هنگامی که به منبع تغذیه با ولتاژ بیش از حد نرمال متصل میشود، فیوز طولانیتر وقت میبرد تا قطع شود و عمدتاً به دلایل زیر است:
تأثیر رابطه جریان و ولتاژ
قانون اهم در عمل
بر اساس قانون اهم (که در آن I جریان و V ولتاژ و R مقاومت است)، در صورت ثابت بودن مقاومت مدار، افزایش ولتاژ معمولاً منجر به افزایش جریان میشود. اما برای برخی مدارها که شامل سلفها، خازنهای الکتریکی و مكونات دیگر هستند، افزایش ولتاژ لزوماً منجر به افزایش فوری و متناسب جریان نمیشود.
به عنوان مثال، در یک مدار شامل سلف، هنگامی که ولتاژ به طور ناگهانی افزایش مییابد، سلف یک القای الکتروموتوری معکوس ایجاد میکند تا از تغییر سریع جریان جلوگیری کند، که باعث میشود جریان به آرامی افزایش یابد. این بدان معناست که برای مدت کوتاهی، اگرچه ولتاژ افزایش یافته است، جریان ممکن است به مقدار جریان قطع فیوز نرسد.
تأثیر مشخصات بار
بارهای مختلف به تغییرات ولتاژ به طرق مختلف پاسخ میدهند. برخی بارها نیاز جریان نسبتاً ثابت دارند، حتی اگر ولتاژ ورودی افزایش یابد، افزایش جریان محدودتر است. به عنوان مثال، مدار تنظیمکننده ولتاژ در برخی دستگاههای الکترونیکی جریان خروجی را در یک محدوده خاص ثابت نگه میدارد، حتی اگر ولتاژ ورودی افزایش یابد، جریان به طور قابل توجهی افزایش نمییابد.
برای بارهای مقاومتی خالص، مانند گرمکنها، افزایش ولتاژ منجر به افزایش متناسب جریان میشود. اما در عمل، بسیاری از مدارها بار مقاومتی خالص نیستند، بنابراین تأثیر افزایش ولتاژ بر جریان پیچیدهتر است.
عوامل در مکانیزم قطع فیوز
فرآیند انباشت حرارت
فیوز به دلیل ایجاد حرارت توسط جریان عبوری بیش از ظرفیت فیوز قطع میشود. هنگامی که ولتاژ ورودی افزایش مییابد، اگرچه جریان ممکن است افزایش یابد، زمان لازم برای انباشت حرارت و قطع فیوز طولانیتر خواهد بود.
فیوزها معمولاً از مواد فلزی با نقطه ذوب پایین ساخته میشوند و هنگام عبور جریان الکتریکی از آنها، حرارت تولید میکنند که دمای فیوز را افزایش میدهد. فیوز فقط زمانی قطع میشود که دما به اندازه کافی بالا برود تا فیوز را ذوب کند. انباشت حرارت یک فرآیند زمانی است، حتی اگر جریان افزایش یابد، زمان معینی برای رسیدن فیوز به دمای قطع لازم است.
به عنوان مثال، یک فیوز با جریان اسمی، در ولتاژ عملیاتی معمولی، ممکن است در چند ثانیه قطع شود هنگامی که جریان عبوری بیش از حد باشد. اما اگر ولتاژ ورودی افزایش یابد و جریان به نقطهای افزایش یابد که ممکن است به دلیل نرخ انباشت حرارت نسبتاً کند، به چند ده ثانیه یا حتی بیشتر زمان برای قطع فیوز لازم باشد.
ویژگیهای طراحی فیوزها
طراحی فیوزها معمولاً تا حدی تolerated overvoltage and overcurrent. In the case of a voltage rise within a certain range, the fuse will not blow immediately, but can withstand overvoltage and overcurrent for a period of time to avoid misblowing due to instantaneous voltage fluctuations or brief overcurrent.
For example, some high-quality fuses may have a wide operating voltage range and better resistance to overvoltage, and can still maintain normal operation for a period of time when the input voltage is slightly higher than the normal voltage, without immediately blowing. This is to improve the reliability and stability of the circuit, to avoid frequent replacement of fuses.