بررسی فیوزهای الکترونیکی ( آشنایی و کاربرد آنها)

آشنایی با انواع فیوزهای الکترونیکی و کاربرد آنها، موضوع مهمی در برقراری یک جریان مطمئن در مدار الکتریکی است. فیوزها وظیفه دارند که با قطع کردن جریان، از سوختن مدار جلوگیری کنند. با توجه به جریان مدار و عوامل محیطی، انواع متفاوتی از فیوزها در بازار موجود است. آیا به نحوه کارکرد فیوز در مدارهای الکترونیکی علاقه دارید؟ کارکرد فیوزها بر پایه ساختمان درونی آن ها انجام می شود.
برای داشتن اطلاعات بیشتر در این زمینه شما می‌توانید با کارشناسان ما در واحد آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی در تماس باشید و سوالات خودتان را در این زمینه مطرح کنید.

فیوز الکترونیکی چیست؟

جعبه فیوز یک جعبه فلزی کوچک است که به عنوان گره مرکزی سیستم الکتریکی عمل می‌کند و ولتاژ ورودی را به مدارهای متعدد آن تقسیم می‌کند. گاهی اوقات از آن به عنوان تابلوی اصلی، تابلوی قطع کننده یا برد مدار یاد می‌شود و تمام سیستم‌های الکتریکی خانه و اداره شما را تغذیه می‌‍کند.
آنها دارای فیوزهای کارتریج و فیوزهای پیچی در محدوده شش تا دوازده می‌باشند. تابلوهای فیوز قدیمی در مجموع دارای ظرفیت 60 آمپر هستند. با این حال، اکثر سیستم‌های برق خانگی مدرن در مجموع می‌توانند 200 آمپر را تحمل کنند.

فیوزهای الکترونیکی چگونه کار می‌کنند؟

طبق قانون ملی برق، فیوز به عنوان یک وسیله حفاظتی بیش از حد جریان (OCPD) در نظر گرفته می‌شود. برای اینکه یک فیوز به طور موثر عمل کند، یک بخش قابل ذوب، یا جزء که می‌تواند ذوب شود، مورد نیاز است. در واقع این یک بدنه فیوز شیشه‌ای است که یک حلقه فلزی در داخل آن مهر و موم شده است. از آن به عنوان یک عنصر ذوب یاد می‌شود.
المنت فیوز زمانی گرم می‌شود و ذوب می‌شود که انرژی بیشتری از توان خود جذب کند. در نتیجه مدار قطع می‌شود که نشان می‌دهد کامل و ایمن است. پس از این اتفاق فیوز باید با فیوز جدید تعویض شود.

انتخاب اندازه مناسب انواع فیوزها

انواع فیوزهای الکترونیکی با توجه به عوامل محیطی مختلف در لوازم برقی استفاده می شوند. با استفاده از فرمول مشخص، می توان اندازه مناسب فیوز را حساب کرد:

(ولتاژ/ توان) × ۱٫۲۵ = جریان فیوز

حداکثر مقدار جریان فیوز باید 6 آمپر در نظر گرفته شود. این موضوع نکته مهمی است که باید در مورد این فرمول در نظر بگیرید. هر کدام از فیوزها مشخصات مخصوص خود را دارند و اندازه فیوز با توجه به این مشخصات تعیین می شود. در ادامه برخی از این ویژگی ها را بیان می کنیم.

ظرفیت حمل جریان

انواع فیوزهای الکترونیکی محدوده تحمل جریان مشخصی دارند. ظرفیت حمل جریان، مقدار جریانی است که فیوز بدون قطع شدن تحمل می کند.

ظرفیت شکست

ظرفیت شکست حداکثر مقدار جریانی است که فیوز بدون مشکل آن را قطع می کند. این عدد باید بیش تر از جریان اتصال احتمالی شود.

