ヒューズを選択するにはどうすればよいですか？ヒュージブルリンクvsポリヒューズ？

私はこれが非常に広い主題分野であることを認識していますが、回路を保護するためにヒューズを選択する方法を知る必要があります。

最近、友人の安価なPSUが非常に見事に爆発しました（2つのプライマリMOSFETが爆発しました-デッドショート）。 5Aガラスヒューズ。なぜそんなに過大評価されているのですか？ただし、この間にヒューズが切れたため、ヒューズが機能しました。プラグのヒューズが切れなかった。

Super OSDプロジェクトでは、最大455mAを使用する回路を保護しようとしています。500mAのポリヒューズを使用しています。同様のアドバイスはポリヒューズにも当てはまりますか？大きなポリヒューズが必要ですか？

ヒューズは難しいテーマです。5Aのヒューズは7Aではそのままですが、6Aでは切れます。すべては、現在のパターンが時間内にどのようにあるかに依存します。ガラス製の円筒形ヒューズには、短時間でも定格電流を超えると溶断する高速タイプ（実際にはドイツ語の「Flink」の「F」とマーク）があり、スローヒューズ（「 T」、ドイツ語の「Trage」から）、短いサージに耐えます。ほとんどの電源は後者を使用します。電源を入れると電流ピークが発生するためです。

PolyFuseのような自己修復ヒューズは、高電流で加熱すると抵抗が非常に高い値に上昇するPTCデバイスですが、実際に中断することはありません。それらが冷えると、それらは再び伝導し、トリップの原因が取り除かれれば、回路は再び動作するかもしれません。PolyFuseの加熱に反応する必要があるため、ガラスヒューズよりもはるかに大きな抵抗があります。PolyFuseのサイズは、現在の定格に依存するだけでなく、反応の速度も決定します。0805部品は直径20mmのディスクよりも速く反応することは明らかです。

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グラフは、金属線ヒューズとPTCヒューズの違いを示します。

過電流がある場合、抵抗が上昇し、電流（1/10秒）が値の1/10に急速に減少します。その後、電流は依然として減少しますが、はるかに遅くなり、常に電流が残ります。完全に中断することはありません。これは、小さな0603サイズのSMTバージョン用です。600Rのようなラジアルバージョンは反応がはるかに遅い（電流の10分の1になるまで10秒）ので、PolyFuseが短絡から実際に保護しないことは明らかです：電流が安全に減少するまでにレベルいくつかのコンポーネントが揚げられることがあります。

どの種類のヒューズを選択するかは、保護する対象によって異なります。自己修復デバイスが望ましくないコンポーネントの欠陥のために過電流である場合、修理されるまで製品の動作を停止する必要があります。（この回答では、このタイプのヒューズをユーザーが交換できない理由を説明しました。）電源ヒューズの場合、PTCを選択しません。OTOH、製品の高電流ピークが正常であるが、それに対処するためにコンポーネントの寸法を過剰にしたくない場合、PTCが役立つ場合があります。

多くの場合、ヒューズの定格は通常の最大動作電流の2倍以上です。これには3つの理由があります。まず、ヒューズは壊滅的な何か、通常は短いものから保護するためのものです。実際の短絡は、ほとんどの場合、予想される動作電流の何倍も流れます。第二に、ある程度のマージンが必要です。デバイスがしばらくの間意図した電流であったからといって、ヒューズがトリップするのは望ましくありません。その電流は、部品の許容誤差、線間電圧などが原因で少し高いかもしれません。第三に、通常の動作でも、多くのデバイスには一時的な高電流過渡現象が発生します。たとえば、モーターは起動に多くの電流を必要とします。旧式のLEB（発光バルブ）は、動作温度に達する前に数ミリ秒で定格電流の数倍を引き込むことができます。

一部のヒューズは「スローブロー」であり、しばらくの間定格を超える電流に耐えるように特別に設計されています。これは、通常の過渡現象が数ミリ秒または数十ミリ秒以上かかる可能性があるデバイス向けです。

ポリヒューズについては、データシートを注意深く確認し、意図した電流で抵抗が何であるかを確認してください。455mAで500mAのポリヒューズにかかる電圧降下は気に入らないかもしれません。また、あなたが本当に保護しようとしているものを考えてください。デバイスの何かに障害が発生して750mAを消費する場合、ヒューズを止めるには本当に必要ですか？すでに何かが壊れているので、ヒューズはほとんどの場合回路を保護するものではありません。それは通常、物に火をつけたり、誰かの家を燃やしたりしないようにするためです。私はあなたのデバイスが何なのかわかりませんが、750mAを引いても実質的にそれが加熱されないなら、おそらくヒューズセットをそれほどきつくする必要はないでしょう。私の最初のニージャーク反応は、455mAを期待している場合は1Aヒューズから始めることですが、デバイスの詳細がわかりません。

Polyヒューズには3つの電流が必要です。

• 現在のホールド
• 現在の旅行
• 現在の最大

私が見たほとんどのものは、あなたが許可しているよりもはるかに広い間隔を持っています。たとえば、回路が最大455mAをプルする場合、現在のトリップはそれをわずかに上回るはずですが、現在のホールドはそれを処理する必要があります。

400 mAの保持電流を持つPTCを見ると、800 mAのトリップと40 Aの最大電流があります。設計が近すぎると、通常の使用中につまずいてしまいます。

455mAが回路で処理できる絶対最大値であるが、通常は200mAで動作する場合、500mA程度のトリップのヒューズがおそらく機能します。通常の動作が455mAに近い場合、損傷することなくトリップする前に、より多くの電流を処理できるようにする必要があります。

通常、ほとんどのヒューズ、特にポリヒューズは、通常処理する電流を大幅に超える電流に耐えることができるものを除き、発火以外の損傷から回路を保護するために依存すべきではありません。多くの場合、ヒューズが破裂するまでに、電流を切り替えているはずだったものはすべて破壊され、ヒューズは回路内で電流を遮断できる最後のものになります。火を起こすよりは良いが、それでも素晴らしいことではない。

回路を損傷から保護する必要がある場合は、通常、一次スイッチング素子で電流制限と熱フォールバックを組み合わせて使用​​することをお勧めします。電流制限だけでは低電圧アプリケーションで十分な場合が多く、熱フォールバックだけでは電流を制限することがわかっている場合にのみ十分なことに注意してください20A電源で供給され、デッドショートに接続されている場合、その下の電源プレーンとグランドプレーンを融合するのに十分な高温の道路フレアなど）。また、電流制限および熱フォールバックメカニズムが存在する場合でも、自然発生的な短絡障害（ESDなど）により火災が発生する可能性がある場合は、ヒューズを使用する必要があります。ヒューズは、多くの場合、火災を防ぐだけでは不十分です。