Des sections minces de traces de cuivre peuvent-elles être utilisées comme fusibles?

Est-il sûr d'utiliser des sections minces de traces de cuivre comme fusibles à usage unique lorsque le coût est important, mais quand il est également vital de protéger le reste des circuits? Le masque de soudure doit-il être retiré à cet endroit? Qu'en est-il de l'utilisation de résistances 0R dans de petits boîtiers comme fusibles réarmables?

C'est pour les applications où le temps de fusion n'est pas critique par rapport à l'emplacement de la panne. Pour des applications plus exigeantes, existe-t-il des graphiques de pistes de différentes largeurs disponibles? Je n'en ai pas trouvé.

Cela a certainement été fait.

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C'est un peu plus un crapshoot qu'un fusible traditionnel, comme un éclateur imprimé, mais cela peut être fait. La trace ne doit pas être exposée. Une trace exposée sera sujette à une contamination, éventuellement une contamination conductrice, qui modifie la quantité de conducteur que vous avez conçue pour un certain courant. Certes, une préoccupation mineure, mais je ne vois aucun avantage à exposer la trace.

La carte ci-dessus a été conçue avec des tampons pour remplacer le fusible, elle provient d'un système stéréo de voiture, ils s'attendent donc probablement à des courts-circuits en aval plutôt qu'à des surtensions en amont. La présence de plots exposés pour ce dernier cas serait moins souhaitable car une surtension pourrait brûler le fusible et laisser un chemin de fuite conducteur entre les plots.

Cet article explore et fournit des calculs pour déterminer la taille de trace d'un fusible imprimé avec une variété de poids de cuivre.

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Notez qu'il s'agit du temps approximatif pour faire fondre le cuivre étant donné une température ambiante de 20 ° C. Il peut échouer longtemps avant ou peu de temps après cette valeur.

Je l'ai fait dans une vraie conception de production et je l'ai regretté. "Cela semblait être une bonne idée à l'époque."

Je voulais protéger un fond de panier contre le branchement d'une carte avec un court-circuit d'alimentation à la terre dans le connecteur de la carte. J'ai mis une piste rétrécie sur la ligne d'alimentation à chaque prise du fond de panier. Bien sûr, cela a fonctionné et n'a jamais explosé par erreur. Cependant, lorsque la trace a explosé, cela a obligé les pauvres ingénieurs de terrain à remplacer tout le fond de panier. J'aurais dû utiliser des traces plus épaisses et juste laisser l'alimentation s'éteindre.

Peut-être une autre considération est la possibilité d'un incendie dans un PCB. Un faible courant dans une trace de PCB n'augmentera pas la température. Un courant élevé fera sauter la trace. Un courant intermédiaire, limité par un autre effet? Peut-être que cela augmentera suffisamment la température de trace pour brûler le PCB mais pas faire fondre le cuivre. J'ai vu cela se produire avec des traces très, très fines, et cela peut mettre le feu à un PCB en fibre de verre. L'époxy se transforme simplement en carbone, puis le carbone commence à transporter plus de courant qui chauffe plus, puis ... les résultats ne sont pas jolis. Il doit y avoir des moyens de concevoir la trace pour que cela ne puisse pas se produire, mais j'ai cherché des règles de conception et je n'ai pas pu les trouver.

Alors oui, vous pouvez le faire. Mais je ne le ferais pas!

Cela fait plus de 20 ans que je fais appel à des spécialistes de la mise en page de circuits imprimés pour moi. Les applications concernaient principalement les équipements automobiles où la batterie 12V volts a un énorme courant de défaut. J'appellerais cela une piste à col. Je ne l'ai jamais utilisé pour une application de précision. La piste rétrécie est bonne pour protéger le faisceau de câblage des voitures en cas de panne lorsque le fusible en ligne a été contourné. Nous avons fait des tests en court-circuitant une batterie marine de 12 volts en fil de différentes longueurs pour émuler le métier à tisser des voitures. Notre configuration aurait eu des microhenries d'inductance et non des millihenries donc elle serait qualifiée de résistive. SO aux courants résistifs de basse tension et aux courants de défaut élevés, la piste rétrécie est sûre. Nous avons utilisé 10 mille pistes. À l'époque, nous étions beaucoup plus préoccupés par le soufflage sûr que par la précision. La pensée à l'époque était que si vous vouliez de la précision, vous utiliseriez un MCB.

Pourquoi utiliser une trace pour un fusible? Cela signifie que la carte sera inutilisable en cas de surcharge jusqu'à ce que quelqu'un la répare. Et comment réparer une telle faute? Jetez la planche et obtenez-en une nouvelle, non? Si vous ne faites que jouer, allez-y et utilisez une trace. Si vous avez une application sérieuse, pensez à un fusible réinitialisable, pour 1 $ environ, qui se réinitialisera automatiquement après une surcharge. Vos techniciens de réparation rédigeront des blogs sur leur plaisir. Un porte-fusible monté sur carte PC ordinaire avec un fusible est une solution bon marché, mais le service est plus coûteux, en main-d'œuvre, en inconvénients et en temps d'arrêt. Un disjoncteur coûte plus cher et nécessite toujours une intervention humaine. S'il est monté sur panneau, il est plus facile à remplacer, mais cela ajoute des coûts, de la main-d'œuvre et des efforts de conception supplémentaires.

Il est difficile d'envisager une application commerciale où une trace de carte de circuit imprimé utilisée comme fusible est une bonne idée. C'est probablement une très mauvaise idée. Et dans de nombreux cas, un circuit conçu avec une protection contre les surcharges est mieux tout autour. Parfois, c'est aussi simple que de choisir la bonne puce de régulateur de tension avec une protection intégrée contre les surintensités.

Un problème que je vois - et faites-moi savoir si je me trompe - est qu'une fois la trace explosée, comment pouvez-vous être sûr qu'il n'y aura pas d'arc entre les traces (dans le cas où une tension continue élevée se développe à travers le fusible grillé) . Pour rappel, les arcs dus à la tension continue ne disparaîtront pas (sauf si la tension est supprimée).