SVETELEKTRO

23. februára 2023   Verzia pre tlač Verzia pre tlač

Prehľad poistiek Littelfuse pre elektroniku


TME s.r.o.

Poistky, puzdra a ochranné diódy vo formátoch SMT a THT.

Značka Littelfuse patrí k vlajkovým distribúciám TME a v našom katalógu sú dostupné tisícky produktov tejto značky – od pasívnych a polovodičových komponentov cez snímače až po elektromechanické komponenty, ako sú stýkače a spínače. V tomto texte sa zameriame na skupinu výrobkov, s ktorými táto značka začala. Ide o ochranné prvky určené na použitie priamo v elektronických obvodoch.

V súčasnosti sme svedkami obrovskej popularizácie zariadení napájaných z batérií, ako sú notebooky, mobilné telefóny, herné konzoly, ako aj priemyselné zariadenia v oblasti „internetu vecí“. To znamená, že čoraz viac častí našich domácností a pracovísk prichádza do kontaktu so zariadeniami vybavenými miniatúrnymi (a na preťaženie citlivými) obvodmi DPS, ktoré sú vybavené článkami schopnými dodávať veľmi vysoký prúd. Okrem toho musia byť tieto zariadenia pravidelne pripojené k elektrickej sieti (na dobíjanie). Za týchto okolností sa otázky ochrany proti preťaženiu obvodov stali veľmi dôležitými a zložitými, keďže miniaturizácia obvodov si vyžaduje výrobu kompaktných ochrán.

Našťastie sa výrobcovia elektroniky môžu spoľahnúť na riešenia od dodávateľov, ako je spoločnosť Littelfuse. Sortiment tejto značky zahŕňa početné a rozmanité komponenty na ochranu obvodov pred preťažením – od klasických valcových poistiek až po komponenty SMD. Nižšie opisujeme tento sortiment, jeho rozdelenie a všeobecné charakteristiky. Zákazníkov, ktorí hľadajú riešenia s konkrétnymi špecifikáciami, pozývame do nášho katalógu, kde je celý sortiment podrobne parametrizovaný.

 

Varistory

Základnou vlastnosťou varistorov je zmena odporu v závislosti od priloženého napätia. V prípade série ML od spoločnosti Littelfuse sú tieto komponenty vo formáte SMD, t. j. určené na priamu montáž do obvodu DPS. Vyznačujú sa maximálnymi prúdmi 30 A, 150 A alebo 180 A, takže môžu slúžiť ako ochrana v oblasti sieťových prepätí a ESD (elektrostatický výboj). Primárne sa používajú na ochranu integrovaných obvodov, kde pomáhajú predĺžiť životnosť stabilizátorov, meničov a iných komponentov často vystavených vstupným napäťovým špičkám. ML kovovo-oxidové varistory z katalógu TME sú k dispozícii vo formátoch 0603 a 1206, vo variantoch s maximálnym prevádzkovým napätím od 2,5 V do 50 V AC a od 3,5 V do 68 V DC.

Varistory série ML spĺňajú množstvo medzinárodných noriem vrátane dvoch veľmi dôležitých noriem: IEC 61000-4 a AEC Q200. Prvá norma sa týka odolnosti produktov voči elektromagnetickému rušeniu. Druhá znamená, že výrobky sa môžu používať v obvodoch určených na použitie v automobilovom priemysle – inštalované v automobilových počítačoch, riadiacich jednotkách, kontroléroch, palubných prístrojoch alebo multimediálnych zariadeniach.

SMD poistky

V katalógu TME sú jednou z najviac zastúpených skupín výrobkov spoločnosti Littelfuse miniatúrne poistky SMD. Tieto typy súčiastok sa bežne používajú okrem iného v spotrebiteľských zariadeniach, ako sú telefóny, notebooky alebo prenosné herné konzoly. Najčastejšie sa používajú pri ochrane dráh plošných spojov pred vypálením v dôsledku zvýšeného prúdu. Príčinou takejto poruchy môžu byť napríklad chybné komponenty nabíjacích obvodov batérie alebo stabilizátorov napätia, ako aj vonkajšie faktory (napríklad zaplavenie alebo znečistenie). Poistka pomáha chrániť obvod pred nenávratným poškodením, ako aj používateľa pred popálením alebo dokonca požiarom.

Poistky Littelfuse SMD sa delia na pomalé, rýchle a superrýchle. Prvé z nich sa vyznačujú predĺženým časom odozvy (až 120 sekúnd pri preťažení 200 % menovitej hodnoty), čo umožňuje ich použitie v aplikáciách, kde sa očakávajú prúdové špičky. Súčiastky Superfast môžu prerušiť obvod už v dôsledku preťaženia trvajúceho niekoľko sto milisekúnd. Tieto hodnoty závisia od zvoleného modelu a jeho charakteristiky (vyššie hodnoty prúdu sú zvyčajne spojené s dlhším časom odozvy).


