Попытался применить самовосстанавливающиеся предохранитель MF-MSMF014 (0.14A) совместно с защитным стабилитроном SMBJ24A (стоит после предохранителя на землю) для защиты от перенапряжения. То есть, по замыслу, от коротких всплесков должен защищать SMBJ, а от длительных перенапряжений - PolyFuse.
Для эксперимента подаю 33V. Результат - установившийся ток 0.22A, оба чипа греются как утюги, пахнет горелым диодом (или предохранителем ). Естественно, 33*0.22 > 7W. После 30s эксперимента вроде бы еще все цело, но что-то мне такая "защита" не нравится . Никакого "защелкивания" нет и в помине, просто ограничение тока.
Вопросы. 1) Это у меня предохранитель такой попался, или это нормальное их поведение.
2) Если их так применять нельзя, то что делать? Т. е., конечно, можно придумать схему защиты, но вопрос размера и цены и защиты как от перенапряжений, так и от перегрузки.

В общем и целом - PolyFuse не предназначены для защиты от выбросов перенапряжения. Сработать не успеют. В общем это и из характерискик видно.
Сформулируйте задачу, какие цепи и от каких воздействий нужно защищать.

Andy Mozzhevilov
Задача простая - имеется устройство, которое должно питаться от DC 24V max. Хочется, чтобы (при эксплуатации в России ) не каждое второе возвращалось по гарантии, а пореже (негативный опыт уже имеется!). Само устройство дешевое, поэтому городить сложную защиту бессмысленно. Но легкая "сгораемость" портит репутацию фирмы.

Все же определитесь с техническими характеристиками в численном выражении.
Потом, какая длина цепи питания, как она физически организована? Длина кабеля? Тип кабеля? Наличие экрана?
Какой номинальный ток потребления устройства?
От помех какой амплитуды, мощности и длительности нужно защищаться?

Ваша защита от перенапряжения неправильно сделана.
Супрессор защищает от коротких импульсных помех с энергией до 600Вт (для вашего типа SMBJ) и не предназначен для защиты от долговременного перенапряжения.
Защита от перенапряжения делается в виде схемы из стабилитрон+резистор+тиристор+предохранитель. Предохранитель обеспечивает разрыв цепи при перенапряжении. Тип предохранителя плавкий или самовосстанавливающийся это уже дело второе. С плавким надежнее, но он требует ручной замены и пользователю как-то нужно сообщить о необходимости его замены (индикация или строка в списке типовых неисправностей).

Источник питания, кабель и т.п. - на совести потребителя. Помехи также (промышленная среда). Ток потребления - 100 мА.

Понимаете, общем случае построить схему защиты невозможно.
Защита строится от конкретных видов помех. Построить схему защиты низковольктных длинных цепей достаточно сложно, поскольку запас на перенапряжение по входу обычно не очень большой, и кроме того необходимо обеспечивать относительно большие токи потребления.
Зачастую в этом случае можно дать рекомендации по применению определенного типа кабеля, лучше с экраном. Это будет эффективнее, чем строить схемы защиты входа питания.
Дело в том, что в вашем случае задача кажется простой, а на самом деле она достаточно сложна.
Если бы вы делали схему защиты интерфейса связи, там это несколько проще делается, потому что токи в цепях протекают на уровне единиц миллиампер, а то и меньше. У вас же 100 мА.
Определите тогда хотя бы допустимое перенапряжение для вашей схемы на входе питания. Можно тогда отсюда плясать.

.
Угу, и к тиристору прилепить радиатор, чтобы он мог 10 Вт рассеять
А если серьезно, уже имеем 4 элемента, причем я не слышал про доступные тиристоры в SMD. И почему в такой схеме предохранитель будет работать лучше?

Собственно, вопрос был про самовосстанавливающийся предохранитель. Пока что, напрашивается вывод, что этот широко рекламируемый элемент годится только для защиты от полного КЗ по входу. А при защите от перенапряжения методом создания искусственного КЗ, создающий такое КЗ элемент должен быть существенно "дубовее", чем для обычного предохранителя. В случае обычного достаточно продержаться максимум несколько секунд, пока он сгорит, а в случае самовосс. нужно еще держать остаточный ток, который в моем случае 200 мА.

приличные буржуИ давно уже ставят по входу DC-DC со входом 4:1 и не бредят какими-то самовосстанавливающимися предохранителями, тем более что гадость это редкостная с широчайшим разбросом параметров
Да хоть импульсный стабилизатор поставьте на входе

Рекомендую вместо предохранителя ставить http://www.konkurel.ru/raychem/polyswitch/index.php
У меня впечатление самое приятное.

Но это только от перенапряжения.

