова електроника като задвижвания с променлива честота, тиристорни задвижвания с постоянен ток и непрекъсваеми захранвания.
- Този предпазител се използва за защита на устройствата от големи токове.
- Тези предпазители се използват в различни приложения като защита от късо съединение, пренапрежение, свръхток, контрол на скоростта на нарастване, TSD (термично изключване) и RCB (блокиране на обратен ток).
- Този предпазител е много бърз конвенционален предпазител, който предпазва полупроводниково устройство от повреда.
- Този предпазител обикновено се използва с по-големи полупроводникови устройства, които са проектирани да превключват 100 A или повече.
И така, това е всичко преглед на полупроводниковия предпазител – работа с приложения. Тези защитни устройства помагат за защита на полупроводниковите устройства от късо съединение. Полупроводниковият предпазител има супер бързо действащи характеристики, специално разработени за защита на полупроводникови захранващи устройства. Ето един въпрос към вас, какво е HRC предпазител?
