فیوز الکترونیکی، حافظ جان بردهای الکترونیکی

فیوز الکترونیکی نقش مهمی در حفاظت از بردهای الکترونیکی ایفا می‌کنند. این قطعات ساده اما کاربردی، با قطع کردن به موقع جریان بیش از حد (بیش از جریان نامی‌شان) موجب جلوگیری از آسیب به قطعات برد و همچنین کاهش خطرات ایمنی می‌شوند. انتخاب صحیح فیوز بر اساس معیارهایی که در بخش‌های بعد آمده است، باعث حفاظت مطمئن از مدار الکترونیکی و جلوگیری از خسارات پرهزینه می‌شود.

کاربرد و ساختار فیوز

فیوز یک قطعه حفاظتی است که در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی کاربرد دارد و از آن‌ها در برابر افزایش غیرمجاز جریان الکتریکی محافظت می‌کند. هر فیوز یک جریان نامی دارد که  اگر جریانی بیش از جریان نامی از فیوز بگذرد واکنش فیوز قطع جریان الکتریکی خواهد بود و با قطع جریان، دیگر قسمت‌های مدار آسیب نخواهند دید. اضافه‌جریان می‌تواند ناشی از اتصال کوتاه (ناشی از عبور جریان از مسیر نادرست)، خطاهای پیکربندی (configuration faults)، قوس‌های الکتریکی و مشکلات مشابه باشد. گرمای حاصل می‌تواند به اندازه‌ای باشد که عایق کابل را ذوب کند (اگر فیوز به موقع قطع نکند).

عنصر اصلی ساده‌ترین فیوز، نواری فلزی است که در یک محفظهٔ غیررسانا قرار دارد. با عبور بیش از حد مجاز جریان، نوار فلزی ذوب شده و مدار الکتریکی قطع می‌شود. هر فیوز تنها یک بار عمل می کند و برای کار کرد دوباره نیاز به تعویض یا تعمیر دارد. تصویر 1 شماتیک‌های مداری فیوز در استانداردهای IEC، ANSI و IEEE را نشان می‌دهد. برای مطالعه بیشتر درباره ساختار و تاریخچه فیوزها به وبسایت ویکی‌پدیا مراجعه کنید.

  تصویر 1- شماتیک‌های مداری فیوز در استانداردهای IEC، ANSI و IEEE

دسته‌بندی فیوزها

فیوزها را می‌توان بر اساس ویژگی‌هایی مانند مقدار جریان نامی، ولتاژ نامی ، ظرفیت قطع، زمان واکنش، کاربرد، نوع ساختار و محیط عملکرد دسته‌بندی کرد.

فیوز برحسب جریان نامی (Current Rating)

عبارت است از حداکثر جریانی که فیوز می‌تواند بدون سوختن تحمل کند و بر حسب آمپر (A) اندازه‌گیری می‌شود. مقادیر رایج شامل 1آمپر، 5آمپر، 10آمپر، 15آمپر و غیره هستند. انتخاب صحیح این مقدار باعث می‌شود که فیوز از مدار در برابر جریان بیش از حد محافظت کند بدون اینکه در شرایط عادی قطع شود.

فیوز برحسب ولتاژ نامی (Voltage Rating)

حداکثر ولتاژی که فیوز می‌تواند بدون ایجاد قوس الکتریکی تحمل کند که بر حسب ولت (V) اندازه‌گیری می‌شود. فیوزهای ولتاژ پایین (مثل 12ولت، 24 ولت) در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند، در حالی که فیوزهای ولتاژ بالا (مثلا 240 ولت ، 600 ولت) برای مصارف صنعتی و خانگی کاربرد دارند.

فیوز برحسب ظرفیت قطع (Breaking Capacity)

حداکثر جریانی که فیوز می‌تواند در هنگام وقوع خطا بدون آسیب به خود و مدار قطع کند. بر حسب کیلوآمپر (kA) بیان می‌شود. فیوزهای با ظرفیت قطع کم برای مصارف خانگی و فیوزهای با ظرفیت قطع بالا برای محیط‌های صنعتی و شبکه‌های توزیع برق مناسب هستند.

فیوز برحسب زمان واکنش (Response Time)

مشخص می‌کند که فیوز چقدر سریع در برابر اضافه‌جریان واکنش نشان می‌دهد.