Poistka SMD v puzdre umožňuje rýchlu výmenu prepáleného prvku.

Spoločnosť Littelfuse vyrába tieto typy poistiek v niekoľkých formátoch. V prvom rade ide o bežné SMD puzdrá (1206 a 2410), a tiež v štandarde PICO SMD (7,24×4,32×3,05mm). Môžu pracovať v širokom teplotnom rozsahu (pre väčšinu z nich je to od 55 °C do 125 °C). Dodávateľ ponúka komponenty s menovitým prúdom od 62 mA do 40 A, s vypínacou schopnosťou až do 1000 A. Vybrané výrobky môžu pracovať so sieťovým napätím (250 V AC a vyšším), čo umožňuje ich použitie v nabíjačkách, napájacích zdrojoch, počítačoch, spotrebnej elektronike / spotrebičoch a dokonca aj v priemyselných zariadeniach.

Dôležité je, že výmena prepálených poistiek SMD nemusí nevyhnutne zahŕňať spájkovanie alebo zásahy do štruktúry dosky plošných spojov. Spoločnosť Littelfuse má široký výber SMD poistiek s podstavcom. Použitie takéhoto riešenia umožňuje použiť vymeniteľnú poistku SMD, t. j. zachovať malú veľkosť obvodu chrániaceho obvod a umožniť jednoduchú výmenu prepáleného komponentu.

Polymérové poistky

Hlavnou vlastnosťou polymérnych poistiek je ich schopnosť samoresetovania.

Hlavnou vlastnosťou polymérových poistiek je ich schopnosť otvoriť obvod pri zvýšenom prúde (spôsobujúcom prehriatie) a resetovať, t. j. opäť uzavrieť obvod, keď prvok vychladne. Týmto spôsobom poistka chráni zariadenie pred rozsiahlym poškodením v dôsledku preťaženia, ale keď k nemu dôjde, nemusí sa vymeniť. Polymérové poistky Littelfuse je možné zakúpiť vo variantoch SMD aj THT. Vyznačujú sa nízkoprofilovým dizajnom. Sortiment zahŕňa širokú škálu charakteristík – menovité prúdy dostupných modelov sa pohybujú od 12 mA do 13 A, pričom sú schopné zvládnuť napätie až do 240 V a nárazové prúdy až do 100 A. Všetky predstavené polymérové poistky môžu pracovať pri teplotách do 85 °C.

Ochranné diódy

Ďalšou základnou polovodičovou súčiastkou, ktorá slúži na ochranu elektronických obvodov, je ochranná dióda. Často sa používa na vytvorenie bypassu pre riadiace obvody indukčnej záťaže (napr. motory), čím sa eliminuje nežiaduce napätie, ktoré by sa mohlo vyskytnúť na výstupoch ovládača, napr. pri vynútenom pohybe osi motora). Takéto riešenia nazývané TVS (z angličtiny Transient Voltage Suppressor) sa bežne používajú všetkých systémoch, kde hrozí riziko prepätia. Zabraňujú tiež poškodeniu spôsobenému atmosférickými a elektrostatickými výbojmi (ESD).

S trendom miniaturizácie elektronických obvodov a zariadení sa objavili špecializované riešenia na ochranu napájacích a dátových vstupov, ako napríklad TVS diódy. V jednej štruktúre integrovaného obvodu, uzavretej v puzdre SMD alebo THT, sa nachádza viacero ochranných diód s nezávislými výstupmi, ktoré umožňujú napríklad účinnú ochranu portov USB pred rušením alebo chybným podpätím. Takéto obvody môžu mať niekedy okrem diód TVS aj ďalšie komponenty a chrániť dátové a napájacie vedenia súčasne.


TVS dióda je populárnou metódou ochrany portov USB/HDMI.

Ochranné diódy sa dodávajú v širokej škále charakteristík, v jedno- a dvojpólových variantoch, na povrchovú a otvorovú montáž – spĺňajú požiadavky väčšiny bežných aplikácií. Pri prvkoch SMD dosahujú prierazné napätia 600 V, maximálne záverné napätia 512 V a tolerancia impulzného prúdu môže byť až 58,1 A.

