نحوه سری کردن فیوز و کاربردهای آن؟

فیوزها و کاربرد های آنها در حالت سری و موازی:

در دنیای امروزی فیوز ها نقشی اساسی و مهم در مبحث حفاظت از مدارات الکتریکی و سایر قطعات الکترونیکی را ایفا می کنند. فیوز با نقش کلیدی خود در کاربردهای مختلف در جهت حفاظت از سایر المانهای درگیر در سیستم گامی مهم و اساسی را برداشته و وجود آن در طراحی سیستم های محافظتی می تواند انقلابی در مدار مرتبط با آن را برپا کند.

 

با توجه به کاربرد فیوز در طراحی های گوناگون در صنایع مختلف گاها مهندسین طراح را وادار به سری و یا موازی کردن فیوز ها در طراحی های خود نموده است که این مساله بعضا سوالاتی در خصوص درستی و یا عدم درستی این کار در طراحی برای آنان ایجاد کرده است که در این مقاله با اشاره به این یکی از دو نوع کاربرد در مدارات و چرایی و چگونگی آنها بیشتر آشنا خواهیم شد:

 

 

1. فیوزها در حالت سری (fuses in series) :

 

نحوه سری کردن فیوز ها مطابق با شماتیک زیر است که با تصور طراحی دو فیوز در حالت سری ، هنگام وقوع خطا در مدار ، عموما هیچ گاه 2 فیوز ولتاژ خطای اتفاق افتاده در سیستم را با یکدیگر به صورت برابر تقسیم نمی کنند ، این تقسیم کامل بین 2 فیوز بستگی به مدار طراحی شده و اندازه خطای اتفاق افتاده در سیستم فی ما بین 2 فیوز می باشد.

                                         

با نگاهی دقیقتر به سطح ولتاژ فیوزها ، هنگامی که فیوز زمانی بیش از 10msec برای ذوب شدن نیاز داشته باشد ، 2 احتمال برای فیوز مورد بحث محتمل است:

الف ) وقتی زمان قبل از قوس ( preArc ) طولانی و زیاد باشد این حالت می تواند سوختن فیوز (ذوب شدن المان داخلی فیوز ) را تنها در یک فیوز بیشتر کند. به عبارتی کل ولتاژ مدار به 2 سر تنها یک فیوز اعمال شده و فیوز را سوزانده و از مدار خارج می کند.

 

ب ) در این حالت که حالت کارکرد 2 فیوز همزمان در مدار است ( اعمال ولتاژ به 2 سر هر 2 فیوز موجود در مدار مد نظر است) حالتی است که یک فیوز چندین میلی ثانیه (msec) زودتر از فیوز دیگری می سوزد ، به عبارتی از آنجایی که مدت زمان قوس (ARC) در داخل فیوز به طور معمول 5 میلی ثانیه (5msec) می باشد ، با سوختن فیوز ( ذوب شدن المان داخلی فیوز ) بیشترین انرژی موجود  از بین رفته و می تواند منجر به انفجار احتمالی و یا خروج گازهای یونیزه شدن در سرامیک فیوز شود.

*نکته بسیار حائز اهمیت در حالت کارکرد فیوزها به صورت سری ، در نظر گرفتن نکته کلیدی زیر می باشد:

حداکثر ولتاژ کاری هر فیوز می بایست از حداکثر ولتاژ مدار مورد استفاده بیشتر باشد.

 

بازرگانی راد الکتریک بین الملل نماینده فیوز فراز شاموت یا همان فیوز مرسن در ایران، انواع فیوز شامل : فیوز فست یا فیوز تندسوز، فیوز تاخیری یا فیوز کندسوز، فیوز قطع سریع، فیوز عمومی یا فیوز جنرال، فیوز مینیاتوری را در بدنه هایی مانند : فیوز استوانه ای، فیوز چاقویی یا فیوز کاردی، فیوز مربعی، فیوز پیچ خور، فیوز لیفتراکی و فیوز سیلندری با امکان خرید فیوز و فروش فیوز با قیمت فیوز مناسب ارایه می‌دهد.
جهت بازدید از محصولات فیوز فراز اینجا را کلیک نمایید:

 

حال در خصوص جریان جاری شده در 2 فیوز به حالت سری می توان این نکته ساده را یادآورشد که جریان جاری هر مدار برابر با جریان هر فیوز می باشد. اما نکته قابل توجه در این حالت نیاز به استفاده از یک میله مسی بسیار کوتاه فی ما بین 2 فیوز جهت کاهش انرژی (I²t) از بعد توان تلفاتی (گرمایی) می باشد.

به منظور روشن تر شدن مطلب جهت کاهش انرژی تلفاتی (I²t) نمودار زیر قابل تامل است:

تابع K=F(u) بررسی عدم امکان پذیری استفاده ولتاژ پایینتر مدار از ولتاژ کاری فیوز را نشان می دهد که نکات قابل توجهی از این نمودار را آشکار می سازد:

 

*زمان قبل از قوس (preArc) کمتر از 10msec ست.

 

*fuse I²t˂semiconductor silicon die I²t

 

* I²t : پارامتری جهت کمک به ارزیابی و دستیابی راحت تر جهت انتخاب فیوز مناسب در مدار است

 

*نکته بسیار حائز اهمیت و قابل توجه در حالت استفاده سری از فیوزها کوچکتر بودن I²t فیوزهای سری شده نسبت به هر یک  از فیوزها در حالت استفاده تکی از فیوز می باشد.

با ذکر چند مثال نقش مهم (I²t) در هنگام بروز خطا قابل مشاهده است:

 

مثال 1)

مثال زیر مثالی ساده از لحظه خرابی یک دیود در یک مدار سه فاز و عملکرد فیوز های محافظتی مدار به تبع آن می باشد :

                                                                                               

اما نکات قابل توجه در این مدار و این حالت خرابی دیود :

 

 جریان اتصال کوتاه به دلیل خرابی دیود در فاز اول بین فاز 1 و 2 شروع و ممکن است با جابجایی نیمه هادی بین فازهای 1 و 3 خاتمه یابد (زمان preArc (قبل از قوس) فیوز F1 کمی کمتر از زمان قبل از قوس (preArc) فیوز F2 یا F3 است)

*عموما I²t برای 65% از ولتاژ کامل مدار محاسبه و در نظر گرفته می شود.

 

مثال 2 )

این حالت حالتی است که اثرات خطای اتفاق افتاده  فقط در فاز اول و دوم مدار باقی مانده است:

با توجه به اینکه در این حالت فیوزها فقط 55% ولتاژ مدار را می بینند می توان I²t صحیح را محاسبه و در طراحی ها لحاظ  کرد( استفاده از 50% تنها در صورتی امکان پذیر است که زمان قبل از قوس (preArec) کمتر از 2msec باشد )

با توجه به توضیحات ارئه شده در صفحات بالا اهمیت استفاده فیوزهای سری و نکات حائز اهمیت می تواند راهگشایی جهت مصارف فیوزها در این حالت باشد. از این بازرگانی راد التریک بین الملل ارایه دهنده انواع فیوزهای فراز، فیوز سیبا، فیوز باسمن، فیوز لاوسن و سایر برندهای معتبر اروپایی آماده ارایه بهترین فیوز ها با بهترین قیمت فیوز می‌باشد ، همچنین کارشناسان فنی این مجموعه آماده پاسخگویی به سوالات فنی شما می‌باشند.