ولتاژ نامی

ولتاژ نامی حداکثر مقدار ولتاژی است که فیوز بدون سوختن، آن را تحمل می کند. فیوزها برای ولتاژهای مشخصی تولید می شوند و نمی توان فیوز 24V را برای یک مدار با ولتاژ 220V استفاده کرد. این موضوع به دلیل سطح ولتاژ ایزولاسیون متفاوت در فیوزها است. مقدار ولتاژ قابل تحمل، فیوزها را به ۳ دسته ولتاژ بالا، ولتاژ پایین و فیوزهای مینیاتوری تقسیم می کند.

مقدار I2t فیوز

اصطلاح I2t برای اتصال کوتاه فیوز به کار می رود. به عبارتی این عدد مقدار انرژی است که المنت فیوز هنگام رفع عیب الکتریکی حمل می کند.

اندازه فیوز

انواع فیوزهای الکترونیکی جریان مستقیم و متناوب در اندازه و بسته بندی های متفاوت تولید می شوند. برای مدارهای مختلف، فیوز با اندازه مناسب کاربرد دارد. تنوع در بسته بندی و اندازه فیوز، دقت کار در مدار را بالا می برد.

آشنایی با انواع فیوزهای الکترونیکی

•  فیوز ای سی

این فیوزها در ۲ نوع ولتاژ پایین و بالا تولید می شوند که معمولا اندازه کوچکی دارند. فیوزهای AC در هر ثانیه حدود ۵۰ تا ۶۰ بار از جریان حداقل تا حداکثر نوسان می کنند.

•  فیوز دی سی

فیوزهای جریان مستقیم در یک جهت حرکت می کنند. عنصر فیوزی در فیوز DC با ذوب شدن به اضافه جریان پاسخ می دهد. اجزای داخلی فیوز DC باید ظرفیت لازم برای قطع جریان را داشته باشند.

• فیوز قابل سیم کشی مجدد

این نوع فیوزها در مقیاس کوچک مانند سیم کشی ساختمان کاربرد دارند. ساختار این فیوزها از ۲ قسمت تشکیل می شود.

• فیوز موقتی

این فیوزها از انواع فیوزهای ال وی و کم ولتاژ هستند که بیشتر در سیم کشی خانگی، صنایع کوچک و سایر کاربردهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند.
فیوزهای موقت از دو قسمت اصلی تشکیل شده اند، پایه فیوز که شامل پایانه‌های داخلی و خارجی است و حامل فیوز دوم که المنت فیوز را در خود جای داده است.
پایه فیوز معمولا از پرسلن و المنت فیوز از آلومینیوم، مس، سرب و غیره ساخته شده است.
فیوز با ولتاژ بالا: فیوزهای فشار قوی معمولاً در سیستم های قدرت استفاده می شوند و برای ولتاژهای بالاتر از 1500 ولت و تا 138000 طراحی شده اند.

• فیوز‌های ولتاژ بالا یا اچ وی

آنها برای محافظت از نرانسفورماتور ها با ترانسفورماتورهای قدرت کوچک یا ترانسفورماتورهای کمکی استفاده می شوند.
فیوز در فیوز‌های ولتاژ بالا یا اچ وی از نقره یا مس ساخته شده است (گاهی اوقات حتی از قلع استفاده می‌شود) به منظور اطمینان از عملکرد مطمئن و پایدار در فیوزهای فیوز‌های ولتاژ بالا یا اچ وی ، اتاق فیوز لینک با اسید بوریک پر خواهد شد.

•  فیوز اتومبیل

فیوزها نقش مهمی در اتصال الکتریکی خودرو دارند. اضافه بار یا اتصال کوتاه در ماشین یا دوچرخه می تواند باعث آسیب فاجعه بار به وسیله نقلیه و همچنین شخص شود. فیوز‌های تیغه‌ای رایج ترین فیوزهایی هستند که در خودروها استفاده می‌شود.

در حالی که فیوزهای دیگری مانند بوش فیوز، گلست تیوب، فیوز لیمیترز و غیره استفاده می‌شود. ولتاژ فیوزهای خودرو نسبت به سایر فیوزها کمتر است.

