Välja sekundärsäkringar ?

[Maze]

Jag skulle vilja vet vad som är bästa sättet att säkra av en krets jag håller på med. Kresten består av ett masterkort med en FPGA och lite övrig kringelektronik samt regulatorer för 3,3V, 2,5V och 1,2V. Kraften kommer in till hela systemet via en kraftig stiftlist på masterkortet där en stor elektrolyt kommer sitta för avkoppling. Sen ska 16 slavkort anslutas till masterkortet via 16 headers. Dessa består av en hög med lysdioder och ett par leddrivare. Varje slavkort behöver 0,9A 5V till dioerna och 40mA 3,3V till drivarna. Som nätdel kommer en färdigbyggd switchad nätdel användas som ger 15A 5V. På dessa nätdelar finns redan en primärsäkring så det är redan löst. Däremot funderar jag på hur mycket det bör säkras på sekundärsidan.

Vad jag förstått är sekundärsäkringar till för att skydda det som sitter efter nätdelen då det skulle ta för lång tid att vänta på att primären ska lösa vid ett fel vid känslig elektronik eller för att dela upp kresten i flera delar då ett fel i en del inte skulle räcka för att lösa en primärsäkring i en stor nätdel.

Har kommit fram till ett par förslag som jag skulle vilja ha lite synpunkter på.

1. Inga sekundärsäkringar alls utan enbart primärsäkringen i nätdelen.
2. En enda sekundärsärking på 15A för hela kresten.
3. En sekundärsäkring på 15A för hela kretsen och sen en på 1A till alla regulatorer.
4. En säkring på 1A vid varje header för 5V matningen vilket ger 16 stycken säkringar. Sen en 1A säkring ytterligare för alla regulatorerna. Elektrolyten på masterkortet kommer då vara osäkrad på sekundärsidan.

Om man nu kör alternativ 4 hade jag tänkt använda ytmonterade säkringar för att få ner storleken. Annars så hade jag tänkt ha glassäkringar i vanliga säkringsclips.

/Magnus

[limpan4all]

Gör en säkring i mönsterkortet som har ett mönster som passar ytmonterade säkringar (jag har 0603 säkringar inplanerade som reservdelar).
8mil ledare mellan två paddar i matningsspäningen kostar ingenting. Reparationssäkringen kostar ca 30SEK eller runt 15SEK om du skall bestycka allt (1000st/rulle) om socklade=betydligt dyrare.
För att funka bra som säkring så skall 8mil ledaren INTE täckas av gröntryck.
Vid praktiska prov så motsvarar den ungefär 5A trög vad gäller spänningsfall och brytkaraktäristik.

EDIT: detta gäller 35um laminat.

[MadModder]

En transistor skyddad av en supersnabb säkring kommer alltid skydda säkringen genom att gå sönder först.

[Henry]

Exakt. Vill man skydda elektronik och man vill vara helt säker på att det inte finns någon risk så är det nog normalt snabb aktiv elektronik som gäller. Inte ens en ultrasnabb smältsäkring är ens i närheten med tex en transistors frånslag.

[limpan4all]

Jag använder aldrig säkringar för att förhindra att saker går sönder utan endast för att förhindra brand.
Detta är orsaken att testinstituten kräver säkringar.

Skall man skydda elektronik krävs det elektronik i skydden och den går sönder oftare än det man skall skydda.

[Maze]

Så då är syftet med säkringarna att enbart skydda mot brand. Vilket av mina alternativ ovan hade då varit att föredra om man vill uppfylla alla krav för en CE märkning osv. Att enbart använda sig av primärsäkringen i nätdelen gör det ändå fullt möjligt att mata in 15A in i kresten. I vissa fall kommer den dra detta under normala förhållanden men om dessa ampere hamnar på fel ställe i kretsen så skulle det vara mindra bra.

[Mindmapper]

Håller inte med om ovanstående. Ta en multimeter som exempel, i många finns 2st säkringar i strömmätkretsen.
Den ena, låg ström, ofta supersnabb sitter för att skydda elektroniken.
Den andra för mätområdet för högre strömmar sitter där i första hand för personsäkerhet.
Det är absolut livsviktigt att dessa byts ut mot säkringar med hög brytförmåga. Att spara några tior där är rena vansinet.

