Seções finas de vestígios de cobre podem ser usadas como fusíveis?

É seguro usar seções finas de traços de cobre como fusíveis de uma só vez quando o custo é importante, mas quando também é vital proteger o restante do circuito? A máscara de solda deve ser removida nesse local? Que tal usar resistências 0R em embalagens pequenas como fusíveis rearmáveis?

Isso é para aplicativos em que o tempo de fusão não é crítico em comparação com o local da falha. Para aplicações mais exigentes, existem gráficos de faixas de várias larguras disponíveis? Eu não encontrei nenhum.

Certamente já foi feito.

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É um pouco mais do que um fusível tradicional, como uma lacuna impressa, mas pode ser feito. O rastreamento não deve ser exposto. Um traço exposto estará sujeito a contaminação, possivelmente contaminação condutiva, que altera a quantidade de condutor que você projetou para uma determinada corrente. É certo que é uma preocupação menor, mas não vejo profissionais por expor o rastro.

A placa acima foi projetada com almofadas para substituir o fusível, é de um sistema de som do carro, então é provável que eles esperem curtos a jusante, em vez de surtos a montante. Ter almofadas expostas para o último caso seria menos desejável, pois uma oscilação pode queimar o fusível e deixar um caminho de fuga condutor entre as almofadas.

Este documento explora e fornece cálculos para determinar o tamanho do traço de um fusível impresso com uma variedade de pesos de cobre.

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Observe que este é o tempo aproximado para derreter o cobre, a uma temperatura ambiente de 20 ° C. Pode falhar muito antes ou pouco tempo após esse valor.

Fiz isso em um design de produção real e me arrependi. "Parecia uma boa ideia na época".

Eu queria proteger um backplane contra uma placa conectada com um curto-circuito no conector da placa de aterramento. Coloquei uma faixa de pescoço na linha de energia em cada soquete no backplane. Claro, funcionou e nunca explodiu por engano. No entanto, quando o traço fez golpe, isso significava que os pobres engenheiros de campo teve que substituir todo o backplane. Eu deveria ter usado traços mais espessos e apenas deixar a fonte de alimentação desligar.

Talvez outra consideração seja a possibilidade de incêndio em um PCB. Uma corrente baixa em um rastreamento de PCB não aumenta a temperatura. Uma corrente alta interrompe o traço. Uma corrente intermediária, limitada por algum outro efeito? Talvez isso aumente a temperatura do traço o suficiente para queimar o PCB, mas não derreter o cobre. Eu já vi isso acontecer com traços muito, muito finos e pode atear fogo a um PCB de fibra de vidro. O epóxi muda para apenas carbono, então o carbono começa a carregar mais corrente, o que aquece mais, então ... os resultados não são bonitos. Deve haver maneiras de projetar o rastreio para que isso não ocorra, mas procurei regras de design e não as encontrei.

Então, sim, você pode fazer isso. Mas eu não!

Eu tenho pessoas de layout de PCB para fazer isso por mim há mais de 20 anos. As aplicações eram principalmente em itens automotivos, onde a bateria de 12Volt possui uma enorme corrente de falha. Eu chamaria isso de faixa de pescoço. Eu nunca usei isso para nenhuma aplicação de precisão. O trilho com gargalo é bom para proteger o tear da fiação do carro em caso de falha quando o fusível em linha foi desviado. Fizemos testes colocando uma bateria marinha de 12Volt em fios de vários comprimentos para emular o tear de cabeamento dos carros. Nossa configuração teria micro-hélices de indutância e não mili-hélices, portanto seria referida como resistiva. SO, com correntes resistivas de baixa voltagem e altas falhas, a pista de pescoço é segura. Usamos 10 mil faixas. Naquela época, estávamos muito mais preocupados com sopro seguro do que com precisão. O pensamento na época era que, se você quisesse precisão, usaria um MCB.

Por que usar um rastreamento para um fusível? Isso significa que a placa ficará inutilizável se houver uma sobrecarga até que alguém a conserte. E como você repara uma falha dessas? Jogue fora o tabuleiro e pegue um novo, certo? Se você está apenas brincando, vá em frente e use um traço. Se você tiver uma aplicação séria, considere um fusível reinicializável, por US $ 1 ou mais, que se redefinirá automaticamente após uma sobrecarga. Seus técnicos de reparo escreverão blogs sobre o quanto eles gostam. Um porta-fusível comum montado em uma placa PC com um fusível é uma solução barata, mas o serviço é mais caro, em mão de obra, inconveniência e tempo de inatividade. Um disjuntor custa mais e ainda requer intervenção humana. Se for montado em painel, é mais fácil substituir, mas isso adiciona custo, mão de obra e esforço extra de design.

É difícil imaginar um aplicativo comercial em que o rastreamento da placa de circuito usado como fusível seja uma boa idéia. É mais provável que seja uma péssima ideia. E, em muitos casos, um circuito projetado com proteção contra sobrecarga é melhor ao redor. Às vezes, é tão simples quanto escolher o chip regulador de tensão correto com proteção de sobrecorrente integrada.

Um problema que vejo - e, por favor, deixe-me saber se estou enganado - é que, uma vez que o traço explode, como você pode ter certeza de que não haverá arcos entre os traços (no caso de alta tensão CC se desenvolver através do fusível queimado) . Como lembrete, os arcos devido à tensão DC não desaparecem (a menos que a tensão seja removida).