چه چیزی مدار شکن را از فیوزهای الکترونیکی متمایز می‌کند؟

فیوز اغلب با یک قطع کننده مدار گروه‌بندی می‌شود زیرا می‌تواند به عنوان OCPD استفاده شود. با این حال، آنها همان محصولات نیستند! وجه تمایز اصلی بین قطع کننده مدار و فیوز این است که قطع کننده مدار می‌تواند دوباره استفاده شود در حالی که فیوز نمی‌تواند. فیوزها از خانه و تجهیزات شما در برابر اضافه بار محافظت می‌کنند. در واقع خانه شما توسط قطع کننده‌های مدار در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می‌شود.

حتما بخوانید: آشنایی با انواع بردهای الکترونیکی

چگونه می‌توان فیوزهای الکترونیکی را در جعبه فیوز تعویض کرد؟

برای جایگزینی فیوز در جعبه فیوز دیگر به ابزارهایی مانند تجهیزات تست الکتریکی، مولتی متر یا تست انسجام، چراغ جلو، تعویض فیوز پیچی و پشتیبان فیوز کارتریج نیاز دارید.

چگونه فیوزهای الکترونیکی منفجر می‌شوند؟

فیوزهای الکترونیکی ممکن است به دلایل مختلفی منفجر شوند، از جمله:
هنگامی که یک جریان با حجم بالا از طریق یک مسیر الکتریکی با مقاومت کم عبور می‌کند، در نتیجه یک اتصال کوتاه ایجاد می‌شود. کابل‌های برق را می‌توان توسط یک میخ یا پیچ سوراخ کرد و به آب اجازه ورود به جک ورودی و در نتیجه اتصال کوتاه را داد. آنها می‌توانند فلز را بسوزانند، در قوس‌ها آتش ایجاد کنند، به عایق سیم آسیب برسانند، و هادی‌ها را تبخیر کنند، زیرا آنها هزار بار قوی‌تر از جریان متوسط هستند.
فیوزهای الکترونیکی به دلیل یک خطای زمین منفجر می‌شود که این زمانی رخ می‌دهد که یک سیم داغ شارژ شده با چیزی متصل به زمین مانند لوله فلزی، جعبه برق، کف دست، سیم خنثی لخت یا یک پریز برخورد کند.
مدار ممکن است باز شود و فیوز ممکن است به دلیل اضافه بار الکتریکی که شش برابر جریان متوسط است منفجر شود. هنگامی که تعداد زیادی دستگاه به یک مدار وصل شده باشد، معمولاً اضافه بار رخ می‌دهد.

چگونه می‌توانیم بفهمیم فیوزهای الکترونیکی منفجر شده است؟

شما به راحتی می‌توانید تعیین کنید که آیا مدار به صورت بصری منفجر شده است یا با استفاده از ابزاری که به عنوان تستر پیوستگی یا اهم متر شناخته می‌شود.
آزمایش بصری به شما این امکان را می‌دهد تا تعیین کنید که آیا قطعه فیوزینگ داخل جعبه فیوز قطع شده است یا خیر و آیا شیشه روی فیوزهای پیچ‌دار شفاف است یا خیر. به دلیل ذوب، ممکن است رنگ آن قهوه‌ای، مه آلود یا سیاه به نظر برسد.
ابزار تست: شما می‌توانید مقاومت را با ابزارهایی مانند اهم متر و تسترهای تداوم اندازه گیری کنید. هنگام بازرسی فیوز پیچی، یک سرب تست را به انتهای فیوز و دیگری را به سمت پیچ وصل کنید. برای تعیین اینکه آیا جریان بیشتر از فیوز برای چنین فیوز کارتریجی جریان دارد یا خیر، سربهای چک را در انتهای مخالف فیوز نگه دارید.

