Die elektronische Welt ist eine Welt komplexer Schaltkreise, empfindlicher Gegenstände und der Notwendigkeit, immer einen guten Schutz zu haben. Wo ein solcher Schutz erreicht wird, ist in der kleinen, aber leistungsstarken Halbleitersicherung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherungen, die zum Schutz der Verkabelung vor allgemeinem Überstrom entwickelt wurden, sind Halbleitersicherungen eine spezielle Art von Sicherungen, die zum Schutz empfindlicher und schneller elektronischer Komponenten entwickelt wurden.
Warum sind Spezialsicherungen für Halbleiter wichtig?
In der modernen Elektronik sind die Halbleiterbauelemente, die die Grundlage bilden, die Diode, der Transistor und der Thyristor. Diese Teile sind superschnell und können in Mikrosekunden zerstört werden, wenn eine Hochstromwelle entsteht. Alte Sicherungen können nicht mehr schnell genug reagieren, um diesen Schaden zu verhindern, und es wird empfohlen, gewöhnliche Sicherungen zu verwenden, die für ein langsames Durchbrennen ausgelegt sind. Hier kommen Halbleitersicherungen ins Spiel.
Sie sind so konzipiert, dass sie die Aufnahme einer großen Energiemenge, die zu einem katastrophalen Ausfall führen könnte, verhindern, indem sie einen Fehlerstrom blitzschnell unterbrechen und so die durchgelassene Energie (I 2 t) minimieren. Besorgniserregend ist die durchgelassene Energie. Die Energie ist diejenige, die über die Zeit, in der die Sicherung durchbrennt, wenn ein Fehler auftritt, durch die Sicherung fließt. Je geringer das Potenzial von I2t ist, desto stärker wird das Halbleiterbauelement abgeschirmt. Eine Halbleitersicherung ist ein sehr empfindlicher Kompromiss zwischen schnellen Eigenschaften und Schutz vor transienten Kurzschlüssen, wie sie bei der Inbetriebnahme einer Stromversorgung auftreten.
Die drei Klassen: aR, gR und gS
Um die Auswahl zu erleichtern, hat die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) Halbleitersicherungen in drei große Kategorien eingeteilt, die auf dem Bruchbereich und der neuronalen Geschwindigkeit basieren. Solche Klassifikationen haben einen aus zwei Buchstaben bestehenden Code; Der erste Buchstabe bezieht sich auf den Bruchbereich und der zweite Buchstabe auf die Betriebsdrehzahl.
1. Die aR-Klasse Teilbereich, schnell reagierend
Eine Klasse wie aR zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, aus dem Bereich auszubrechen und teilweise und schnell zu reagieren. Das "a" ist eine Möglichkeit, einen Teilbereich anzuzeigen, so dass die Sicherung wahrscheinlich nur gegen einen Kurzschluss, aber nicht gegen einen geringen Überstrom getestet wird. Das R bedeutet schnell wirkend.
Hauptmerkmale:
Teilbereichsunterbrechung: aR-Sicherungen werden entwickelt, um Wechselstromleiter mit extrem hoher Stärke (Kurzschlussstrom) zu reinigen. Sie sind nicht für den Schutz vor langfristigen kleinen Überströmen ausgelegt.
·Quick-Operation: Ihre Hauptidee ist es, Fehlerströme in kürzester Zeit zu unterbrechen, was maximalen Schutz vor den schädlichen Folgen eines Kurzschlusses bietet.
·Hohe Unterbrechungsleistung: Sicherungen, die durch das Verschweißen einer Nadel mit einem Stahlstab erhalten werden, haben ein sehr hohes Ausschaltvermögen und sind daher in Stromkreisen mit hohen potentiellen Fehlerströmen einsetzbar. Typische Anwendungen: Bei den Sicherungen, die Sie finden, ist die Primärsicherung (Schutz gegen Kurzschluss) von größter Bedeutung. Sie werden häufig zum Schutz von Leistungshalbleiterkomponenten wie IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) und Thyristoren in Wechselrichtern, Motorantrieben und unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) eingesetzt.
Stellen Sie sich eine aR-Sicherung als einen spezialisierten Sprinter vor, dessen Ziel es ist, nur auf ein Ereignis von besonderer Bedeutung ultraschnell zu reagieren. Sie sind nicht für den Einsatz auf langen Strecken (Low-Level-Überströme) ausgelegt, sondern für den explosiven, kritischen Moment eines Kurzschlusses.
Schlussfolgerung
Halbleitersicherungen gibt es in drei Typen – AR, GR und GS – und jede hat eine spezifische Anwendung in der komplexen Landschaft des Schutzes elektronischer Schaltungen. Die Sicherung aR ist ein kurzschlussspezifischer Hochgeschwindigkeitsschutz, die gR ist ein Fit-Allround-Schutz mit voller Reichweite und die gS ist insbesondere als Photovoltaiksicherung ein anwendungsspezifisches Gerät, das auf die individuellen Bedürfnisse von mit erneuerbaren Energien betriebenen Systemen zugeschnitten ist. Abgesehen von technischem Wissen ist das Verständnis dieser Unterschiede ein entscheidender Meilenstein bei der Entwicklung sicherer, notwendiger und effizienter elektronischer Systeme, die den Test der Zeit bestehen werden. Das bedeutet, dass die richtige Wahl der Sicherung, die bei einer bestimmten Arbeit verwendet wird, dazu führt, dass Ihr wertvollstes elektronisches Eigentum länger hält und eine solide Integrität aufweist.