Varovalka je električna zaščitna naprava, ki se uporablja za zaščito tokokroga pred preobremenitvijo, prevelikim tokom itd. Električno varovalko je leta 1890 izumil Thomas Alva Edison. Te naprave so različnih velikosti, vendar se vse uporabljajo za isti namen. Varovalke so razvrščene v dve vrsti AC varovalk in varovalk DC. Ta članek torej obravnava eno od vrst DC varovalka namreč – a polprevodnik varovalka , delo z aplikacijami.
Kaj je polprevodniška varovalka?
Polprevodniška varovalka je tokovna zaščitna naprava, ki je znana tudi kot hitra varovalka ali ultra hitra varovalka ali usmerniška varovalka. Ti so v glavnem zasnovani za omejevanje visokega toka in zaščito občutljivih polprevodniških komponent, kot so tiristorji, napajalniki , SCR, usmerniki , diode itd. Te varovalke so zelo hitro delujoče in naprave za omejevanje toka, ki zagotavljajo najvišje prepustne tokove in nizke integralne vrednosti taljenja. Na splošno se te varovalke gibljejo od 125 do 2100 V in so na voljo v številnih velikostih in oblikah. The simbol polprevodniške varovalke je prikazano spodaj.
Konstrukcija polprevodniške varovalke
Spodaj je prikazana konstrukcija polprevodniške varovalke, ki ima element varovalke in je obdana s polnilom ter zaprta z ohišjem varovalke. Element varovalke znotraj te varovalke je izdelan iz finega srebra, odpornega na oksidante. Srebrni material ima tališče 960 °C, ki lahko prenese najvišjo delovno temperaturo omejevalnika. Telo varovalke je izdelano iz termično stabilne keramike iz aluminijevega oksida.
Polprevodniška varovalka je znana tudi kot varovalka z visoko izklopno zmogljivostjo ali varovalka za omejevanje toka. Včasih se ti imenujejo ultra hitre varovalke ali usmerniki . Čas, potreben za taljenje elementa varovalke, se imenuje čas pred žaritvijo.
Delovanje polprevodniške varovalke
Delovanje polprevodniške varovalke je omogočiti pretok toka, ki se napaja iz vira napajanja v tokokrog, da pravilno napaja tokokrog. Če pride do kratkega stika ali preobremenitve, lahko napajalnik poči žarilno nitko v varovalki in prekine povezavo vira napajanja v celotnem tokokrogu. Torej, ko je dosežena meja vnaprej določenega toka, bo varovalka prekinila tokokrog. Te varovalke bodo nadomestile varovalke za izmenični in enosmerni tok na številnih področjih. Morebitni preobremenitveni tokovi bodo povzročili, da varovalka odpre tokokrog in prepreči poškodbe tokokroga. Te varovalke se običajno uporabljajo za zaščito polprevodniških komponent, kot so tranzistorji, integrirana vezja, diode itd.
Polprevodniška varovalka proti varovalki HRC
Spodaj je obravnavana razlika med polprevodniško varovalko in varovalko HRC.
| Polprevodniška varovalka | HRC varovalka |
| Polprevodniška varovalka je izdelana iz polprevodniških materialov. | HRC varovalka je zgrajen s kovino med kontakti. |
| Te so zelo hitre. | V primerjavi s polprevodniško varovalko je to počasno. |
| Ta varovalka ima nizek nazivni tok, zato se uporablja za zaščito MOSFET, IGBT itd. | HRC varovalka ima visok nazivni tok, zato se uporablja za zaščito motorjev in drugih težkih bremen. |
| Ta varovalka se uporablja za varčevanje s tiristorji, IGBTS in diodami, ker je spodnji čas izjemno kratek v primeru prevelikega toka in kratkega stika. | Varovalka HRC se na splošno uporablja v ploščah faktorjev moči in njen čas delovanja je kratek v primerjavi s polprevodniškimi varovalkami. |
Izbira polprevodniške varovalke
Polprevodniško varovalko je mogoče izbrati na podlagi naslednjih zahtev.
- V normalnih pogojih delovanja mora ta varovalka neprekinjeno prenašati nazivni tok naprave.
- Vrednost varovalke I2t mora biti nizka v primerjavi z nazivno vrednostjo I2t naprave, tako da bo varovalka pregorela pred napravo.
- Varovalka mora biti sposobna vzdržati napetost, ki se pojavi na njej po ugasnitvi obloka.
