Ημιαγωγική ασφάλεια : Κατασκευή, κωδικός HSN, Εργασία και εφαρμογές της

Η ασφάλεια είναι μια ηλεκτρική διάταξη προστασίας που χρησιμοποιείται για την προστασία του κυκλώματος από υπερφόρτωση, υπερένταση κ.λπ. Μια ηλεκτρική ασφάλεια εφευρέθηκε από τον Thomas Alva Edison το 1890. Αυτές οι συσκευές διατίθενται σε διαφορετικά μεγέθη, ωστόσο, όλες χρησιμοποιούνται για τον ίδιο σκοπό. Οι ασφάλειες ταξινομούνται σε δύο τύπους ασφάλειες AC και ασφάλειες DC. Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει έναν από τους τύπους DC ασφάλεια ηλεκτρική δηλαδή – α ημιαγωγός ασφάλεια ηλεκτρική , εργασία με εφαρμογές.

Τι είναι η ασφάλεια ημιαγωγών;

Η ασφάλεια ημιαγωγών είναι μια διάταξη προστασίας ρεύματος που είναι επίσης γνωστή ως ασφάλεια υψηλής ταχύτητας ή ασφάλεια υπερταχείας ή ανορθωτική ασφάλεια. Αυτά έχουν σχεδιαστεί κυρίως για να περιορίζουν το υψηλό ρεύμα και να προστατεύουν ευαίσθητα εξαρτήματα ημιαγωγών όπως θυρίστορ, τροφοδοτικά , SCR, ανορθωτές , δίοδοι κ.λπ. Αυτές οι ασφάλειες είναι συσκευές πολύ γρήγορης δράσης και περιορισμού του ρεύματος που παρέχουν μέγιστα ρεύματα διέλευσης και χαμηλές ενσωματωμένες τιμές τήξης. Γενικά, αυτές οι ασφάλειες κυμαίνονται από 125 έως 2.100 V και είναι προσβάσιμες σε ένα ευρύ φάσμα μεγεθών και σχημάτων. ο σύμβολο ασφάλειας ημιαγωγών φαίνεται παρακάτω.

Κατασκευή Ασφάλειας Ημιαγωγών

Εμφανίζεται μια κατασκευή ημιαγωγικής ασφάλειας κάτω από την οποία έχει ένα στοιχείο ασφάλειας και περιβάλλεται από πλήρωση και περικλείεται από το σώμα της ασφάλειας. Το στοιχείο ασφάλειας μέσα σε αυτήν την ασφάλεια είναι κατασκευασμένο από λεπτόκοκκο ασήμι ανθεκτικό στα οξειδωτικά. Το ασημένιο υλικό έχει σημείο τήξης 960°C το οποίο μπορεί να αντισταθεί στη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του περιοριστή. Το σώμα της ασφάλειας είναι κατασκευασμένο από θερμικά σταθερό κεραμικό οξείδιο του αλουμινίου.

Η ασφάλεια ημιαγωγών είναι επίσης γνωστή ως ασφάλεια υψηλής χωρητικότητας ή ασφάλειας περιορισμού ρεύματος. Μερικές φορές, αυτά ονομάζονται εξαιρετικά γρήγορες ασφάλειες ή ανορθωτές . Ο χρόνος που απαιτείται για την τήξη του στοιχείου ασφάλειας ονομάζεται χρόνος προετοιμασίας.

Λειτουργία Ασφάλειας Ημιαγωγών

Η λειτουργία μιας ασφάλειας ημιαγωγών είναι να επιτρέπει στη ροή ρεύματος που παρέχεται από την πηγή ισχύος στο κύκλωμα να τροφοδοτεί σωστά το κύκλωμα. Εάν συμβεί βραχυκύκλωμα ή υπερφόρτωση, τότε η παροχή ρεύματος μπορεί να σπάσει το νήμα στην ασφάλεια και να διακόψει τη σύνδεση της πηγής ρεύματος σε όλο το κύκλωμα. Έτσι, όταν επιτευχθεί το όριο του προκαθορισμένου ρεύματος, η ασφάλεια θα αποσυνδέσει ένα κύκλωμα. Αυτές οι ασφάλειες θα αντικαταστήσουν τις ασφάλειες AC και DC σε πολλές περιοχές. Τυχόν ρεύματα υπερφόρτωσης θα προκαλέσουν μια ασφάλεια για να ανοίξει το κύκλωμα και να αποφευχθεί η ζημιά του κυκλώματος. Αυτές οι ασφάλειες χρησιμοποιούνται συνήθως για την προστασία εξαρτημάτων ημιαγωγών όπως τρανζίστορ, ολοκληρωμένα κυκλώματα, δίοδοι κ.λπ.