Если Грозозащиту городить, то тут еще придется быстрые полупроводниковые трансилы ставить

По моему это как раз то, что и обсуждается.

А каким образом они от перенапряжения спасают?

А как это определить? Допустим, у конкретного потребителя можно померить помеховую обстановку (при наличии соответствующих приборов!). Но что происходит у других? И когда устройство возвращается (сгоревшее), как определить что там случилось? Удар молнии, **дак, воткнувший питание в 220 вместо 24 или что либо более прозаическое? Можно сформулировать какие угодно требования в РЭ, сослаться на ГОСТы, но на практике менеджер не будет говорить потребителю, что он баран, а вместо этого скажет нам "Срочно доработайте, чтобы больше такого не было!". И он, видимо, прав.


Спасибо за совет, без Вас бы я контроллер и прочие мелкосхемы кормил 24V напрямик со входа

И все таки кто ответит на 2 вопроса:
1) Является зависание в режиме ограничения тока вместо резкого переключения типичным для самовосст. предохранителей (чем они тогда отличаются от терморезисторов?)
2) Как сделать _простейшую_ защиту от перенапряжения (ну не стоит серьезной защиты само устройство). Может вернуться к древнему варианту -- варистор+предохранитель(обычный?). В сущности, это то же самое, и к тому же варистор не спасет от статики/импульсов.

Для этого есть ГОСТы, по которым можно определить ожидаемые амплитуды и виды помех.


Из дерьма конфетку не сделаешь, одним предохранителем не спасешься от всех видов помех.
Иначе было бы все слишком просто.


На самом деле совет имеет под собой почву.
Импульсные стабилизаторы обычно позволяют иметь на входе больший диапазон допустимых напряжений. Понятно, что для вашей схемы 24 В - это номинальное напряжение. А какое будет максимально допуститмым? Схему нужно будет рассчитывать так, чтобы импульсные перенапряжения были ограничены до значений, которые не приведут к выходу из строя схемы.


Это его нормальное поведение. По сути это и есть термистор с положительным ТКС.


Статика - отдельная песня. А от каких импульсов он не спасает, можно только догадываться. Пока что вы разводите руками без схем и цифр.

Откуда такая мощность?


Отличаются ценой и меньшим сопротивлением. А в принципе - да, это разновидность PTC.

В таком случае, потребитель должен быть готов платить, в основном, за систему защиты Вашего устройства "на все случаи жизни".


Противоречит написанному Вами же выше.
Я бы не советовал использовать самовосстанавливающиеся, кроме как для защиты от КЗ (по-моему, ни на что другое они не годятся), а посмотреть в сторону электронных предохранителей. Например, вот этих.
MAX649x у нас проверены. Спроектированная должным образом схема для автомобильного питания выдерживает броски напряжения более 200В (определяется напряжением пробоя ключевого транзистора). В принципе, наверное, и в розетку её врубать можно, не сгорит.

Какие 10Вт? Зачем радиатор? Тиристор должен вызвать срабатывание предохранителя. Тиристоры обычно могут выдерживать 100-кратную перегрузку по току. Даже какой-нибудь "вшивенький" MCR100-6 в TO-92 со средним током в 0,5А допускает перегрузку до 10А.
Вам "шашечки" или ехать? Вы определитесь уже с функциями защиты-то. Если нужно, чтобы устройство работало при перенапряжении, то, как вам уже посоветовали, ставьте DC/DC с значительным запасом по входному напряжению. Если нужно защититься от перенапряжения только при неправильном монтажа/подключении, то плавкий предохранитель+тиристор, как я предложил, вполне простое и дешевое решение. А если от прямого попадания молнии хочется защитить, то увы! 100% защиты от этого просто не существует.
Дополнительно. Кстати, плавкий предохранитель является непременным требованием противопожарной безопасности. MuliFuse или PolySwitch в этом случае не подходит, т.к. не обеспечивает механического разрыва цепи протекания аварийного тока.

1) Зависание НЕ ЯВЛЯЕТСЯ обязательным для таких предохранителей. Можно подобрать такое сочетание параметров предохранителя и тока срабатывания, когда они на самом деле разрывают цепь ;-) Но стоит обратить особое внимание на графики конкретного предохранителя: токи перегрузки и время срабатывания. Принцип работы этих предохранителей подразумевает его разогрев протекающим током до температуры обрыва. Если это происходит быстро - доли/единицы секунд - все в порядке. Если он будет греться до нужной температуры минуты - тогда скорее сгорит защищаемый прибор, "успешно защитив предохранитель"... На самом деле, проблемой бывает не отключить, а снова включить этот предохранитель. Дело в том, что если напряжение не снято и через предохранитель протекает остаточный (микроамперы) ток, очень часто этого тока хватат, чтобы удержать предохранитель в выключенном состоянии (температура предохранителя выше температуры удержания). И лечится это только полным отключением питания на несколько секунд (в паспорте написано, сколько)...
2) Сочетание варистор (или стабилирон+тиристор или другой реагирующий элемент) + самовосстанавливающийся предохранитель - вполне рабочий вариант. Только надо обеспечить режим, когда в норме ток через предохранитель ниже тока срабатывания в заданном диапазоне внешних температур, при аварии схема контроля должна обеспечить ток срабатывания (и удержания). Восстановление предохранителя - либо за счет "умной схемы контроля", либо полным снятием напряжения.

