Mitä ovat puolijohdesulakkeet?

Puolijohdesulakkeet ovat virtasuojalaitteita, jotka irrottavat piirin tai laitteen, kun ennalta määritetty virtaraja saavutetaan. Ne ovat erittäin suosittu vaihtovirta- ja tasavirtasulakkeiden korvaaja monilla alueilla. Kaikki ylivirrat aiheuttavat puolijohdesulakkeen, joka avaa piirin ja estää piirin vaurioitumisen. Puolijohdesulakkeita käytetään enimmäkseen puolijohdesuojaukseen, jolloin ne suojaavat elektronisia komponentteja, kuten diodeja, transistoreita ja integroituja piirejä.

Varhaisissa sähkö- tai langatyyppisissä sulakkeissa käytettiin johtosuojaa suojaavan suojan sisällä, kuten lasia tai muuta suojaavaa ja tulenkestävää materiaalia. Sulakkeen nimellisarvon ylittyessä sulakejohdin höyrystyi ja katkaisi virran suojapiiristä ja sulake vaihdettiin. Tätä mekanismia käytetään edelleen ei-kriittisissä sovelluksissa.

Katkaisijat ovat sähkömagneettisia ja nollattavia AC- ja DC -suojalaitteita. 30 ampeerin (A) katkaisija voidaan suunnitella laukaisemaan tai katkaisemaan piiri yli 30 A. Jos yritetään nollata katkaisija, jossa on edelleen ylikuormitus, piiri ei saa virtaa. Tämä tekee katkaisijasta erittäin suositun kaikissa paikoissa, myös kodeissa.

Puolijohdesulakkeet ovat pienempiä kuin lasisulakkeet, joissa on lasiputki, jonka kummassakin päässä on liitoskannet. Lasiputki on noin tuumaa (2.54 cm) pitkä ja siinä on näkyvää sulakemateriaalia, jonka avulla on helppo tarkistaa, toimiiko lasisulake edelleen. Lasisulakkeen johtava materiaali voi olla ohuempaa kuin ihokarvakerros. Lasisulakkeiden tapaan puolijohdesulakkeet voidaan asentaa painettuihin piirilevyihin (PCB) tai ne voivat olla erityisten sulakepidikkeiden sisällä. Puolijohdesulakkeet voivat olla alle viisi kertaa vastaava lasisulake.

Yleensä puolijohdesulakkeilla on etuja verrattuna langatyyppisiin sulakkeisiin ja katkaisijoihin, koska nopea vasteaika säästää elektronisia ja sähkölaitteita vaurioilta. Vanhemmat sulakkeet luokitellaan myös vasteaikojen perusteella. Nopeasti syttyvät sulakkeet avautuvat nopeasti, kun virtarajat saavutetaan, kun taas hitaasti sulakkeita käytetään sietämään hetkellisiä ylivirtoja, kuten moottorin käynnistyksen ja elektronisten laitteiden kylmäkäynnistyksen aikana. Sähkömoottorin käynnistämiseen liittyy ohimeneviä käynnistysvirtoja, jotka voivat olla noin 30% enemmän kuin tasainen käyntivirta, ja useimpien laitteiden sähkövastus laskee lämpötilan laskiessa. Paikallisesta ilmastosta riippuen joillakin elektroniikkalaitteilla on määritetty esilämmitystä edeltävä esilämmitysjärjestys mahdollisten ylivirtojen hallitsemiseksi käynnistyksen yhteydessä.