[limpan4all]

En multimeter är en helt annan produkt. Och för dess funktion är det berättigat med dessa två säkringar.
Hela dess funktion bygger på att det finns korkade användare som inte vet vad dom sysslar med eller är ofattbart slarviga.

Vad vi har talat om här är interna säkringar mellan moduler.

Jag hade gått på variant 4 men med lokal reglering till 3,3V på respektive kort.
Då skall bara 5V gå över kablaget.
I princip alla regulatorer har inbyggd strömreglering så det fixar dom själva.
Så 16st säkringar som avsäkrar alla slavarna skulle jag gått på.

[Mindmapper]

Tycker att det är lätt missuppfatta en del av det som sagts om säkringar i tråden som generellt för all elektronik. Därför gick jag in med mitt exempel som jag tog för att visa ett tydligt exempel då man inte är ute efter brandskyddet. Ursäkta om jag stört innehållet i tråden jag tyckte bara det var lätt att misstolka. Jag håller med om det som sagts i tråden och helt klart är brandskyddet viktigast.

Jag skulle skippat säkringarna och istället satt in motstånd som fått brinna av om strömmen ökat för mycket. Men det alternativet finns inte så jag passar. Edit: dumt förslag strunta i det.

[MadModder]

Jag brukar alltid använda både primär- och sekundärsäkringar.
Sekundärsäkringarna väljer jag efter vad respektive förbrukare drar. Dock har jag aldrig byggt något med många moduler som har varsin matning. Men jag skulle nog välja att ha en säkring för varje, så slipper resten slockna om bara en del pajar. Känns säkrare också, för halvledare kan brinna mha en ström på bra mycket mindre än 15A...

Jag lutar åt alternativ 4.

[Henry]

Är det enbart dessa alternativ som är tillgängliga så att säga så är absolut 4 den jag hade valt om det inte gått med något annat.

[peter555]

Jag hade också valt alt 4.

[Maze]

Ok, men om vi bortser från mina 4 alternativ, vad hade varit bästa lösningen för att säkra av på sekundärsidan ? Ovanstående alternativ var de jag tyckte var mest rimliga, men det finns säkert andra lösningar på problemet också som kanske är bättre, enklare och billigare att implementera.

Eftersom varje slavkort inte behöver mer än 40mA med 3,3V tänkte jag ha ett stift i headern för detta för kunna använda en enda regulator på masterkortet. Varje slavkort kommer däremot få en 10u tantal för avkoppling av 3,3V matningen. En regulator på varje slavkort skulle dra iväg i pris då jag behöver runt 800 slavkort till projektet.

Masterkortet innehåller som sagt en FPGA som ska skicka ut styrsignaler till slavkorten så där behövs förrutom 3,3V regulatorn två regulatorer till för själva FPGAn. Tänkte ha ett stort spännningsplan för 5V på masterkortet där varje header till slavkorten tar sin 5V matning och som är avkopplat med en elytkondensator där matningen kommer in på kortet. Sen en 3,3 V regulator på masterkortet som matar de andra två regulatorerna, övrig elektronik på masterkortet samt de 16 slavkorten med 3,3V.

Vad man vill uppnå med sekundärsäkringarna är väl att förhindra större strömmar än 15A och att se till att dessa ampere inte hamnar på "fel ställe" i kretsen. Har sett liknande projekt där det inte funnit en enda säkring på kortet och där varje kort kunde leverar runt 20A till lysdioderna vilket gör mig lite osäker på vad som är en bra lösning.

[peter555]

Du får se upp så du inte får för stort spänningsfall på 3.3 V om du har en central regulator.

[Mindmapper]

Större strömmar än 15A förhindras redan av primärsäkringen.
Ett annat alternativ för sekundäravsäkring är att göra t.ex 4 grupper om 4 slavkort som avsäkras med var sin säkring.
Vad som bestämmer hur du ska ha det är väl t.ex hur nätdelen reagerar på överbelastningar samt om du vill att det ska synas vilket kort som krånglar. Sen är det naturligtvis också en prisfråga.