آموزش الکترونیک

فیوز چیست ؟ انواع Fuse و آموزش کامل نحوه کار

سلام. فیوز چیست ؟ انواع Fuse و آموزش کامل نحوه کار را آماده کردیم.

فیوز چیست؟

در واقع فیوزها نقش محافظ را دارند ، یک نوع ایمنی محسوب میشوند که برای محافظت از لوازم خانگی مانند تلویزیون ، یخچال ، کامپیوترهای با ولتاژ بالا از آن استفاده می شود. فیوز از نوار نازک یا رشته فلزی تشکیل شده است ، که هر زمان مقدار بیش از حد جریان در مدار الکتریکی باشد ، فیوز ذوب می شود و مدار را قطع می کند و آن را از منبع تغذیه جدا می کند و به این صورت از آسیب دیدن دستگاه جلوگیری میکند. در بازار امروزه انواع مختلفی از فیوزها با ویژگی و طراحی های مختلف موجود است. نوارهای آنها از آلومینیوم ، مس ، روی تشکیل شده است و همیشه به صورت سری با مدار متصل می شوند تا از عبور بیش از حد جریان در کابل محافظت کنند. نمودار مدار اصلی و نماد فیوز در اینجا آمده است.

فیوز چیست؟

چرا ما به فیوز احتیاج داریم؟

فیوزها در وسایل منزل برای جلوگیری از اتصال کوتاه و آسیب در اثر اضافه بار یا جریان زیاد استفاده می شوند. در صورت عدم استفاده از فیوز ، خطای الکتریکی در سیم کشی باعث میشود، سیم و وسایل برقی را بسوزند و ممکن است خانه آتش بگیرد. تلویزیون ، رایانه ، رادیو و سایر لوازم خانگی ممکن است در معرض خطر باشد. اما با وجود فیوز، تنها با یک جرقه ناگهانی منبع تغذیه از مدار جدا شده و جلوی هرگونه اتفاق و آتش سوزی را میگیرد. به همین دلیل برای محافظت از لوازم منزل خود در برابر آسیب به فیوز احتیاج داریم.

فیوز چگونه کار میکند؟

فیوزها بر اساس اصل اثر گرمایش جریان کار می کنند (با جریان بالا، دمای مدار بالا میرود). فیوز از نوار نازک یا رشته ای از سیم فلزی با مواد غیر قابل احتراق ساخته شده است که به دو انتهای مدارو همیشه به صورت سری به مدار الکتریکی متصل میشود.

هنگامی که گرما به دلیل جریان زیاد در مدار ایجاد می شود ، فیوز به دلیل پایین بودن نقطه ذوب عنصر، ذوب می شود و مدار را باز(قطع) می کند. جریان بیش از حد ممکن است به خرابی سیم منجر شود و جریان را متوقف کند. فیوز را می توان با مدلهای مناسب جدید جایگزین یا تغییر داد. آن را می توان از عنصری مانند روی ، مس ، نقره و آلومینیوم تشکیل داد. آنها همچنین به عنوان یک قطع کننده مدار عمل می کنند که برای شکستن مدار در هنگام بروز خطای ناگهانی در مدار استفاده می شود. این نه تنها محافظ است بلکه از آن به عنوان یک اقدام ایمنی برای جلوگیری از خطراتی برای انسان نیز استفاده می شود. در شکل عملکرد فیوز، کانتینر فیوز و پیوند فیوز نشان داده شده است.

فیوز چگونه کار میکند؟

چگونه یک فیوز انتخاب کنیم؟

درجه فیوز= watts/volts x 1.25

مانند فیوزهای کندکار برای بار القایی و فیوزهای تندکار برای بار مقاومت، فیوز را انتخاب کنید.

(وات) دستگاه را بنویسید – معمولاً از دفترچه لوازم خانگی، نرخ ولتاژ را بنویسید. برای حفاظت مناسب از ولتاژ ، ولتاژ باید بیشتر از ولتاژ مدار باشد. بعد از محاسبه، از بالاترین درجه فیوز استفاده کنید. به عنوان مثال ، اگر درجه فیوز محاسبه شده 8.659 آمپر باشد ، بنابراین برای این کار از فیوز 9 آمپر استفاده کنید.

خصوصیات فیوز

برخی از خصوصیات مهم فیوزها در سیستم الکتریکی و الکترونیکی به شرح زیر است:

حتما ببینید :  آموزش برنامه نویسی STM32 Nucleo64 با STM32CubeMX و TrueSTUDIO

جریان موثر: حداکثر میزان جریان پیوسته رسانا فیوز، بدون ذوب آن، به عنوان جریان موثر نامیده میشود. این ظرفیت حمل جریان است ، که با آمپراندازه گیری می شود. این خصوصیات گرمایی است.