فیوز برق CHINT

قطع کننده فیوز RT28

درجه بندی برق برای قطع کننده فیوز RT28 AC 380V/500V، تا 125A است. برای محافظت از تجهیزات توزیع برق از اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده می‌شود. تجهیزات نشانگر فیوز قطع کننده فیوز (کد “X”) از یک لامپ نئون و مقاومت تشکیل شده است. دارای استاندارد IEC 60269

محافظ فیوز کنتاکت RT36 Kinfe

امتیاز برق: AC690V، تا 1000A; کاربرد، برای محافظت از دستگاه الکتریکی از اضافه بار و اتصال کوتاه؛ مشخصات: اندازه کوچک، وزن سبک، نیاز به توان محدود و قدرت شکست عالی. دارای استاندارد IEC 60269

حتما بخوانید: مقاومت چیست؟ آشنایی با کاربرد، انواع و نحوه کار مقاومت

کاربرد فیوز الکترونیکی

وظیفه انواع فیوزهای الکترونیکی جلوگیری از جریان اضافه یا اضافه بار در مدار است. فیلامان فیوز در حالت جریان عادی با سایر اجزای مدار، یک مدار بسته را تشکیل می دهد. با افزایش جریان مدار فیلامان ذوب می شود و مدار را باز می کند.

بریکرها به طور تقریبی همان کار فیوز را انجام می دهند. این قطعه ها از یک دسته کنتاکت برای بستن مدار استفاده می کنند. مکانیزم بریکرها شامل یک اهرم فلزی است که با تحریک سیم پیچ یا صفحه بی متال عمل می کند. در مدل مغناطیسی جریان اتصال کوتاه سیم پیچ را شارژ می کند. با جذب اهرم فلزی بریکر می پرد و جریان قطع می شود.

بریکرهای حرارتی توسط یک صفحه بی متال عمل می کنند. به این صورت که با افزایش جریان عبوری، صفحه بی متال داغ و منبسط می شود. در نتیجه این فرایند، بریکر جریان مدار را قطع می کند.

انواع فیوزهای الکترونیکی نسبت به بریکرها ارزان تر و مطمئن تر هستند. کاربرد فیوزهای الکترونیکی به دلیل داشتن جریان شکست و اندازه کوچک بسیار گسترده است. البته یکی از معایب فیوز عدم استفاده مجدد از آن است؛ به عبارتی با سوختن فیوز باید آن را جایگزین کنید.

نحوه کارکرد فیوز الکترونیکی

انواع فیوزهای الکترونیکی یک عنصر فیوزی دارند که توسط ماده ای مشخص احاطه می شود. بدنه فیوز از عنصر فیوزی و ماده اطراف آن محافظت می کند. عنصر فیوزی یک هادی با مشخصات دقیق است که توسط لحیم کاری به تیغه، بدنه فیوز یا غلاف فلزی متصل می شود.

ویژگی های عنصر فیوزی مانند جرم و مواد به کار رفته در ساخت آن، با توجه به مدار الکترونیکی تعیین می شود. این عنصر مسیر جریان عبوری از مدار را فراهم می کند. عنصر فیوزی متناسب با مقاومت فیوز و جریان عبوری، به محیط اطراف گرما می دهد. گرمای حاصل از جریان عبوری، توسط ماده احاطه کننده از عنصر فیوزی به محیط اطراف منتقل می شود. بنابراین ماده پر کننده، ضریب انتقال حرارت بالایی دارد. این مزیت باعث می شود، فیوزها در اندازه های کوچک تولید شوند.

انتقال حرارت موثر، تحمل فیوز در برابر جریان اضافه را افزایش می دهد. زمان برقراری اتصال کوتاه، بخش نازک سطح عنصر فیوزی ذوب می شود. البته ماده پر کننده از ایجاد جرقه بین ۲ تیغه جلوگیری می کند. هنگامی که اضافه بار فیوز را می سوزاند، سرعت تولید گرما در عنصر فیوزی از سرعت انتقال حرارت ماده پر کننده بیش تر است. اگر اضافه بار ادامه پیدا کند، عنصر فیوزی به طور کامل می سوزد و جریان مدار قطع می شود.

جمع بندی

سر ریز شدن برق می‌تواند به دستگاه‌های شما آسیب برساند و حتی جان انسان‌ها را به دلیل آتش سوزی به خطر بیندازد. بنابراین غیرقابل مذاکره است که شما یک دستگاه مناسب (چه فیوز یا قطع کننده مدار) در خانه خود نصب کنید تا آن را در برابر هر مشکلی که با برق مواجه می‌شود ایمن کنید. و بهتر است این انتخاب را با کمک یک برقکار ماهر و با تجربه انجام دهید.