Miten sulake mitoitetaan oikein?
Kyse siis 5x20mm lasiputkisulakkesta.
Jatkuvaksi virrankestoksi riittää 100 mA.
MUTTA:
Kun laitteen liitosjohdon pistoke työnnetään pistorasiaan, niin elektrolyyttikondensaattori (C60 ; jännitekesto 400V, arvo 22 µF) latautuu verkkovirrasta tasasuuntaussillan läpi 325 V jännitteeseen.
Laskujeni mukaan elektrolyyttikondensaattorin energia:
E = ½ C U² = 0.5 * 22E-6 * 325² = 1,1618 J.
Kun pistoke työnnetään pistorasiaan, niin tuo elektrolyyttikondensaattori tyypillisesti latautuu yhden puolijakson ( = 10 ms ) aikana täyteen.
P = E / t = 1,1618 J / 0,01 s = 116,18 W.
Hiema yläkanttiin, jos verkkojännite olisi 10% alijännitteinen, niin:
117 W / 207 V = 0,57 A. (juu tiedetän, tällöin myös kondensaattorin energia jää pienemmäksi, mutta tarkoitus oli tehdä ns. "pahin tapaus" -laskelma).
Miten siis Kyse siis 5x20mm lasiputkisulake pitää mitoittaa, jotta se kestää jatkuvaa virtaa 100 mA, mutta sen pitää kestää myös hetkellinen 570 mA 10 ms ajan ?
Tuollaisen sulakkeen ajattelin turvallisuussyistä laittaa, että vikatilanteessa palaisi vain se sulake, mutta säästyttäisiin muilta vahingoilta.
Kyse siis 5x20mm lasiputkisulakkesta.
Jatkuvaksi virrankestoksi riittää 100 mA.
MUTTA:
Kun laitteen liitosjohdon pistoke työnnetään pistorasiaan, niin elektrolyyttikondensaattori (C60 ; jännitekesto 400V, arvo 22 µF) latautuu verkkovirrasta tasasuuntaussillan läpi 325 V jännitteeseen.
Laskujeni mukaan elektrolyyttikondensaattorin energia:
E = ½ C U² = 0.5 * 22E-6 * 325² = 1,1618 J.
Kun pistoke työnnetään pistorasiaan, niin tuo elektrolyyttikondensaattori tyypillisesti latautuu yhden puolijakson ( = 10 ms ) aikana täyteen.
P = E / t = 1,1618 J / 0,01 s = 116,18 W.
Hiema yläkanttiin, jos verkkojännite olisi 10% alijännitteinen, niin:
117 W / 207 V = 0,57 A. (juu tiedetän, tällöin myös kondensaattorin energia jää pienemmäksi, mutta tarkoitus oli tehdä ns. "pahin tapaus" -laskelma).
Miten siis Kyse siis 5x20mm lasiputkisulake pitää mitoittaa, jotta se kestää jatkuvaa virtaa 100 mA, mutta sen pitää kestää myös hetkellinen 570 mA 10 ms ajan ?
Tuollaisen sulakkeen ajattelin turvallisuussyistä laittaa, että vikatilanteessa palaisi vain se sulake, mutta säästyttäisiin muilta vahingoilta.
Vastaukset 8
Vanhimmat
Itse kokeilisin ensin vaan 100mA hitaalla kuinka toimii.
https://www.partco.fi/fi/saehkoemekaniikka/sulakkeet/lasiputkisulakkeet/5x20mm-hitaat-t/6312-sue-100ma.html
Kai noille paloaikakäyriä löytyy joista vois yrittä katsoa mutta eiköhän tuo kokeilemalla ole helppo selvittää ja syytäkin varmistaa
Kokeiluja kannattaa tehdä useampi ja nopeasti peräkkäin.
Varmaan joku pääsykoetehtävä. Muutenhan virtalähteen voisi mitoittaa sen verran tukevammaksi, että kestää enemmän ja rajoittaa vain siitä eteenpäin tarkasti tasan 100mA.
Tai vetohidastettu rele. Kun laite tuikataan seinään, latautuu konkka vastuksen kautta ensimmäiset 50ms ja sitten rele ohittaa/oikosulkee varausvastuksen.
"Varmaan+joku+pääsykoetehtävä"+-+no+EI,+vaan+viallisen+sähkölaitteen+huolto.
"tasasuuntaussillan verkkovirrasta sulakkeen kautta sillan "~" -nastoihin, ja sillan " " ja "-" nastoista 400V kondensaattorille" -huom !
