Sulake on sähköinen suojalaite, jota käytetään suojaamaan piiriä ylikuormitukselta, ylivirralta jne. Sähkösulakkeen keksi Thomas Alva Edison vuonna 1890. Näitä laitteita on erikokoisia, mutta niitä kaikkia käytetään samaan tarkoitukseen. Sulakkeet luokitellaan kahteen tyyppiin AC-sulakkeet ja DC-sulakkeet. Joten tässä artikkelissa käsitellään yhtä DC-tyypeistä sulake nimittäin – a puolijohde sulake , työskentelee sovellusten kanssa.
Mikä on Semiconductor Fuse?
Puolijohdesulake on virtasuojalaite, joka tunnetaan myös nopeana sulakkeena tai ultranopeana sulakkeena tai tasasuuntaajan sulakkeena. Nämä on pääasiassa suunniteltu rajoittamaan suurta virtaa ja suojaamaan herkkiä puolijohdekomponentteja, kuten tyristoreita, virtalähteet , SCR:t, tasasuuntaajat , diodit jne. Nämä sulakkeet ovat erittäin nopeasti toimivia ja virtaa rajoittavia laitteita, jotka tarjoavat huippuläpivirtausvirtoja ja alhaiset sulamispistearvot. Yleensä nämä sulakkeet vaihtelevat välillä 125 - 2100 V, ja niihin on saatavilla useita eri kokoja ja muotoja. The puolijohdesulakkeen symboli näkyy alla.
Puolijohdesulakkeen rakentaminen
Kuvassa on puolijohdesulakerakenne, jonka alapuolella on sulake-elementti ja se on ympäröity täyteaineella ja suljettu sulakkeen rungolla. Tämän sulakkeen sulakeelementti on valmistettu hapettumista kestävästä hienosta hopeasta. Hopeamateriaalin sulamispiste on 960°C, mikä kestää rajoittimen maksimikäyttölämpötilan. Sulakkeen runko on valmistettu lämpöstabiilista alumiinioksidikeraamista.
Puolijohdesulake tunnetaan myös korkean katkaisukapasiteetin tai virtaa rajoittavana sulakkeena. Joskus näitä kutsutaan erittäin nopeat sulakkeet tai tasasuuntaajat . Varoke-elementin sulamiseen kuluvaa aikaa kutsutaan esikytkentäajaksi.
Puolijohdesulakkeen toiminta
Puolijohdesulakkeen toiminta on mahdollistaa virtalähteestä piiriin syötettävän virran virtauksen saamaan virta piirille kunnolla. Jos oikosulku tai ylikuormitus tapahtuu, virransyöttö voi murtaa sulakkeen hehkulangan ja katkaista virtalähteen liitännän koko piirissä. Joten kun ennalta määrätyn virran raja saavutetaan, sulake katkaisee piirin. Nämä sulakkeet korvaavat AC- ja DC-sulakkeet monilla alueilla. Kaikki ylikuormitusvirrat saavat sulakkeen avaamaan piirin ja välttämään piirin vaurioitumisen. Näitä sulakkeita käytetään tyypillisesti suojaamaan puolijohdekomponentteja, kuten transistoreita, integroituja piirejä, diodeja jne.
Puolijohdesulake vs HRC-sulake
Puolijohdesulakkeen ja HRC-sulakkeen eroa käsitellään alla.
| Puolijohdesulake | HRC sulake |
| Puolijohdesulake on valmistettu puolijohdemateriaaleista. | HRC sulake on rakennettu metallilla koskettimien väliin. |
| Nämä ovat erittäin nopeita. | Puolijohdesulakkeeseen verrattuna tämä on hidasta. |
| Tällä sulakkeella on pieni virta, joten niitä käytetään MOSFETin, IGBT:n jne. suojaamiseen. | HRC-sulakkeella on korkea teho, joten niitä käytetään moottoreiden ja muiden raskaiden kuormien suojaamiseen. |
| Tätä sulaketta käytetään säästämään tyristorit, IGBTS ja diodit, koska alla oleva aika on erittäin nopea ylivirta- ja oikosulkujen tapauksessa. | HRC-sulaketta käytetään yleensä tehokerroinpaneeleissa ja sen alle jäävä aika on pieni verrattuna puolijohdesulakkeisiin. |
Puolijohdesulakkeen valinta
Puolijohdesulakkeen valinta voidaan tehdä seuraavien vaatimusten perusteella.
- Normaaleissa käyttöolosuhteissa tämän sulakkeen tulee kuljettaa jatkuvasti laitteen nimellisvirtaa.
- I2t-sulakkeen arvon tulee olla alhainen verrattuna laitteen nimellisarvoon I2t, jotta sulake palaa ennen laitetta.
- Sulakkeen on kestettävä kaaren sammumisen jälkeen sen yli esiintyvä jännite.
- Huippukaaren jännitteen tulee olla alhainen verrattuna laitteen huippujännitteen nimellisarvoon, jotta laite ei voi vaurioitua.
