Предохранители SMD: выбор и применение

Широкое распространение поверхностного монтажа вызвало рост популярности специальных предохранителей SMD. Подбирая их правильно, вы защитите свою электронику от перегревов и перегрузок по току.

Типы предохранителей SMD

Предохранители SMD делятся на два основных типа - плавкие и самовосстанавливающиеся. Рассмотрим их подробнее.

Плавкие

Плавкие SMD-предохранители предназначены для однократного использования. Они срабатывают при превышении допустимого тока, размыкая цепь за счет перегорания внутренней перемычки.

Плавкие SMD-предохранители обладают очень высоким быстродействием - время их срабатывания при трехкратной перегрузке составляет всего 0,2 секунды.

Главный недостаток таких предохранителей - невозможность их повторного использования после срабатывания. Плавкий SMD-предохранитель, перегоревший от перегрузки, необходимо заменить на новый.

Самовосстанавливающиеся

В отличие от плавких, самовосстанавливающиеся SMD-предохранители могут возвращаться в рабочее состояние после срабатывания. Это достигается за счет особой полимерной кристаллической структуры, из которой они изготовлены.

Когда ток через предохранитель превышает допустимый предел, его внутренняя структура разрушается, размыкая цепь. Но после того, как воздействие избыточного тока прекращается, предохранитель может восстановить свои первоначальные характеристики.

Однако по быстродействию самовосстанавливающиеся модели сильно уступают плавким SMD-предохранителям. Кроме того, они более чувствительны к колебаниям температуры окружающей среды.

Сравнение и применение разных типов

Итак, мы рассмотрели два основных типа SMD-предохранителей:

• Плавкие - одноразовые, с высоким быстродействием
• Самовосстанавливающиеся - многоразовые, но менее быстрые

Какой же тип выбрать для защиты электронного устройства?

1. Для цепей с высокими требованиями к скорости срабатывания (например, в компьютерных блоках питания) лучше использовать плавкие SMD-предохранители.
2. В устройствах, которые сложно разобрать для замены перегоревшего предохранителя, предпочтительны самовосстанавливающиеся модели.
3. Для цепей, не критичных к быстродействию, могут использоваться оба типа SMD-предохранителей.

Маркировка предохранителей SMD

Чтобы правильно подобрать SMD-предохранитель для электронной схемы, необходимо уметь читать его маркировку. Рассмотрим систему обозначений на примере нескольких популярных моделей.

SF-0603S700

Это обозначение самовосстанавливающегося SMD-предохранителя производства Bourns содержит следующую информацию:

• SF - серия Surface Mount Fuses (предохранители поверхностного монтажа)
• 0603 - типоразмер корпуса в дюймах (0.06 x 0.03 дюйма)
• S - self-resetting (самовосстанавливающийся)
• 700 - номинальный ток 7А

1206L050DR

В маркировке этого плавкого SMD-предохранителя от Littelfuse зашифрована следующая информация:

• 1206 - типоразмер корпуса (1.2 x 0.6 мм)
• L - low resistance (низкоомный)
• 050 - номинальный ток 50 мА
• D - быстрый (fast-acting)
• R - повышенное напряжение (rated for higher voltages)

Зная систему обозначений, можно легко определить все ключевые характеристики SMD-предохранителя.

Выбор предохранителя для задачи

При выборе SMD-предохранителя для конкретного применения необходимо учитывать ряд факторов.

Алгоритм подбора

1. Определить максимально возможный ток в защищаемой цепи
2. Выбрать номинальный ток предохранителя на 10-20% выше этого значения
3. Определить необходимый тип - плавкий или самовостанавливающийся
4. Подобрать оптимальный типоразмер и допустимое напряжение

Далее рассмотрим более подробно критерии выбора SMD-предохранителя.

Критерии надежности

Помимо соответствия по току, важно учитывать следующие характеристики:

• Термическое сопротивление корпуса должно обеспечивать надежную работу при максимальной температуре окружающей среды
• Контактные площадки предохранителя по размерам и расположению должны подходить для установки на печатную плату конкретного устройства
• Номинальное напряжение предохранителя должно быть выше максимально возможного напряжения в защищаемой цепи

Учитывая эти параметры, можно подобрать оптимальный вариант SMD-предохранителя для решения поставленной задачи.

Рекомендации по размещению на плате

При монтаже SMD-предохранителей на печатную плату следует придерживаться нескольких рекомендаций:

• Размещать предохранитель максимально близко к защищаемым компонентам
• По возможности использовать отдельный слой питания под предохранитель
• Прокладывать короткие и прямые дорожки от предохранителя к защищаемым цепям