Valcové poistky

V mnohých oblastiach elektrických a elektronických zariadení zostáva jedným z najjednoduchších a zároveň najobľúbenejších zariadení na ochranu pred nadprúdom valcová poistka. Ide o relatívne malé poistkové prvky, ktorých činnosť je založená na prúdovej zaťažiteľnosti jedného vodiča umiestneného v sklenenom alebo keramickom valci ukončenom na opačných koncoch kontaktmi. Keďže takáto konštrukcia je zdanlivo triviálna, na trhu je k dispozícii množstvo lacných variantov týchto prvkov. Treba však zdôrazniť, že iba výrobky od osvedčených značiek (ako napríklad Littelfuse) zaručujú, že výkon poistky bude zodpovedať jej vlastnostiam. Úspory dosiahnuté použitím lacnej náhrady sa môžu ukázať ako zdanlivé alebo dokonca dramatické vo svojich dôsledkoch. Príkladom fatálneho „znižovania nákladov“ niektorými dodávateľmi je upustenie od napĺňania keramického valca hasivom (zvyčajne pieskom), takže poistka vôbec nemusí nefungovať**.


Správne vyrobená keramická poistka je vyplnená hasivom (pieskom).

Valcové poistky v ponuke TME môžete nájsť vo všetkých populárnych formách. Varianty 5x20mm sa vyznačujú menovitými prúdmi v rozsahu 32mA až 20A, verzie 6,3x32mm od 10mA do 40A. Dostupné produkty môžu pracovať s napätím až do 500 V AC, môžu pracovať pri teplotách od -55 °C do 125 °C a sú k dispozícii vo verziách od pomalých až po rýchle. Z nášho katalógu si môžete zakúpiť aj súčiastky v rozmeroch 5x15mm.

Poistkové puzdrá PCB

Pretože sú valcové poistky široko dostupné a ľahko vymeniteľné, sú vhodným konštrukčným riešením vo všetkých aplikáciách, ktoré nemajú prísne požiadavky na veľkosť (napr. biela technika alebo priemyselné zariadenia). Na integráciu valcovej poistky do obvodu plošného spoja sa používajú špeciálne poistkové pätice, ktoré sú vybavené výstupmi buď pre otvorovú alebo povrchovú montáž. Na zlepšenie bezpečnosti používateľa a zníženie možnosti kontaminácie sa často používajú izolačné krytky alebo iné konštrukčné riešenia (napr. odskrutkovateľné vložky), aby sa zabránilo náhodnému dotyku s kontaktmi. Takéto výrobky sú zahrnuté aj v portfóliu spoločnosti Littelfuse. Ide o zásuvky s prúdovou silou do 30 A a schopné pracovať pri napätí až 1 kV AC.

Puzdro na otvorovú montáž s vložkou izolujúcou kontakty poistky.

Axiálne poistky

 

Poistka tavná, axiálna, sa inštaluje na DPS rovnako ako bežný rezistor.

Axiálne poistky sú podobným riešením ako valcové prvky, ale ich kontakty sú navyše vybavené vodičmi na otvorovú montáž (THT). Týmto spôsobom sa poistka môže umiestniť priamo do obvodu a má tiež oveľa menšie rozmery (priemer dokonca 2,8 mm a dĺžku 7,1 mm). Takéto komponenty sa najčastejšie vyberajú pre obvody, kde je riziko prepálenia poistky relatívne nízke, a pre zariadenia malých rozmerov. Priame spájkovanie poistky k doske plošných spojov je tiež vhodnou metódou pre zariadenia vystavené nárazom a vibráciám. Axiálne poistky spoločnosti Littelfuse sa vyznačujú nominálnym prúdom od 50 mA do 15 A, pomalou, rýchlou alebo superrýchlou charakteristikou a sú vhodné pre napätia do 350 V AC (s vypínacou schopnosťou do 4 kA). V závislosti od vybraného výrobku sú k dispozícii „po kusoch“ alebo v hromadných baleniach (100 ks a 1000 ks) typu roll, tape a Ammo Pack.

Poistky TE5 a TR5

TE5 (obdĺžnikové) a TR5 (valcové) poistky sa vyznačujú malými rozmermi a dobrým elektrickým výkonom. Predovšetkým sa dodávajú vo variantoch s veľmi nízkym menovitým prúdom (len 2 mA). Môžu sa používať v sieťových obvodoch, pretože veľká časť z nich je prispôsobená na 250 V AC. Ich ďalšou výhodou je vysoká vypínacia schopnosť až do 10 kA, preto sa často používajú v nabíjačkách a napájacích zdrojoch. Navyše vďaka vysokej štandardizácii a THT vedeniam (napr. v mriežke 5,08 mm) si ich realizácia vyžaduje minimálne úsilie zo strany projektantov a konštruktérov.

Miniatúrna tavná poistka v puzdre TR5.

 

 

Text spracovala spoločnosť Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

https://www.tme.eu/sk/news/library-articles/page/51346/prehlad-poistiek-littelfuse-pre-elektroniku/

 

Ako sa vám páčil tento článok?
  • Páči sa mi (1)
  • Súhlasím (0)
  • Zábavné (0)
  • Informatívne (0)

Pridaj komentár