MultiFuse   str.7  /11  
 

Rys. 4: Zabezpieczenie diód Zenera

Pierwszym krokiem jest wybór MultiFuse o prawidłowych wartościach znamionowych IHOLD, napięcia i prądu, jak w przykładzie 1.Drugim krokiem jest wybór diody Zenera, która będzie chronić odbiornik i mieć odpowiednie charakterystyki I2t dla wybranego MultiFuse.Trzecim krokiem jest przetestowanie tej kombinacji w celu udowodnienia, że dla danego odbiornika, przy ekstremalnych temperaturach MultiFuse nie spowoduje przypadkowego samoczynnego wyłączenia ani przekroczenia mocy w diodzie Zenera.

Automatyczny powrót do stanu spoczynkowego

W większości przypadków urządzenie MultiFuse PTC, które się samoczynnie wyłączyło z powodu nadmiernego prądu, pozostanie w tym stanie, nawet kiedy warunki zakłócające zostaną usunięte. Na ogół niezbędne jest całkowite przerwanie prądu, aby nastąpiło wykasowanie (reset) MultiFuse. Jednak w pewnych szczególnych okolicznościach urządzenie automatycznie się wykasuje po usunięciu zakłócenia. Te okoliczności są omówione poniżej. Typowa krzywa rezystancji w zależności od temperatury jest pokazana na rys. 1. W zakresie normalnej temperatury roboczej otoczenia rezystancja jest wolno się zmieniającą funkcją temperatury. Powyżej temperatury wyłączenia rezystancja jest gwałtownie rosnącą funkcją temperatury.

W obwodzie pokazanym na rys. 5 moc generowana przez MultiFuse zmienia się powoli w niskich temperaturach, ale rośnie do maksimum, gdzie rezystancja urządzenia równa się RL. W tym punkcie moc generowaną przez MultiFuse, PG, można przedstawić jako:

PG = VS2 / 4RL

Rys. 5: Obwód MultiFuse z obciążeniem

 
Jest tak dlatego, że napięcie dzieli się równo pomiędzy MultiFuse i obciążenie. W wyższych temperaturach moc MultiFuse spada w miarę jak rosnąca rezystancja ogranicza prąd.

Na rys. 6 moc generowana przez MultiFuse jest pokazana jako funkcja temperatury. Moc tracona przez MultiFuse w otoczeniu jest pokazana jako liniowa funkcja temperatury, ponieważ konwekcja (unoszenie) albo przewodnictwo jest dominującym trybem przenoszenia ciepła.

Rys. 6: Napięcie urządzenia w zależności od temperatury

Na przecięciu tych krzywych występuje działanie zrównoważone. Punkt 1 przedstawia zwykły stan bez wyłączenia, w którym temperatura urządzenia nieco przewyższa temperaturę otoczenia (TA). Punkt 3 przedstawia warunek samoczynnego wyłączenia, w którym MultiFuse ma najwyższą temperaturę i wydziela najwięcej mocy. Punkt 2 jest punktem równowagi chwiejnej; jeśli nastąpi niewielki wzrost temperatury, generowane jest więcej ciepła, niż może być rozproszone i wyjście mocy MultiFuse przesuwa się do punktu 3. Natomiast przy spadku temperatury wyjście mocy MultiFuse przesuwa się do punktu 1.Jest teraz widoczny warunek niezbędny do spowodowania przesunięcia z punktu 3 do punktu 1 - MultiFuse musi być w stanie wydzielać przynajmniej tyle mocy, ile jest wymagane, aby wrócić do dołu krzywej "mocy generowanej". Maksymalna moc na tej krzywej wynosi:

VS2 / 4RL

Zatem ta ilość musi wynieść mniej niż rozproszenie wyłączonej mocy Pd. Warunek ten wyraża wzór:

VS2 / 4RL < Pd

Na przykład Pd wynosi 1.3 wat przy 25°C, w nieruchomym powietrzu dla MultiFuse, który był podłączony do rezystora o obciążeniu 50 ohmów w obwodzie pokazanym na rys.4, gdzie VS ustawiono na 15 V DC. Dla tych parametrów VS2 / 4RL wynosi 1.13 wat, co wskazuje, że powinno nastąpić automatyczne wykasowanie MultiFuse. (W celu sprawdzenia tej hipotezy) równolegle do obciążenia podłączony został rezystor 10 ohmów, żeby spowodować samoczynne wyłączenie MultiFuse, a następnie został usunięty. Wykasowanie nastąpiło w ciągu około 30 sekund. Kiedy powtórzono ten eksperyment przy 17 voltach, a VS2 / 4RL wynosiło 1.45 wat, wykasowanie nie nastąpiło.

Połączenia równoległe/szeregowe

Połączenia szeregowe nie są użyteczne, ponieważ tylko jedno urządzenie w szeregu przełączy się przy nadmiernym prądzie. Można zastosować kombinacje równoległe, żeby zwiększyć pojemność prądu przepuszczanego w obwodzie.

 

  MultiFuse   str.7  /11