DCヒューズ

DC ヒューズは、電流量が特定の値を超えると回路を遮断するデバイスと言えます。これにより、DC ヒューズはさまざまな電子機器を保護します。

DCヒューズの動作メカニズム

DC ヒューズは回路に直接接続されています。DC ヒューズの端子は両方とも直列に接続されています。大量の電流が流れると、融点が低いヒューズ素子が熱くなり始めます。

熱は次第に高くなり、ヒューズエレメントが完全に溶けて回路との接続が切断されます。接続が切断されると、電流が経路を流れなくなります。このような状況が発生した場合、唯一の解決策は、損傷した DC ヒューズを新しいものに交換することです。

DCヒューズの配線図

DC ヒューズは、一般的に電流を供給する電源またはバッテリーで構成されます。スイッチの機能は、回路のオン/オフを切り替えることです。ヒューズを通過した後、電流は負荷または特定の電気機器に移動します。以下の DC ヒューズの配線図を見ると、概念が完全にわかります。

DCヒューズ機能

DC ヒューズの魅力的な機能は次のとおりです。

· 優れた放熱性

DC ヒューズの要素または材料は、熱の蓄積に耐える構造になっています。回路またはデバイスを動作させている時間に関係なく、ヒューズは冷たいままです。これにより、潜在的な損傷が発生する可能性が減ります。

· 広いアンペア範囲

アンペア定格の範囲が広いため、必要な定格の DC ヒューズを入手できます。DC 回路の電流要件に応じて選択できます。入手可能な DC ヒューズは、より高い電流またはより低い電流の DC 回路に対応できます。DC ヒューズに関しては、オプションに制限はありません。

· アーク消弧性能の向上

アーク消滅とは、DC ヒューズがアークを完全に消滅させる能力と定義できます。これは特に、ヒューズによって電流が遮断されたときに発生します。これにより、回路の焼損や発火が最終的に防止されます。また、システムの安全性とパフォーマンスも保証されます。

· 優れた機械的性能

注目すべきもう 1 つの機能は、全体的な機械的性能です。DC ヒューズは、高ストレスや困難な状況にも完全に耐えることができます。要求の厳しい機械的性能に関しては、DC ヒューズを信頼できます。

DCヒューズの種類

DC ヒューズにはさまざまな種類があります。次のセクションでは、主要な種類について詳しく説明します。

カートリッジヒューズ

このタイプのヒューズでは、溶断エレメントはガラス管内にあります。両端には真鍮製の金属キャップがあります。ガラスの透明度が高いため、溶断エレメントを簡単に見ることができます。

カートリッジヒューズには2つの種類があります。これにはスローブローヒューズが含まれます。 ヒューズ 遅溶断ヒューズは厚い要素で構成され、大溶断ヒューズは薄い溶断部品で構成されています。

より高い電圧レベルに耐えられるカートリッジヒューズには、オイルまたは砂が充填されています。同時に、より高い温度に耐えられるカートリッジヒューズには、セラミックケースが使用されています。

自動車用ヒューズ

名前が示すように、自動車用ヒューズは自動車システムに特に適しています。ブレード型で、色付きの透明プラスチックで覆われています。色はさまざまです。自動車用ヒューズは、特に高電力回路で使用できます。自動車用ヒューズの電圧範囲は 32V から 42V です。

リセット可能なヒューズ

名前が示すように、リセット可能なヒューズは自己リセットが可能です。リセット可能なヒューズは、有機ポリマーに挿入されたカーボン ブラックで構成されています。カーボン ブラックは導電性を高めます。電流量が特定の値を超えると、有機ポリマーが膨張します。この膨張は距離が長くなりすぎて回路に電流が流れなくなるまで続きます。

温度が再び一定の低い値になると、炭素粒子は再び接近します。したがって、ヒューズを交換することができなくなります。これらのヒューズの別名はPTC（正の温度係数).

これらの PTC は、希望する電流定格で入手できます。人気のあるバリエーションには、緑色に白いマーク、黒色に金色のマークなどがあります。

半導体ヒューズ

半導体ヒューズとは、より小さな電流の上昇に反応するヒューズを指します。電流が増加すると、消費電力も増加します。これらのヒューズは超高速ヒューズとも呼ばれます。半導体スイッチを備えたデバイスを効果的に保護できます。

過電圧抑制

過電圧は回路にとって望ましくないものです。この点で、過電圧抑制デバイスが大きな役割を果たします。(負の温度係数) NTC が唯一の頼りになるソリューションです。これらのヒューズは、過電圧と過電流を抑制するデバイスとの適応性により、より高い望ましさを特徴としています。