А вы ничего не путаете?
Этот PolyFuse - по сути терморезистор. Его сопротивление увеличивается от его температуры.
Откуда там взяться такому гистерезису, чтобы остаточный ток в микроамперы поддерживал температуру терморезистора?
И в обрыв они не уходят никогда, просто увеличивают сопротивление и начинают на себе рассеивать приложенную мощность.


По моему вы его с газовым разрядником перепутали.

У самовосстанавливающихся предохранителей гистерезис по температуре. При правильном выборе рабочей точки (при КЗ ) они действительно удерживаются в сработанном состоянии небольшим относительно номинального током.

2 alex1234567: Вам может помочь обычный резистор, включенный последовательно с предом и имеющий с ним достаточно хороший тепловой контакт. См. какой-то аппнот, по-моему, у Raychem.

С первым выводом sqs я согласен, когда эти предохранители нагреваются, то хватает совсем небольшого тока, чтобы поддерживать их в высокоомном состоянии. Естественно, ведь на них рассеивается мощность и они сами себя разогревают. Я пытался делать точно такую же схему защиты после самодельного DC/DC, так, на всякий случай. Для моего применения результаты были отрицательные, так как даже при нормальном для меня рабочем режиме сильно падал КПД - ведь омическое сопротивление у этих предохранителей не маленькое. Если же я принудительно повышал напряжение, чтобы трансил открылся и сработала защита, то конечно предохранитель раскалялся, на нем рассеивалось слишком много, и потом даже после возврата к нормальному режиму работы преобразователя (уменьшал его выходное напряжение) схема защиты не сбрасывалась, потому что номинальный рабочий ток нагрузки (вернее даже его маленькая часть) не давал предохранителю остыть и полностью включиться. Нужно было вручную выключать питание.
А в полный обрыв PolyFuse вроде бы таки не уходят .

Закончилось тем, что поставил на выходе преобразователя несколько компараторов с порогами больше и меньше нормы, питание компаратора от входной части, и управлял полевым транзистором (в качестве ключа в цепи на входе моего преобразователя). Ну появились проблемы со стартом и перезапуском после срабатывания защиты, но это уже другая песня

По сути вопроса Xemul меня опередил

Ну в общем я соглашусь, перечитаю чуть позже документацию по этим фузам. Но что-то насчет микроампер для возврата в активное состояние мне верится с трудом пока что. Не должны там на несколько порядков отличаться ток срабатывания и ток отпускания.

Насчет микроампер - это я, конечно, погорячился...
Реально:
тип - HVR250P080C
граничный ток - 0.16 А
ток гарантированного удержания - 0.08 А
рабочее напряжение - 250 В
максимальный ток - 3 А
максимальная мощность - 1.00 Вт
при токе 0.35 А максимальное время срабатывания - 3.0 сек
Сопротивление в рабочем режиме от 14 до 22 Ом.

отличие в 2 раза, выглядит куда более реально и приземленно

На самом деле, все немного хуже: чтобы этот предохранитель с рабочим током до 160 мА сработал быстро и надежно, ему приходится давать 3-х кратную перегрузку. Тогда он "щелкает" где-то за 1..1.5 секунды. Зато потом реальный ток удержания в бытовых (+20..+25 °С) условиях - около 5 мА... В результате попытка применить его для защиты схемы с потреблением 25 мА привела к защелкиванию предохранителя. Только полное отключение на время порядка 2 минут привело его в чувство. Так что, ток "гарантированного удержания" намного больше "реального удержания"... Увы...