- Tämä sulakevalinta riippuu pääasiassa käytännön vaatimuksista, kuten I²t:n nimellisarvo, jänniteluokitus, jarrutusteho, sulakepitimen koko ja arvo, sulakeluokka gS & gR, aR & gPV, suunnittelun tai paikan päällä olevat fysikaaliset rajoitukset, pieni virrankesto, saatavilla olevat arvosanat vaihtelevat kaikissa pakettityypeissä jne.
- Pehmokäynnistimien puolijohdesulakkeiden valinnassa on oltava erittäin huolellinen jokaisessa pehmokäynnistimessä käytettyjen tyristorien ja jatkuvan virransyötön suojaamiseksi.
Puolijohdesulakkeiden ominaisuudet
- Virta-aikapuolijohdesulakkeiden ominaisuudet on esitetty alla. Tiedämme, että puolijohdelaitteiden suojaamiseen käytetään nopeasti toimivaa sulaketta. Kun tämä sulake on kytketty puolijohdelaitteeseen sarjassa ja kun virta kasvattaa nimellisarvoaan, se avautuu.
- Kun tätä sulaketta ei käytetä piirissä, vikavirta kasvaa pisteeseen 'B' asti. Kun sulakkeen virta kasvaa, myös lämpötila nousee. Vastaavasti kun sulaketta käytetään piirin sisällä, vikavirta kasvaa hetkeen t = tm asti. Joten sulakkeen yli on kipinä, kun se avautuu ajanhetkellä t = tm.
- Vikavirta kasvaa pisteeseen A asti, joka tunnetaan nimellä Huippu päästää virta pisteellä C. Kun valokaaren vastus kasvaa, vikavirta pienenee pisteessä C.
- Pisteessä D kaari pienenee ja vikavirta muuttuu nollaksi tuolloin. Tc (vianpoistoaika) on sulakkeen tm (sulamisaika) & ta (kaariaika) summa, kuten tc = tm + ta.
- Sulakkeen yli vallitsevaa jännitettä valokaaren aikana kutsutaan an Valokaarijännite tai palautusjännite . On siis huomattava, että sulakkeen I^2t arvo on aina alle SCR I2t:n.
Mikä on puolijohdesulakkeen HSN-koodi?
Yleisesti ottaen WCO (World Customs Organisation) on kehittänyt harmonisoidun nimikkeistön eli HSN-koodin, jota käytetään eri tavaroiden luokitteluun. Se on 6-numeroinen koodi, jota käytetään tyypillisesti eri tuotteille. Jotkut maat käyttävät kuitenkin 8-numeroisia koodeja tavaroiden alaluokittelussa. Joten puolijohdesulakkeen HSN-koodi on 853610.
Kuinka tarkistaa puolijohdesulake?
Puolijohdesulake voidaan tarkistaa laitteen kautta valitsemalla sulake, eristämällä kondensaattori, pakottamalla sulakkeeseen jännite ja mittaamalla sulakkeen virrantarve. Ensimmäinen virtataso määrittää ehjän sulakkeen, kun taas toinen virtataso määrittää palaneen sulakkeen.
Sovellukset/käytöt
Puolijohdesulakkeiden sovelluksia tai käyttötarkoituksia ovat seuraavat.
- Puolijohdesulakkeiden sovelluksia ovat pääasiassa puolijohdelaitteiden suojaus tehotasasuuntaajissa, AC- ja DC-moottorikäytöissä, muuntimissa, pehmokäynnistimissä, aurinkosähköinverttereissä, puolijohdereleissä, hitsausinverttereissä jne.
- Näitä sulakkeita käytetään laajalti tehoelektroniikkasovelluksissa, kuten taajuusmuuttajakäytöissä, tyristoritasavirtakäytöissä ja keskeytymättömissä virtalähteissä.
- Tätä sulaketta käytetään suojaamaan laitteita suurilta virroilta.
- Näitä sulakkeita käytetään erilaisissa sovelluksissa, kuten oikosulkujen, ylijännitteiden, ylivirtojen suojauksessa, kääntönopeuden ohjauksessa, TSD:ssä (lämpösulku) ja RCB:ssä (käänteisen virran esto).
- Tämä sulake on erittäin nopea perinteinen sulake, joka suojaa puolijohdelaitetta vaurioilta.
- Tätä sulaketta käytetään yleensä suurempien puolijohdelaitteiden kanssa, jotka on mitoitettu kytkemään 100 A tai enemmän.
Näin ollen tässä kaikessa on kyse puolijohdesulakkeiden yleiskatsaus – sovellusten parissa työskenteleminen. Nämä suojalaitteet auttavat suojaamaan puolijohdelaitteita oikosululta. Puolijohdesulakkeella on erittäin nopeasti vaikuttavat ominaisuudet, jotka on kehitetty erityisesti puolijohdeteholaitteiden suojaamiseen. Tässä on kysymys sinulle, mikä on HRC-sulake?