Unohtui mainita:
Jos joku innostuu tätä itsekin korjaamaan jonkun koneen, jossa vastaava vika, niin kannattaa huomata:
1. Nuo 400V tai 450V pääkondensaattorit ovat yleensä elektrolyyttikondensaattoreita, ja sellaisena vaativat oikean napaisuuden. Väärä napaisuus aiheuttaa elektrolyyttikondensaattorin väkivaltaisen rikkoutumisen, jossa elektrolyyttikondensaattorista voi suihkuta kuumaa ja myrkyllistä elektrolyyttinestettä.
2. Huoltotyössä on myös syytä ottaa huomioon, että senkin jälkeen, kun pistoke on irrotettu pistorasiasta, niin noissa 400V tai 450V elektrolyyttikondensaattoreissa on usein edelleen hengenvaarallinen jännite (325V jos verkkojännite on 230 V AC).
Joissain korteissa on kyllä purkuvastus, mutta se on varsin hidas purkamaan kondensaattoria ; näin on pakko olla, koska muuten tuo purkuvastus kuumenisi voimakkaasti ja tuhlaisi energiaa.
Tarkista siis mittarilla ennen piirilevyyn koskemista ja huomaa, että esim. nyt Lidlissä olevassa yleismittarissa on "Max 300 V" eli ko. mittari on huono valinta sähkölaitteiden huoltotyön yhteydessä käytettäväksi.
Siis onko nyt niin, että epäilet ettei pääkondensaattori saa kunnolla virtaa? Jos ongelma on Liiterin yleismittari, jossa loppuu jännitealue, niin hätäkeinona tee kahdesta vastuksesta jännitteenjakokytkentä ja mittaa jännitettä vain toisen vastuksen yli.
Jos käytät saman arvoisia vastuksia, kerrot yleismittarin jännitteen kahdella.
Tuollaisessa koekäytössä voi käyttää liian pieniä sulakkeita, aloittaa vaikka hitaalla 50mA, jos se palaa, laittaa hitaan tai nopean 80mA ja seuraavaksi hitaan 100mA...
Jos käynnistysvirta on ongelma niin laite kiinni jatkoroikkaan ja jatkoroikan toiseen pistokkeeseen joku monitoimirele, joka antaa roikan kytkentähetkellä piirilevylle ensimmäiset millikesekunnit vastuksen kautta. Tai vaikka ihan vastuksen ohittava on/off kytkin, jonka itse käännät päälle.
Mittaa ensin se jännite konkan yli kun virran on päällä, mutta arvailupohjalta itse lyytit ovat usein ensimmäisenä vikaantuva kohde, ei diodit.
Lasiputkisulakkeille kerrotaan sulamiseen tarvittava I^2*t
Sulla arvaat ettö t= 0.01s
Eka silmiin osunut 100 mA lasiputkisulake poksahtaa kun I^2*t on 0.045 eli I^2 saisi olla 4.5A eli virtaa saisi kulkea tasaisesti tuo 2 A 10 ms. Jos virta olisikin 15 A niin se saisi kulkea vain 0.2 millisekunnin ajan,
Valitettavasti kytkentähetki voi sattua juuri puolijakson keskelle, jolloin hetkellistä virtaa rajoittaa vain konkan ja sulakkeen sisäinen resistanssi. Katsomalleni sulakkeelle vastus kylmänä on 2.8 ohmia. Mouserin halvimman lyytin 22 µF 400V sisäinen vastus on noin 18 ohmia. Yhdessä sulakkeen ja konkan kanssa muodostuu RC - aikavakio (18 2.8)*22E-6 = 0.45 ms. Alkuvirta on 325/(18 2.8) eli juurikin 15A . Jos lyyti on laadukkaampi low esr niin virta on vieläkin suurempi.
Sulake pitäisi siis olla isompi kuin 100 mA ainakin jos käyttäisit minun katselemiani sulakkeita.
"Jos lyytti on laadukkaampi low esr niin virta on vieläkin suurempi."
En nähnyt "low esr" -merkintää siinä, mutta kylläkin merkinnän 105 °C.
Tuossa on piirilevyllä 2 teholähdettä, tämä on niistä pienitehoisempi, mutta se on aina päällä, kun pistoke on pistorasiassa, ja se toinen on päällä vain tarvittaessa.
Molemmissa on ilmeisesti tasasuuntaussilta ja heti sen perässä 400V pääkondensaattori, isommassa 470 µF, ja tässä pienemmässä 22 µF.
Ilmeisesti tuota pienempää 22 µF pääkondensaattoria syöttävä tasasuuntaussilta on rikkoutunut, ja ajattelin lisätä levylle 4 uutta diodia alkuperäistä rikkinäistä tasasuuntaussiltaa korvaamaan.