DCヒューズとACヒューズの違い

 

DC ヒューズと AC ヒューズにはいくつかの違いがあります。 重要な違いは次のとおりです。

サイズ

AC 電圧は、1 秒間に最大と最小に約 60 回上昇および下降します。AC (交流) を停止するのは DC よりも比較的簡単です。AC 電圧の電極間隔は比較的狭く、より狭い間隔で電流を効果的に制御できます。

一方、直流電流は、何度も頻繁に流れたり変化したりすることはありません。DC回路を簡単に遮断することはできません。これは、DC回路が開放されるとアークが発生するためです。そのため、DCヒューズの電極間の間隔はACヒューズよりも広くなっています。DCヒューズのサイズがACヒューズのサイズよりも大きいのはこのためです。

ヒューズエレメント

DC 回路のヒューズ要素は銅、鉛、またはアルミニウムです。同時に、AC 回路のヒューズ要素は銅、スズ、または銀です。

電圧

DC ヒューズは低電圧ヒューズとして人気があります。これは主に、電圧が数ミリボルトから 600 ボルトの範囲にあるためです。人気のあるタイプは 12 ボルト、24 ボルト、48 ボルトです。DC 低電圧の特殊性により、AC アプリケーションにも適しています。

AC ヒューズは高電圧に適しています。これらの電圧は 100,000 ボルトから 300,000 ボルトまでの範囲を指します。このようなヒューズには、効果的なアーク消弧につながる特殊な材料またはガスが含まれています。

抑制要素

ヒューズが切れるとアークが発生します。このアークを抑制できる材料を組み込む必要があります。高電力使用をサポートする DC ヒューズに回路遮断用の絶縁体を入れると効果的です。低電圧使用の場合は、絶縁材料としてシリカを使用できます。温度が上昇すると、絶縁材料が溶けて電極を効果的に切断します。

AC ヒューズの抑制要素として液体またはガスを使用できます。これは、特に高電圧アプリケーションの場合に当てはまります。ヒューズ要素に障害が発生すると、アーク形成が抑制され、回路が遮断されます。

DCヒューズのより良い選択のための考慮事項

DC ヒューズをより良く購入するために注意すべき点は次のとおりです。

周囲温度

周囲温度とは、ヒューズの周囲の空気の温度を指します。この温度に影響を与える主な要因としては、ヒューズや抵抗器の放熱部品などがあります。

このため、周囲温度は室温よりも高くなります。周囲温度が高いとヒューズの寿命が短くなり、逆もまた同様であるため、この点を考慮してください。

定格電流

定格電流とは、通常の条件下でヒューズが流せる電流を指します。IEC 規格によると、通常のヒューズは定格電流の 100% を流すことができます。より高性能なヒューズは、定格電流の超過を制限します。

これにより、DCヒューズの寿命が延びます。たとえば、定格電流が100AのDCヒューズの場合、75Aを超える電流と25℃を超える周囲温度では動作できません。⁰ C.

定格電圧

高品質の DC ヒューズは、定格電流に応じて回路を切断します。これは、電圧が定格電圧以下の場合に当てはまります。この効果に注意して、より適切な選択を行ってください。

パルス

スターターまたは初期定格パルスは、さまざまなヒューズの種類に大きく影響します。通常、始動パルスは時間曲線と I2 定格に一致する必要があります。このようなヒューズは、過負荷に対する保護を強化する上で大きな役割を果たします。

演技時間

ヒューズエレメントが完全に溶けるまでの動作時間を参照できます。電流が超過してもヒューズが溶けることに反応できない場合、電気製品に危険をもたらす可能性があります。

DCヒューズの利点

DC ヒューズを使用すると、次のような利点が得られます。

コスト効率が良い

DC ヒューズには多額の費用はかかりません。わずか数ドルを費やすだけで、貴重な電気製品を保護することができます。

安全性の向上

DC ヒューズは、回路からの過剰な電流を効果的に遮断します。これにより、コースを保護し、電気的な危険、大規模な火災、事故をカバーします。DC ヒューズを使用することで、お金の無駄や繰り返しの修理から身を守ることができます。

メンテナンスフリー

DCヒューズがあれば、さまざまなメンテナンス対策を講じる必要がありません。メンテナンスはまったく必要ありません。また、校正やメンテナンスに時間や費用をかける必要もありません。

操作が簡単

DC ヒューズを操作するのに、高度な知識や特別なスキルは必要ありません。外出先で回路に取り付けることができます。取り付け用の明確なマークとガイドにより、交換と取り付けが非常に簡単になります。