 Current(Cin)=75%Current (rating)

حد مجاز ولتاژ: در این مشخصه ، ولتاژ متصل به سری با فیوز باعث افزایش رتبه ولتاژ نمی شود. یعنی :

V(fuse) >V(open ckt)

اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید.

نرخ  I2t : این مقدار انرژی است که توسط المان فیوز حمل میشود هنگامی که یک نقص الکتریکی یا اتصال کوتاه رخ می دهد. این انرژی گرمایی فیوز را (انرژی ناشی از جریان) اندازه گیری می کند.

قطع یا شکست ظرفیت: حداکثر میزان جریان بدون آسیب در فیوز به عنوان شکستن یا قطع شدن فیوز شناخته می شود.

Breaking capacity > maximum rated voltage

Breaking capacity <short ckt current

افت ولتاژ: وقتی جریان بیش از حد باشد ، عنصر فیوز ذوب می شود و مدار را قطع می کند. با توجه به این تغییر مقاومت و افت ولتاژ کمتر خواهد شد.

دما: در این حالت دمای کار بالاتر خواهد بود ، بنابراین میزان جریان کمتر خواهد بود و فیوز ذوب می شود.

این نمودار دما را در مقابل ظرفیت جریان فیوز نشان می دهد. در این فرآیند ، در نقطه ای که سه خط در 25 درجه سانتیگراد هستند ، ظرفیت فیوز 100٪ خواهد بود و پس از مدتی ظرفیت فیوز کاهش می یابد ، تا 82٪ در 65 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. این نتیجه می دهد که با افزایش دما ظرفیت جریان فیوز کاهش می یابد.

خصوصیات فیوز

طبقه بندی Fuse ها : فیوز AC و DC

فیوز AC: ولتاژ بالا و ولتاژ پایین – طبقه بندی فیوز ها را در تصویر زیر مشاهده میکنید.

طبقه بندی Fuse ها فیوز AC و DC

تفاوت انواع Fuse

فیوزها ابتدا توسط “توماس الوا ادیسون” اختراع شدند اما امروزه بسیاری از فیوزها در بازار موجود هستند. به طور کلی ، دو نوع فیوز وجود دارد:

فیوزهای DC: فیوزهای DC از نظر اندازه بزرگتر هستند. منبع تغذیه دارای مقدار ثابت بالاتر ازصفر ولت است ، بنابراین نادیده گرفتن و خاموش کردن مدار دشوار است و احتمال وجود یک جرقه الکتریکی بین سیم های ذوب شده وجود دارد. برای غلبه بر این ، الکترودهای واقع در فواصل بزرگتر قرار می گیرند و به همین دلیل اندازه فیوزهای DC افزایش می یابد.

فیوزهای AC: فیوزهای AC از نظر اندازه کوچکتر هستند. آنها در هر ثانیه 50-60 بار از حداقل و حداکثر نوسان دارند. بنابراین هیچ فرصتی برای جرقه بین سیمهای ذوب شده وجود ندارد. از این رو می توان آنها را در اندازه های کوچک بسته بندی کرد.

فیوزهای AC بیشتر به دو بخش تقسیم می شوند ، یعنی فیوزهای ولتاژ پایین و فیوزهای ولتاژ بالا.

فیوزهای ولتاژ پایین (LV)

فیوزهای نوع کارتریج: این نوع فیوزهایی است که در آنها فضا کاملاً بسته است و علاوه بر این ، تماس با فلز وجود دارد.

فیوز های کارتریج نوع دو نوع هستند:

فیوز های کارتریج
فیوز های کارتریج

فیوزهای کارتریج نوع D: از کارتریج ، پایه فیوز ، درپوش و حلقه آداپتور تشکیل شده است. پایه فیوز دارای درپوش فیوز است که با فیوز همراه با کارتریج از طریق حلقه آداپتور تعبیه شده است. مدار هنگامی کامل می شود که نوک کارتریج با هادی ارتباط برقرار کند.

فیوزهای Link Type یا HRC (ظرفیت بالای قطع شدن): – در این نوع فیوز، جریان توسط عنصر فیوز تحت شرایط عادی داده می شود. برای کنترل جرقه تولید شده توسط فیوز ، از فیوزی از جنس چینی ، نقره و سرامیک استفاده می کنیم. ظرف عنصر فیوز پر از ماسه سیلیسی است. نوع HRC دوباره به دو قسمت تقسیم می شود که عبارتند از:

فیوز تیغی : – بدنه این فیوز از پلاستیک ساخته شده است و به راحتی در مدار قابل تعویض و بدون بار است.

حتما ببینید :  آموزش نصب سیستم عامل رزبری پای بدون ماوس و کیبورد

نوع پیچی یا فشنگی: – در این نوع فیوز ، صفحات رسانا به پایه فیوز ثابت می شوند.