Ασφάλεια ημιαγωγών Vs Ασφάλεια HRC

Η διαφορά μεταξύ μιας ασφάλειας ημιαγωγών και μιας ασφάλειας HRC συζητείται παρακάτω.

Επιλογή ασφαλειών ημιαγωγών

Η επιλογή της ασφάλειας ημιαγωγών μπορεί να γίνει με βάση τις ακόλουθες απαιτήσεις.

• Σε κανονικές συνθήκες λειτουργίας, αυτή η ασφάλεια θα πρέπει να μεταφέρει συνεχώς το ονομαστικό ρεύμα της συσκευής.
• Η τιμή της ασφάλειας I2t πρέπει να είναι χαμηλή σε σύγκριση με την ονομαστική τιμή I2t της συσκευής, έτσι ώστε η ασφάλεια να καεί πριν από τη συσκευή.
• Η ασφάλεια πρέπει να είναι ικανή να αντιστέκεται στην τάση που εμφανίζεται σε αυτήν μετά την εξαφάνιση του τόξου.
• Η τάση του τόξου κορυφής πρέπει να είναι χαμηλή σε σύγκριση με την ονομαστική τιμή της τάσης αιχμής της συσκευής, έτσι ώστε η συσκευή να μην μπορεί να βλάψει.
• Αυτή η επιλογή ασφαλειών εξαρτάται κυρίως από πρακτικές απαιτήσεις όπως Ι²t Διαβάθμιση, ονομαστική τάση, ικανότητα πέδησης, μέγεθος και ονομαστική θήκη ασφαλειών, Κατηγορία ασφαλειών gS & gR, aR & gPV, Φυσικοί περιορισμοί εντός του σχεδιασμού ή επί τόπου, μικρή ονομαστική τιμή ρεύματος, Οι διαθέσιμες αξιολογήσεις κυμαίνονται σε κάθε τύπο συσκευασίας κ.λπ.
• Η επιλογή ασφάλειας ημιαγωγών για μαλακούς εκκινητές πρέπει να είναι πολύ προσεκτική για να προστατεύει τα θυρίστορ που χρησιμοποιούνται σε κάθε μαλακό εκκινητή και την ονομαστική τιμή συνεχούς ρεύματος.

Χαρακτηριστικά ασφάλειας ημιαγωγών

• Τα χαρακτηριστικά της ασφάλειας ημιαγωγών τρέχοντος χρόνου φαίνονται παρακάτω. Γνωρίζουμε ότι μια ασφάλεια ταχείας δράσης χρησιμοποιείται για την άμυνα των συσκευών ημιαγωγών. Όταν αυτή η ασφάλεια είναι συνδεδεμένη σε μια συσκευή ημιαγωγών σε σειρά & μόλις το ρεύμα αυξήσει την ονομαστική της τιμή τότε θα ανοίξει.

• Όταν αυτή η ασφάλεια δεν χρησιμοποιείται εντός του κυκλώματος, τότε το ρεύμα σφάλματος αυξάνεται μέχρι το σημείο «Β». Όταν το ρεύμα της ασφάλειας αυξάνεται, τότε αυξάνεται και η θερμοκρασία. Ομοίως, όταν χρησιμοποιείται η ασφάλεια εντός του κυκλώματος, το ρεύμα σφάλματος αυξάνεται μέχρι το χρόνο t = tm. Έτσι, υπάρχει ένας σπινθήρας κατά μήκος της ασφάλειας μόλις ανοίξει στο χρόνο t = tm.
• Το ρεύμα σφάλματος αυξάνεται μέχρι το σημείο Α που είναι γνωστό ως Ρεύμα αιχμής που υποδεικνύεται με το σημείο C. Στο σημείο C, όταν η αντίσταση του τόξου ενισχύεται, το ρεύμα σφάλματος μειώνεται.
• Στο σημείο D, το τόξο μειώνεται και το ρεύμα σφάλματος μηδενίζεται εκείνη τη στιγμή. Το tc (fault clearing tim) είναι η προσθήκη tm (χρόνος τήξης) & ta (χρόνος τόξου) της ασφάλειας όπως tc = tm + ta.
• Η τάση στην ασφάλεια κατά τη διάρκεια του χρόνου τόξου ονομάζεται an Τάση τόξου ή Τάση ανάκτησης . Επομένως, πρέπει να σημειωθεί ότι η ονομαστική ασφάλεια I^2t είναι πάντα κάτω από την ονομαστική τιμή SCR I2t.