素早い機能

DC ヒューズのもう 1 つの注目すべき点は、その超高速動作です。高電流の状況にすばやく応答できることが、このヒューズの大きな魅力です。これにより、ダウンタイムと潜在的な損失を最小限に抑えることに大きく貢献します。

DCヒューズの主なコンポーネント

重要な役割を果たす DC ヒューズの主な部品は次のとおりです。

ヒューズエレメント

DC ヒューズの主要コンポーネントは、ヒューズ エレメントです。これは、融点の低い金属で構成されています。その主な機能は、回路全体に電流を安全に流すことです。電流が通常値を超えると、抵抗が増加し続け、ヒューズ エレメントが溶けてしまいます。

真鍮エンドキャップ

真鍮は導電材料として機能し、ヒューズの両端に使用されています。これにより、回路とヒューズを効果的に接続できます。真鍮が選ばれる主な理由は、その高い耐久性と導電性です。クランプまたは配線により、簡単に接点を設定できます。

充填材

充填材を充填するというのは、ヒューズ素子と接点の間の空間を埋める必要があることを意味します。シリカ砂、チョーク、石英など、あらゆる材料を使用できます。この材料は溶けて確実に切断されます。この材料は主にリセット可能なヒューズに適しています。

DCヒューズの用途

次のセクションでは、DC ヒューズの主な使用分野について説明します。さらに詳しく調べてください。

PCB実装

PCB という用語はプリント回路基板を指します。PCB の DC ヒューズは回路の内部要素を完全に保護します。DC ヒューズを PCB に直接取り付けて、過剰な電流の流れを防ぐことができます。

高出力回路

産業分野などの高電力回路では、DC ヒューズを使用する必要があります。一部の再生可能エネルギー システムでも、DC ヒューズを使用する必要があります。電気自動車は、高電力 DC ヒューズの用途のもう 1 つの例です。

電源/モバイル充電器

モバイル充電器と電源装置は、DC ヒューズを重要なコンポーネントとして使用します。これにより、DC ヒューズは過剰な電流を制限することで、充電デバイスと電源装置を保護します。

航空宇宙機器

信頼性と安全性は、特に航空宇宙機器においてはパラダイムです。これは主に、コストの高騰によるものです。ここでは、DC ヒューズは電気火災や過電流などを防ぐという重要な役割を果たします。このデバイスは、衛星、航空機、航空宇宙で利用できます。

半導体スイッチングデバイス

DC ヒューズは、IGBT、トランジスタなどの半導体スイッチング デバイスに使用できます。DC ヒューズを取り付けることで、これらのデバイスの効果的かつ効率的な動作を確保できます。

DCヒューズの故障の原因

DC ヒューズが故障する原因として、次のことが考えられます。

· 過負荷

DC ヒューズに通常の制限を超える非常に高い電流が流れた場合、これは過負荷を意味します。この問題は主に複数のデバイスまたは機器の接続が原因で発生します。これにより電流定格が超過し、DC ヒューズが故障します。

· 短絡

短絡は、回路内に最小抵抗の直接経路が確立された場合にのみ発生します。このような状況では、より多くの電流が電気回路を通過します。これにより熱が発生し、ヒューズ要素が溶けて電流の流れが遮断されます。

· 地絡

接地障害は、導電要素が接地面に直接接触したときに発生します。絶縁体が損傷して電気接続が中断されない場合にも発生します。この障害では、ヒューズの容量を超える高電流がヒューズを通過します。そのため、DC ヒューズが故障する傾向があります。

· 間違ったヒューズ

DC ヒューズの誤った使用や不適切なヒューズも、DC ヒューズの故障につながる可能性があります。低電流定格のヒューズを高電流に使用することはできませんし、その逆も同様です。この方法では、発熱が大きくなり、損傷の可能性もあります。

· アーク故障

アーク故障は、2 つの導体間の意図しない電流放電によって発生します。これらのアークは最終的に温度とエネルギーの上昇に寄与し、最終的にはヒューズの故障につながります。

· ほつれたコード

擦り切れたり損傷したコードは大きなリスクを伴い、特に接地障害やショートの主な原因となります。擦り切れたコードが導電性の表面に接触すると、DC ヒューズが故障する原因となります。

結論

DC ヒューズは、電気の安全性に関して重要なコンポーネントです。火災の危険、事故、機器の損傷などから完全に保護されます。今日の時代において、DC ヒューズは極めて重要であり、多くのアプリケーションとの互換性を備えています。

この記事は、プロでも初心者でも、DC ヒューズの洞察を知るのに役立ちました。それでも不明な点がある場合は、お気軽にお問い合わせいただくか、コメント欄にご意見をお寄せください。質の高いサポートがすぐに得られます。