نوع قابل بازیابی kit-kat: – در این نوع فیوز ، اصلی ترین مزیت این است که حامل فیوز راحت تر و بدون هیچگونه ضربه الکتریکی یا صدمه ای برداشته شود. پایه فیوز به عنوان ترمینال ورودی و خروجی عمل می کند که از پرسلن (چینی) تشکیل شده است و حامل فیوز برای نگه داشتن عنصر فیوز که از قلع ، مس ، آلومینیوم ، سرب و غیره ساخته شده است استفاده می شود .این در سیم کشی داخلی ، صنایع کوچک و … استفاده می شود.

نوع قابل بازیابی kit-kat

فیوزهای Striker Type: – در این نوع فیوز ، از آن برای بستن و قطع کردن مدار استفاده می شود. آنها به اندازه کافی  قدرت دارند و جابجا پذیرند.

فیوزهای نوع Switch: – در این نوع فیوز ، اساساً فلزی توسط کلید و فیوز محصور شده و برای سطح ولتاژ کم و متوسط بسیار استفاده می شود.

Drop Out فیوزها: – در این نوع فیوزها ، ذوب فیوز باعث می شود تا  المان تحت تأثیر نیروی کمتری در از وزن خود قرار بگیرد. آنها برای محافظت از ترانسفورماتورهای فضای باز ساخته شده اند.

Drop Out فیوزها
Drop Out فیوزها

فیوزهای ولتاژ بالا (HV)

انواع فیوزهای ولتاژ بالا بر روی ولتاژ 1.5  کیلو ولت تا 138  کیلوولت استفاده می شود. فیوزهای ولتاژ بالا برای محافظت از ترانسفورماتورهای  ابزاری و ترانسفورماتورهای کوچک استفاده می شوند. این ترکیب از نقره ، مس و قلع ساخته شده است. با تولید گرما ، جرقه تولید می کند و باعث می شود اسید بوریک مقدار زیادی گاز ایجاد کند. به همین دلیل از این موارد در مکانهای خارجی استفاده می شود.

این سه نوع است که به شرح زیر است:

فیوزهای کارتریج نوع HRC: شبیه به نوع ولتاژ کم است ، فقط برخی از ویژگی ها ی طراحی متفاوت دارند.

فیوزهای کارتریج نوع HRC
فیوزهای کارتریج نوع HRC

فیوزهای HRC نوع مایع: اینها برای مدار و سیستمهای دارای جریان بالاتر 100 آمپر و 132 کیلو ولت استفاده می شوند. این فیوزها دارای لوله شیشه ای پر از تتراکلرید کربن هستند. یک انتهای لوله بسته شده و دیگری توسط سیم برنز فسفر ثابت می شود. با شروع کار فیوز ، مایع در فیوز جرقه را خاموش می کند. این باعث افزایش ظرفیت اتصال کوتاه می شود.

فیوزهای HRC نوع مایع

فیوزهای HRC : دراین فیوز گازهایی که توسط جرقه داخلی تولید شده اند خارج می شود. در این مدل ، محفظه پیوند فیوز، برای بیرون راندن گازها با اسید بوریک پر می شود.

فیوزهای قابل تنظیم مجدد: این نوع فیوز که معمولاً به عنوان فیوزهای خود تنظیم مجدد شناخته می شود از ترمیستور نوع رسانای ترموپلاستیک استفاده می کند که به عنوان ضریب دمای مثبت پلیمری (PPTC) شناخته می شود. اگر خطایی رخ دهد جریان افزایش می یابد ، درجه حرارت نیز افزایش می یابد و افزایش مقاومت ناشی از افزایش دما است. در وسیله هایی که امکان جایگزینی وجود ندارد کاربرد دارد مثل کاربرد نظامی و هوافضا.

فیوزهای قابل تنظیم مجدد

کاربرد فیوز ها

فیوزها مهمترین قسمت سیستم و مدارهای برقی و الکترونیکی هستند. در اینجا چند کاربرد از فیوزها گفته می شود ، آنها در لوازم خانگی ، دستگاه ها و لوازم برقی عمومی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها در کنسول های بازی و کلیه خودروها مانند ماشین ، کامیون و سایر وسایل نقلیه استفاده می شوند.

آنها همچنین در لپ تاپ ها ، تلفن های همراه ، پرینترها ، اسکنرها ، الکترونیک های قابل حمل ، دیسک های سخت استفاده می شوند.در سیستم توزیع برق ، خازن ها ، ترانسفورماتورها ، مبدل های برق ، استارت موتور ، ترانسفورماتور برق پیدا خواهید کرد. آنها در مانیتورهای LCD ، بسته های باتری و غیره استفاده می شوند.

نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن