Interruttori nel Tuo PCB e nel Tuo Elenco dei Materiali

I dispositivi di interruzione del circuito non sono necessari in ogni sistema, ma in alcuni ambienti rappresentano la principale fonte di protezione contro sovratensioni/correnti elevate, così come contro eventuali danni che possono derivare da picchi di tensione. I dispositivi di interruzione del circuito sono meglio conosciuti per l'uso nella protezione dei circuiti residenziali, ma possono essere utilizzati in qualsiasi ambiente (come i sistemi di alimentazione e i sistemi industriali) che richiede protezione del circuito. Alcuni dispositivi di interruzione del circuito possono essere montati su un PCB, mentre altri sono troppo grandi e devono essere montati su pannello all'interno di un contenitore.

Quale di queste opzioni dovresti scegliere per il tuo progetto? Descriveremo come scegliere tra questi dispositivi di interruzione del circuito e come specificarli nel tuo assemblaggio.

Dispositivi di Interruzione del Circuito nel Tuo PCB

Se il tuo PCB contiene elementi sensibili che devi proteggere da un guasto del sistema a corrente alta, probabilmente avrai bisogno di includere un dispositivo di interruzione del circuito nel tuo PCB. La protezione del circuito può anche essere richiesta in base alle normative EMC o agli standard di settore applicabili al tuo prodotto, e tali requisiti di protezione del circuito potrebbero giustificare un dispositivo di interruzione del circuito. Esistono molti tipi di dispositivi di interruzione del circuito che possono essere inclusi nel tuo PCB, proteggendo il tuo circuito da sovratensioni e/o correnti di accensione sia in AC che in DC.

Ci sono quattro tipi di dispositivi di interruzione del circuito:

• Termico - scatta a causa del surriscaldamento durante le condizioni di sovracorrente
• Magnetico - scatta per il campo magnetico generato da una corrente
• Termico-magnetico - coinvolge la piegatura di un'armatura bimetallica ad alta corrente
• Idraulico-magnetico - la forza magnetica agisce su una molla in un fluido smorzante per far scattare l'interruttore

Ogni tipo di interruttore ha un diverso profilo di intervento della corrente nel tempo e caratteristiche meccaniche distinte. Gli interruttori puramente magnetici senza ritardo idraulico utilizzano un solenoide per interrompere un picco di corrente e sono di gran lunga gli interruttori più veloci tra le quattro opzioni.

Montaggio su PCB vs. Montaggio su Pannello

Gli interruttori sono disponibili per essere montati direttamente su un PCB, mentre gli interruttori più grandi vengono normalmente montati su un pannello in un alloggiamento o armadio. Gli interruttori a basso costo che possono essere montati su un PCB sono disponibili con valutazioni di intervento della corrente di decine di Ampere.

Proteggere un PCB da sovracorrenti richiede un'idea del livello di corrente che si propagerà nel circuito una volta che si verifica un guasto. Esistono numerosi fusibili e interruttori automatici che si possono utilizzare e che possono essere montati su un PCB più grande in grado di sopportare correnti dell'ordine di 10 A. Ad esempio, l'interruttore automatico della serie 1410-L110 è un interruttore termico monopolo, con azionamento a pressione e commutazione estremamente rapida. Questo interruttore automatico si attacca facilmente al tuo PCB come componente passante.

Altri interruttori automatici sono disponibili nella variante bipolare e sono tipicamente utilizzati con circuiti che richiedono apparecchiature più grandi. Qualcosa di più robusto, come un interruttore automatico Merlin Gerin, non può essere montato su un PCB e deve essere fissato al packaging esterno del tuo dispositivo. Tuttavia, possono fornire una protezione significativa in caso di cortocircuito e prevenire il guasto della tua scheda o il rischio di incendio, specialmente in un sistema ad alta potenza.

Selezionare l'Interruttore Automatico Giusto

Alcuni ingegneri tendono a sovradimensionare la protezione dei loro circuiti per evitare scatti accidentali, ma spesso specificano un interruttore automatico con una valutazione molto più alta di quanto dovrebbero. La corrente nominale su un interruttore automatico indica la corrente massima che l'interruttore può mantenere a temperatura ambiente. Ad esempio, un interruttore da 10 A manterrà una corrente di 10 A senza scattare. Un tipico interruttore da 4 A con un profilo di scatto lento può tollerare un picco di corrente momentaneo di 10 A senza scatti di disturbo.

Esistono vari termini utilizzati per descrivere le prestazioni degli interruttori automatici. Termini come "protezione dall'accensione", "impermeabile" e "antipolvere" sono usati per descrivere gli interruttori automatici. Tuttavia, questi termini lasciano spazio all'ambiguità a meno che non siano specificati degli standard industriali specifici nella documentazione del componente. Dovresti sempre confrontare gli standard specificati per il tuo interruttore automatico con l'applicazione prevista quando selezioni la protezione per la tua scheda. Assicurati di includere gli standard pertinenti nel tuo elenco dei materiali.

I salvavita con terminali a innesto sono facili da installare e sostituire. Possono anche essere saldati, specialmente i salvavita con terminali passanti. Ovviamente, le connessioni con terminali a vite sono più sicure e adatte per applicazioni ad alta corrente e in ambienti dove le vibrazioni possono diventare un problema. Non tutti i salvavita con terminali a vite possono essere fissati al vostro PCB attraverso fori di montaggio, e sarà necessario esaminare questi dispositivi prima di tentare di includerli nel vostro PCB.

Protezione dei circuiti ad alta resistenza in un sistema industriale

Cosa includere nel vostro Distinta dei Materiali

Se state inviando un intero assemblaggio (inclusi cablaggi, fascette di cavi, involucro, ecc.) a un produttore su contratto per la produzione in volume, allora qualsiasi componente che fa parte del prodotto assemblato dovrebbe essere incluso nella distinta dei materiali. Questo include qualsiasi salvavita che si collegherà al PCB. Questo dovrebbe includere anche qualsiasi blocco di terminali a vite e conduttori volanti che forniranno i collegamenti elettrici necessari al PCB.

Se stai inviando solo un PCB per l'assemblaggio, e l'interruttore automatico sarà montato sul PCB, allora dovrebbe essere incluso nella distinta dei materiali per l'assemblatore. Se ci sarà un test in-circuit sulla linea con la scheda assemblata (verificando che l'interruttore si scolleghi), l'assemblatore deve conoscere la tensione e la corrente che scollegano l'interruttore; ciò può essere incluso nella descrizione del componente per la distinta dei materiali.

Ogni volta che hai bisogno di includere componenti come un interruttore automatico nel tuo prodotto assemblato, assicurati di utilizzare il set completo di strumenti di progettazione PCB in Altium Designer^® per progettare il tuo PCB. Altium Designer include capacità di progettazione di cablaggi che possono verificare connessioni logiche verso componenti esterni come un interruttore automatico, così come cablaggi personalizzati e assemblaggi di cavi. Quando hai terminato il tuo progetto e vuoi rilasciare i file al tuo produttore, la piattaforma Altium 365^™ rende facile collaborare e condividere i tuoi progetti.

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