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[국내논문] 높은 차단용량 특성을 갖는 초소형 미니어처 퓨즈의 가용체 설계
Design for a Fuse Element of Sub-miniature Fuse with High Breaking Capacity Characteristics 원문보기

Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, v.54 no.3 = no.472, 2017년, pp.131 - 137  

안창환 (인하공업전문대학 디지털전자과)

초록
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네트워크 기반의 휴대용 전자 제품의 시장 성장으로 전기기기들은 더욱 소형화 되고 있는 추세이고 내부 부품간의 거리가 가까워져 회로 단락의 위험이 높아지고 있다. 회로의 단락 상황에서 유입되는 높은 과전류로 부터 폭발이나 화재 없이 전자기기를 안전하게 보호하기 위해서는 차단용량이 높은 밀폐형 카트리지 퓨즈를 적용해야 하지만 제품의 소형화 추세에 따른 공간의 문제로 해당 퓨즈의 적용이 불가능한 실정이다. 이를 해결하기 위해서 화학적 결합으로 퓨즈 가용체를 보호하는 밀폐형 퓨즈보다 공기의 유입이 자유로울 뿐만 아니라 물리적 결합으로 퓨즈링크를 보호하는 반밀폐형 초소형 퓨즈가 적용되는 것이 적합하지만 높은 차단용량 특성을 구현하는데 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 상대적으로 공간을 적게 차지하면서 높은 차단용량을 갖는 반밀폐형 초소형 퓨즈를 위한 퓨즈 가용체 합금과 퓨즈링크의 설계 기술을 통하여 회로의 단락 상황에서 안전성을 확보하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to safely protect high over current flowing into the main circuit at short-circuit without any explosion or fire, the enclosed cartridge fuse with a high interrupting capacity should be applied. But this fuse is impossible to be applied to an inner electronic circuit because of a limited sp...

Keyword

#Fuse   #Interrupt rate   #Breaking capacity   #Semi-enclosed fuse   #Fuse-links  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 퓨즈 정격전류의 1000% 이상인 높은 전류에서 퓨즈의 동작 시간을 조정하고, 퓨즈가용체에 대한 폭발 내성의 합금 설계를 적용하여 차단동작 시 퓨즈 가용체의 비산과 폭발 에너지를 감소시켜 좁은 공간에서도 높은 차단용량을 만족하는 초소형 퓨즈의 가용체를 설계하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IT 네트워크 기반의 휴대용 전자 제품의 추세는? 최근 이차전지의 용량이 상승함에 따라 회로의 단락 상황에서 유입되는 전류도 상승하게 되었고, 이로 인해 폭발 및 화재 등의 2차 피해가 우려 되고 있다. IT 네트워크 기반의 휴대용 전자 제품의 시장 성장으로 이차전지 충전기, 제어 시스템 회로 등은 더욱 소형화 되고 있는 추세로 인하여 회로 단락의 우려는 더욱 커지고 있다. 단락 시 이차전지 및 전자기기 시스템의 안전을 책임지는 보호소자인 퓨즈의 전기저항이 0Ω에 가까울수록 정전압 조건에서 유입 전류는 이론상 무한대의 전류가 전자기기로 유입되게 된다.
퓨즈의 역할은? IT 네트워크 기반의 휴대용 전자 제품의 시장 성장으로 이차전지 충전기, 제어 시스템 회로 등은 더욱 소형화 되고 있는 추세로 인하여 회로 단락의 우려는 더욱 커지고 있다. 단락 시 이차전지 및 전자기기 시스템의 안전을 책임지는 보호소자인 퓨즈의 전기저항이 0Ω에 가까울수록 정전압 조건에서 유입 전류는 이론상 무한대의 전류가 전자기기로 유입되게 된다. 그림 1과 같이 일반적인 휴대폰 충전기의 단락 조건을 만든 전류 유입 테스트에서도 회로 입력 부에서 평균 25～35A의 과전류가 충전기에 인가되고, 최대 100A 이상의 과전류가 순간적으로 유입되기도 한다[1∼2].
일반적인 휴대폰 충전기의 유입 전류는? 단락 시 이차전지 및 전자기기 시스템의 안전을 책임지는 보호소자인 퓨즈의 전기저항이 0Ω에 가까울수록 정전압 조건에서 유입 전류는 이론상 무한대의 전류가 전자기기로 유입되게 된다. 그림 1과 같이 일반적인 휴대폰 충전기의 단락 조건을 만든 전류 유입 테스트에서도 회로 입력 부에서 평균 25～35A의 과전류가 충전기에 인가되고, 최대 100A 이상의 과전류가 순간적으로 유입되기도 한다[1∼2].
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참고문헌 (9)

  1. Eun-Min Kim, Seung-Hwan Lee, Dea-Kweon Cho, Shin-Hyo Kim "Design of very fast acting fuse element using the Ag-Cu alloy" The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 63, No. 8, pp. 1070-1074, 2014. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Lee Chun-Ha, Kim Shi-Kuk, Ok Kyung-Jae "A Study on the causal analysis of electrical fire by using fuse," Seoul, Korea, Journal of Korean institute of fire science & engineering. Vol. 22, No. 1, pp. 24-28, 2008. 

  3. C. K. Ji and K. O. Kim, "Miniature fuses-Part2 : Cartridge fuse-links", Korea, Standards, KS C IEC- 60127, 02. 07, pp. 16-26, 2005. 

  4. A. Wright, P. G. Newbery "Electric fuses" London, United Kingdom, The Institution of Engineering and Technology(IET), 3th ed. pp 14-15, 2004. 

  5. C. K. Ji and K. O. Kim, "Definitions for miniature fuses and general requirements for miniature fuse-links" Korea, Standards, KS C IEC- 60127, 02. 07, pp. 1-18, 2005. 

  6. Kook-Hee Cho, Moon-Soo Cho "Reliability test technology of current limiting fuse." Seoul, Korea, Journal of Korea electrotechnology research institute, pp. 2232-2234, 2005. 

  7. Sei-hyun Lee, Eung-bo Shim and Sang-Ok Han, "Interrupting Model of Current Limiting Fuse using EMTP", Proc Korea-Japan symposium on electrical discharge and high voltage engineering, pp. 55-58, 1996. 

  8. Eun-Min Kim, Chang-Yong Kang, "Design of fast acting fuse characteristics using a precision multi-layer thin film plating" The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 65, No. 3, pp 445-451, 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. David. R. Gaskell "An introduction to transport phenomena in materials engineering"Englewood cliffs, New Jersey, USA, Prentice-Hall, Inc. 1th ed, pp. 298-300. 1997. 

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