[반도체기초] polyswitch(폴리스위치)

이번에 알아볼 소자는 FUSE 종류 중 하나인 Polyswitch(폴리스위치) 다.

FUSE라 하면 아마 이미 익히 들어 잘 알고 있을 것이다. 특정 정류 이상이 흐르게 되면 끊어지는 소자를 FUSE라고 하는데 한번 끊어지게되면 교체해줘야하는 불편함이 있다.

그래서 요즘에는 FUSE를 잘 사용하지 않고 대신 사용하는 소자가 있었으니! 바로 polyswitch(폴리스위치) 이다.

폴리스위치는 부품의 교체 없이 반영구적으로 사용할 수 있는 특징이 있는데 회로에 과전류가 유입되면 열에 의하여 폴리스위치가 저저항체에서 고저항체로 변하게되고 이에 따라 과전류를 제한하여 기기의 내부회로를 보호하게 된다. 반대로 소자의 온도가 낮아지게되면 저항값은 다시 초기상태로 돌아와 회로가 정상동작 하게 된다.

기존의 FUSE보다 진동, 습기, 먼지등의 환경에서 우수한 특성을 갖고 있으며 간편한 장착으로 인해 현재 많은 곳에서 사용되고 있다.

폴리스위치 선정에 중요한 용어들을 정리해보면 아래와 같다.

Ih ( Hold Current ) : 최대 사용가능 전류
주위온도 20℃에서 이 전류값까지는 절대 동작(전류차단)하지 않으며, 정상적으로 동작하는 전류의 최대값을 말함.

It ( Trip Current ) : 최소 동작가능 전류
주위온도 20℃에서 이 전류값부터는 절대적으로 동작(전류차단)하며, 과전류로 판단할 수 있는 최소전류값을 말함

참고 사항 : 실질적으로 PolySWitch는 Ih값과 It값 사이에서 동작을 하게 되며 상대적으로 높은 과전류가 인가되면 빨리 동작하고 낮은 과전류가 인가되면 늦게 동작하며 그 정확한 동작 시간은 각 Part별 Time-to-Trip Graph를 참조

Vmax ( Maximum Device Voltage ) : 최대 사용가능 전압
이 전압값은 각 Part의 내전압을 의미하며 이 전압값이내에서는 각 Part의 사용이 가능

Imax ( Maximum Device Current ) : 최대 허용 전류
이 전류값은 각 Part의 내전류를 의미하며 이 전류값이내에서는 각 Part의 사용이 가능

Rmax ( Maximum Device Resistance ) : 최대 초기 저항치.

Rmin ( Minimum Device Resistance ) : 최소 초기 저항치.

R1max ( Minimum Device Resistance measured 1 hour post trip ) : Solder or 첫 Tirp후 1시간 이후의 최대 저항치.


폴리스위치 선정 방법은

1. 우선 내가 폴리스위치를 적용할 시스템의 최대전류와 전압을 확인
2. 적용제품의 최대온도를 고려하여 lh(hold current)를 계산 ( lh = I / 변화율)
3. 계산된 lh를 근거로 제품을 선정하며 lh는 회로의 부하전류보다 같거나 커야한다.