У производителя слегка иное представление о смысле этих величин :
Ihold (A) - The maximum current the device will sustain for 4 hours without tripping in 20ºC still air. (для указанного типа 0.08 А)
Itrip (A) - The minimum current at which the device will trip in 20ºC still air. (0.16 А)
Ril (Ohms) - Initial Resistance. The minimum resistance of the device in an initial (un-soldered) state. (14 Ом)
Rat (Ohms) - Post Solder Resistance. The maximum measured resistance in the non-tripped state one hour after reflow with reflow conditions of 260ºC for 20 seconds. (33 Ом)

Как уже было указано, Trip Time (3 с) - максимальное время срабатывания при Trip Current (0.35 А) и при окружающей температуре 25 С. При 3 А (максимальный ток для этого типа) время срабатывания не более 30 мс.
Ток в сработанном состоянии будет определяться рассеиваемой на фьюзе мощностью, минимально необходимой для удержания температуры фьюза выше точки срабатывания (по-моему, ~125 С - нужного букваря под рукой нет). Например, если указанный фьюз воткнуть в 220 VAC, то при 25 С ток будет < 1 Вт/220 В = 4.5 мА.
Первоначально самовосстанавливающиеся фьюзы были использованы для защиты выходов абонентских комплектов на АТС от КЗ, ну а сейчас пытливые умы куда только не пытаются их пристроить.

Возможно, пригодится эта инфра - http://www.lenprom.spb.ru/izv5.html

Обнаружил существование у Bourns и некоторых других специальных tyristor overvoltage protectors. Что-то вроде динистора и корпус SMB, очень удобно. Сейчас они рекомендуют именно это применять совместно с мультифьюзами. Но у меня не получится - они минимум на 70V, поскольку предназначены для телефонии.


Я сделал нечто подобное - повесил соплю припоя между SMBJ and Multifuse. Теперь все работает, для серии хочу сделать полигон, переходные на другую сторону и там тоже полигон, но боюсь, что монтажники меня убьют за это - ведь обычно, наоборот, делают термобарьеры между заливкой и КП.

Согласен, все это, конечно, партизанщина, но, времени на заказ новых компонентов и эксперименты похоже не хватит. С тиристорами проблема - редко их ныне используют, кроме как для "тяжелой атлетики" (триаки). Конечно, в Греции все есть, но наши торговцы скажут: 12-14 недель, мин. партия - 1000 шт. Непонятно, почему есть в наличии (==покупаются) мультифьюзы - такое впечатление, что народ дико обрадовался (не нужно менять, не нужны громоздкие держатели, есть даже в SMD) и на такую мелочь , что оно не работает как надо, внимания уже не обращает.

Импульсный стабилизатор не спасет, он имеется, но на 33063 у которой 40V максимум. Наверное, можно найти что-нибудь высоковольтное, но вопрос упирается в цену. 24V не стабилизированы, поэтому запас получается минимальным.

Советую обратить внимание на продукцию Raychem. Соответственно, SiBar - элемент такой же тиристорной защиты. И в продукции Raychem имеются необходимые Вам номиналы.
Посмотреть можно здесь: http://circuitprotection.ru/catalog/voltage/sibar/

Обращаясь к корневому посту и вопросу о комбинированной защите советую также познакомиться с таким элементом, как PolyZen:
http://circuitprotection.ru/catalog/combo/polyzen/
(правда в линейке PolyZen максимальное выходное напряжение в 16.4В - видимо,не устроит)

2 All
Рекомендую посетитить вышеуказанный сайт www.circuitprotection.ru для получения общей картины самовосстанавливающейся защиты, в т.ч. комбинированной(и по току,и по напряжению).
Для частых вопросов есть FAQ: http://circuitprotection.ru/faq/
Думаю, это поможет ответить на большинство вопросов, в т.ч. по PolySwitch(самовосстанавливающ. предохранитель).

В случае более детальных вопросов - обращайтесь, буду рад помочь.

Гаспада а удалось ли Вам потестировать PolyZen, как вабще реакция на кз итд итп

Интересно, а если вот их несколько штук поставить последовательно дабы вогнать в рабочее напряжение или параллельно чтоб ток увеличить...Хотя пожалуй у них же разброс большой; и в случае с током на один может все повалить ((

Офф: Я вот не сталкивался с литературкой подобно такому применению сих устройств. Но закон Омма никто ж не отменял еще...Надо попробовать.
Имею большой опыт ремонта материнок, там они стоят в УСБ цепях выходных и на клаву/мышь. Так вот - горят они, и вокруг все темное, так как греются и видимо долго мучаются и мучают окружающие компоненты перед окончательной смертью. Встречается подобное в 20% неисправностей (MSI/IBM/Yukon). Так что смысл их ставить..лучше токоограничивающие ключи, хоть и чуть дороже.



У меня их семплы лежат на 5V и 16V обрезкой. Еще не тестил, но скоро руки дойдут. По картинкам и графикам все красиво. Жаль на практике обычно иначе ))

В их применении всегда диллема, учитывая еще и разброс параметров. Лучше всего они, конечно, ведут себя при лавинном нарастании тока. Если будут граничные значения, то он превращается в печку. Можно поставить с номиналами меньшего тока срабатывания, но тогда он всегда будет в некотором разогреве. Глядеть надо, однозначно, на график конкретного самовосстанавливающегося