Причина того что предохранители дольше срабатывают когда входная мощность выше нормальной

При подключении к источнику питания с напряжением выше нормального предохранитель дольше горит, в основном по следующим причинам:

Влияние взаимосвязи тока и напряжения

Закон Ома в действии

Согласно закону Ома (где I — это ток, U — напряжение, R — сопротивление), при постоянном сопротивлении цепи увеличение напряжения обычно приводит к увеличению тока. Однако для некоторых цепей, содержащих индуктивности, конденсаторы и другие компоненты, увеличение напряжения не обязательно приводит к немедленному пропорциональному увеличению тока.

Например, в цепи, содержащей индуктивности, при внезапном увеличении напряжения индуктивность создаст обратную электродвижущую силу, препятствующую быстрому изменению тока, что делает рост тока относительно медленным. Это означает, что в течение короткого времени, хотя напряжение и увеличивается, ток может не достичь значения, при котором срабатывает предохранитель.

Влияние характеристик нагрузки

Разные нагрузки по-разному реагируют на изменения напряжения. Некоторые нагрузки имеют относительно стабильные требования к току, даже если входное напряжение увеличивается, рост тока более ограничен. Например, стабилизатор напряжения в некоторых электронных устройствах будет поддерживать стабильность выходного тока в определенном диапазоне, даже если входное напряжение возрастает, он не значительно увеличит ток.

Для чисто резистивных нагрузок, таких как нагреватели, увеличение напряжения приведет к пропорциональному увеличению тока. Однако на практике многие цепи не являются чисто резистивными нагрузками, поэтому влияние повышения напряжения на ток более сложное.

Факторы в механизме срабатывания предохранителя

Процесс накопления тепла

Предохранитель срабатывает, потому что тепло, выделяемое проходящим током, превышает его емкость. При увеличении входного напряжения, хотя ток может увеличиться, время, необходимое для накопления тепла, чтобы предохранитель сработал, будет длиннее.

Предохранители обычно изготавливаются из металлического материала с низкой температурой плавления, и когда через него проходит электрический ток, выделяется тепло, которое повышает температуру предохранителя. Предохранитель сработает только тогда, когда температура повысится до такой степени, что расплавит его. Накопление тепла — это процесс во времени, даже если ток увеличивается, требуется определенное количество времени, чтобы предохранитель достиг температуры срабатывания.

Например, предохранитель, рассчитанный на определенный ток, при нормальном рабочем напряжении, может сработать в течение нескольких секунд, если превышен проходящий ток. Но если входное напряжение возрастает, предположим, ток увеличивается до такого уровня, что может потребоваться десятки секунд или даже больше, чтобы предохранитель сработал из-за относительно медленного процесса накопления тепла.

Конструктивные особенности предохранителей

Конструкция предохранителей обычно учитывает определенную переносимость повышенного напряжения и тока. В случае повышения напряжения в определенных пределах, предохранитель не сработает немедленно, но сможет выдерживать повышенное напряжение и ток в течение некоторого времени, чтобы избежать ложного срабатывания из-за кратковременных колебаний напряжения или кратковременного перегрузки по току.

Например, некоторые высококачественные предохранители могут иметь широкий диапазон рабочих напряжений и лучшую устойчивость к перенапряжению, и все еще могут поддерживать нормальную работу в течение некоторого времени, когда входное напряжение немного выше нормального, без немедленного срабатывания. Это для повышения надежности и стабильности цепи, чтобы избежать частой замены предохранителей.