입력 전력이 정상보다 높을 때 퓨즈가 더 오래 걸리는 이유

정상적인 입력 전력 공급(전압)보다 높은 전력 공급에 연결되었을 때, 퓨즈가 더 오래 걸려서 끊어지는 주요 이유는 다음과 같습니다:

전류와 전압 관계의 영향

오ーム의 법칙의 작용

오ーム의 법칙(여기서 I는 전류, V는 전압, R은 저항)에 따르면, 회로 저항이 일정할 경우, 전압 상승은 일반적으로 전류 증가를 유발합니다. 그러나 인덕터, 커패시터 등 다른 구성 요소를 포함하는 일부 회로에서는 전압 상승이 반드시 즉각적인 비례적인 전류 증가를 초래하지는 않습니다.

예를 들어, 인덕터를 포함하는 회로에서 전압이 갑자기 증가하면, 인덕터는 전류의 급격한 변화를 막기 위해 역방향 전동력을 생성하여 전류가 상대적으로 천천히 상승하게 됩니다. 이는 짧은 시간 동안 전압이 증가했더라도, 전류가 퓨즈의 끊어짐 전류 값에 도달하지 않을 수 있음을 의미합니다.

부하 특성의 영향

다른 부하들은 전압 변화에 대해 다르게 반응합니다. 일부 부하는 비교적 안정적인 전류 요구사항을 가지고 있어, 입력 전압이 증가하더라도 전류 증가는 제한적입니다. 예를 들어, 일부 전자 장치의 전압 조정 회로는 출력 전류의 안정성을 특정 범위 내에서 유지하므로, 입력 전압이 상승하더라도 전류가 크게 증가하지 않습니다.

순수 저항 부하인 가열기와 같은 경우에는 전압 증가가 전류를 비례적으로 증가시킵니다. 그러나 실제로 많은 회로는 순수 저항 부하가 아니므로, 전압 상승이 전류에 미치는 영향은 더 복잡합니다.

퓨즈 끊어짐 메커니즘의 요인

열 축적 과정

퓨즈는 통과하는 전류에 의해 발생하는 열이 퓨즈의 용량을 초과할 때 끊어집니다. 입력 전압이 증가하면, 전류가 증가할 수 있지만, 퓨즈가 끊어지기까지 필요한 열 축적 시간은 더 길어집니다.

퓨즈는 일반적으로 낮은 융점의 금속 재료로 만들어져 있으며, 전류가 통과할 때 열을 발생시켜 퓨즈의 온도를 상승시킵니다. 퓨즈는 온도가 충분히 상승하여 녹을 때만 끊어집니다. 열 축적은 시간적 과정이며, 전류가 증가하더라도 퓨즈가 끊어질 정도의 온도에 도달하기 위해서는 일정 시간이 필요합니다.

예를 들어, 정격 전류를 가진 퓨즈는 정상 작동 전압에서 통과하는 전류가 초과되면 몇 초 내에 끊어질 수 있습니다. 그러나 입력 전압이 상승하면, 전류가 증가하여 퓨즈가 끊어지기까지 십몇 초 또는 그 이상이 걸릴 수 있습니다. 이는 상대적으로 느린 열 축적 속도 때문입니다.

퓨즈의 설계 특성

퓨즈의 설계는 일반적으로 일정 범위의 과전압과 과전류에 대한 허용성을 고려합니다. 특정 범위 내에서 전압이 상승하더라도, 퓨즈는 즉시 끊어지지 않고 일정 시간 동안 과전압과 과전류를 견딜 수 있어, 순간적인 전압 변동이나 일시적인 과전류로 인한 잘못된 끊어짐을 방지합니다.

예를 들어, 일부 고급 퓨즈는 넓은 작동 전압 범위와 더 나은 과전압 저항성을 가지며, 입력 전압이 정상 전압보다 약간 높아도 일정 시간 동안 정상 작동을 유지하며 즉시 끊어지지 않습니다. 이는 회로의 신뢰성과 안정성을 향상시키고, 자주 퓨즈를 교체해야 하는 번거로움을 줄이기 위함입니다.