- Napetost vršnega obloka mora biti nizka v primerjavi z nazivno vršno napetostjo naprave, da se naprava ne more poškodovati.
- Ta izbira varovalke je v glavnem odvisna od praktičnih zahtev, kot so nazivna vrednost I²t, nazivna napetost, zavorna zmogljivost, velikost in nazivna vrednost držala varovalke, razred varovalk gS & gR, aR & gPV, fizične omejitve znotraj zasnove ali na mestu, majhna nazivna vrednost toka, razpoložljive ocene v vsaki vrsti paketa itd.
- Izbira polprevodniške varovalke za mehke zaganjalnike mora biti zelo previdna, da se zaščitijo tiristorji, ki se uporabljajo v vsakem mehkem zaganjalniku, in nazivni trajni tok.
Značilnosti polprevodniške varovalke
- Spodaj so prikazane značilnosti tokovne polprevodniške varovalke. Vemo, da se za zaščito polprevodniških naprav uporablja hitro delujoča varovalka. Ko je ta varovalka zaporedno povezana s polprevodniško napravo in ko tok poveča nazivno vrednost, se odpre.
- Če se ta varovalka ne uporablja v tokokrogu, se tok napake poveča do točke 'B'. Ko se tok varovalke poveča, se poveča tudi temperatura. Podobno, ko se varovalka uporablja v tokokrogu, se tok napake poveča do časa t = tm. Torej obstaja iskra na varovalki, ko se odpre ob času t = tm.
- Tok napake se poveča do točke A, ki je znana kot Najvišji prepustni tok to je označeno s točko C. V točki C, ko se odpornost obloka poveča, se tok napake zmanjša.
- V točki D se oblok zmanjša in tok napake takrat postane nič. Tc (čas odprave napake) je seštevek tm (čas taljenja) & ta (čas obloka) varovalke, kot je tc = tm + ta.
- Napetost na varovalki v času obloka se imenuje an Obločna napetost ali obnovitvena napetost . Zato je treba upoštevati, da je nazivna vrednost varovalke I^2t vedno pod oceno I2t SCR.
Kaj je koda HSN za polprevodniško varovalko?
Na splošno je WCO (Svetovna carinska organizacija) razvil harmonizirani sistem nomenklature ali kodo HSN, ki se uporablja za razvrščanje različnega blaga. To je 6-mestna koda, ki se običajno uporablja za različno blago. Toda nekatere države uporabljajo 8-mestne kode za podrazvrščanje blaga. Torej je koda HSN polprevodniške varovalke 853610.
Kako preveriti polprevodniško varovalko?
Polprevodniško varovalko je mogoče preveriti z aparatom tako, da izberete varovalko, izolirate kondenzator, prisilite napetost na varovalko in merite povpraševanje po toku za varovalko. Prva stopnja toka določa neprekinjeno varovalko, medtem ko druga stopnja toka določa pregorelo varovalko.
Aplikacije/uporabe
Aplikacije ali uporabe polprevodniških varovalk vključujejo naslednje.
- Aplikacije polprevodniških varovalk vključujejo predvsem zaščito polprevodniških naprav v močnostnih usmernikih, motornih pogonih AC in DC, pretvornikih, mehkih zaganjalnikih, fotovoltaičnih pretvornikih, polprevodniških relejih, varilnih pretvornikih itd.
- Te varovalke se široko uporabljajo v aplikacijah močnostne elektronike, kot so pogoni s spremenljivo frekvenco, tiristorski enosmerni pogoni in napajalniki brez prekinitev.
- Ta varovalka se uporablja za zaščito naprav pred velikimi tokovi.
- Te varovalke se uporabljajo v različnih aplikacijah, kot so zaščita pred kratkim stikom, prenapetostjo, prevelikim tokom, nadzor hitrosti obračanja, TSD (toplotni izklop) in RCB (blokada povratnega toka).
- Ta varovalka je zelo hitra običajna varovalka, ki ščiti polprevodniško napravo pred poškodbami.
- Ta varovalka se običajno uporablja z večjimi polprevodniškimi napravami, ki so ocenjene na stikalo 100 A ali več.
Torej gre za vse pregled polprevodniške varovalke – delo z aplikacijami. Te zaščitne naprave pomagajo pri zaščiti polprevodniških naprav pred kratkimi stiki. Polprevodniška varovalka ima izjemno hitro delujoče lastnosti, posebej razvite za zaščito polprevodniških napajalnih naprav. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je HRC varovalka?