Τι είναι ο κωδικός HSN της ασφάλειας ημιαγωγών;

Γενικά, το Εναρμονισμένο Σύστημα Ονοματολογίας ή ο κωδικός HSN αναπτύχθηκε από τον WCO (Παγκόσμιος Οργανισμός Τελωνείων) που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση διαφόρων εμπορευμάτων. Είναι ένας 6ψήφιος κωδικός, που χρησιμοποιείται συνήθως για διαφορετικά αγαθά. Ωστόσο, ορισμένες χώρες χρησιμοποιούν 8ψήφιους κωδικούς για την υποκατάταξη αγαθών. Έτσι, ο κωδικός HSN της ασφάλειας ημιαγωγών είναι 853610.

Πώς να ελέγξετε την ασφάλεια ημιαγωγών;

Μια ασφάλεια ημιαγωγών μπορεί να ελεγχθεί μέσω της συσκευής επιλέγοντας μια ασφάλεια, απομονώνοντας τον πυκνωτή, πιέζοντας μια τάση στην ασφάλεια και μέτρηση της ζήτησης ρεύματος για την ασφάλεια. Ένα πρώτο επίπεδο ρεύματος καθορίζει μια αδιάλειπτη ασφάλεια ενώ ένα δεύτερο επίπεδο ρεύματος καθορίζει μια καμένη ασφάλεια.

Εφαρμογές/Χρήσεις

Οι εφαρμογές ή οι χρήσεις των ασφαλειών ημιαγωγών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Οι εφαρμογές των ασφαλειών ημιαγωγών περιλαμβάνουν κυρίως προστασία συσκευών ημιαγωγών σε ανορθωτές ισχύος, κινητήρες AC & DC, μετατροπείς, μαλακούς εκκινητές, φωτοβολταϊκούς μετατροπείς, ρελέ στερεάς κατάστασης, μετατροπείς συγκόλλησης κ.λπ.
• Αυτές οι ασφάλειες χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές ηλεκτρονικών ισχύος, όπως μονάδες μεταβλητής συχνότητας, μονάδες δίσκου συνεχούς ρεύματος θυρίστορ και αδιάλειπτα τροφοδοτικά.
• Αυτή η ασφάλεια χρησιμοποιείται για την προστασία των συσκευών από μεγάλα ρεύματα.
• Αυτές οι ασφάλειες χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές όπως προστασία βραχυκυκλωμάτων, υπέρταση, υπερένταση, έλεγχος ρυθμού περιστροφής, TSD (θερμική απενεργοποίηση) & RCB (μπλοκάρισμα αντίστροφου ρεύματος).
• Αυτή η ασφάλεια είναι μια πολύ γρήγορη συμβατική ασφάλεια που προστατεύει μια συσκευή ημιαγωγών από ζημιά.
• Αυτή η ασφάλεια χρησιμοποιείται συνήθως με μεγαλύτερες συσκευές ημιαγωγών που έχουν ονομαστική τιμή για διακόπτη 100A ή παραπάνω.

Επομένως, πρόκειται για όλα μια επισκόπηση της ασφάλειας ημιαγωγών – εργασία με εφαρμογές. Αυτές οι συσκευές προστασίας βοηθούν στην προστασία των συσκευών ημιαγωγών από βραχυκυκλώματα. Η ασφάλεια ημιαγωγών έχει χαρακτηριστικά εξαιρετικά γρήγορης δράσης ειδικά ανεπτυγμένα για την προστασία των συσκευών ισχύος ημιαγωγών. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι η ασφάλεια HRC;