• فیوزهای سریع (Fast-Blow) : بلافاصله هنگام وقوع اضافه‌جریان مدار را قطع می‌کنند و معمولا در تجهیزات الکترونیکی حساس استفاده می‌شوند.
• فیوزهای تأخیری (Slow-Blow) قادر به تحمل اضافه‌جریان‌های کوتاه‌مدت (مانند لحظه راه‌اندازی موتور) هستند و در بارهای القایی کاربرد دارند.

فیوز برحسب کاربرد (Application)

فیوزها برای کاربردهای مختلف طراحی شده‌اند، مانند:

• فیوزهای الکترونیکی: برای مدارهای حساس در رایانه‌ها، تلویزیون‌ها و تلفن‌های همراه.
• فیوزهای خودرویی: معمولاً از نوع تیغه‌ای هستند و در سیستم‌های برق خودروها استفاده می‌شوند.
• فیوزهای صنعتی: دارای ظرفیت بالای جریان و ولتاژ برای محافظت از تأسیسات و کارخانه‌ها.
• فیوزهای خانگی: برای حفاظت از مدارهای برق خانه و لوازم خانگی.

فیوز برحسب نوع ساختار (Construction Type)

• فیوزهای کارتریجی (Cartridge Fuses) – دارای بدنه استوانه‌ای با درپوش‌های فلزی، معمولا در برق صنعتی و خانگی استفاده می‌شوند.
• فیوزهای تیغه‌ای (Blade Fuses) – دارای بدنه پلاستیکی با تیغه‌های فلزی، بیشتر در خودروها کاربرد دارند.
• فیوزهای شیشه‌ای (Glass Tube Fuses) – بدنه شفاف دارند که امکان مشاهده وضعیت فیوز (سوخته یا سالم بودن) را فراهم می‌کند.
• فیوزهای ریستی (قابل تنظیم مجدد) (Resettable Fuses – PTC Fuses) – پس از قطع شدن، به‌طور خودکار پس از مدتی مجدداً به حالت عادی بازمی‌گردند و معمولاً در دستگاه‌ها یا مدارات الکترونیکی استفاده می‌شوند.

تفاوت فیوزها و مدارشکن‌ها چیست؟

فیوزها و مدارشکن‌ها (Circuit Breakers) عملکرد مشابهی دارند. هر دو در صورت افزایش ناگهانی جریان یا اتصال کوتاه، مدار الکتریکی را قطع می‌کنند. اما یک تفاوت اساسی بین آن‌ها وجود دارد. قطع‌کننده‌های مدار در واقع کلیدهایی هستند که مانند سایر کلیدها پس از فعال شدن می‌توان آن‌ها را مجددا تنظیم کرد. در مقابل، بیشتر فیوزها فقط یک‌بار قابل استفاده هستند. زمانی که فیوز می‌سوزد، باید با یک فیوز جدید جایگزین شود. فیوزها ‌طوری طراحی‌شده‌اند که یک اتصال ضعیف در مدار باشند.

فیوزها ارزان هستند و می‌توان آن‌ها را به‌سرعت و به‌ آسانی تعویض کرد تا حداقل زمان قطعی ایجاد شود. مسئله مهم این است که فیوزی انتخاب شود که مقدار جریان مجازآن کاملا با دستگاه یا مدار مطابق باشد یعنی بتواند به موقع قطع کند و در حداکثر جریان اتصال کوتاه مدار دوام بیاورد و منفجر نشود. تصویر 2 چند نوع فیوز و یک مدار شکن را نشان می‌دهد.

تصویر 2- چند نوع فیوز و یک مدار شکن

فیوز در بردهای الکترونیکی

فیوزهای الکترونیکی نقش حیاتی در محافظت از مدارهای الکترونیکی در برابر جریان بیش از حد ایفا می‌کنند که این جریان‌ها می‌تواند به قطعات آسیب برساند یا خطرات ایمنی ایجاد کند. فیوزها تجهیزات ساده اما موثری هستند که برای قطع اتصال الکتریکی زمانی که جریان بیش از حد از مدار عبور می‌کند، طراحی شده‌اند و از گرمای بیش از حد، آتش‌سوزی یا تخریب قطعات الکترونیک حساس جلوگیری می‌کنند. بردهای الکترونیکی از انواع مختلفی از فیوزها استفاده می‌کنند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. در ادامه این فیوزها معرفی و بررسی می‌شوند.

فیوزهای نصب سطحی (SMD Fuses):

قطعات نصب سطحی (SMD) قطعات الکترونیکی هستند که روی سطح بردهای مدار چاپی (PCB) قرار می‌گیرند. فیوزهای SMD به دو شکل قابل تنظیم مجدد و غیرقابل تنظیم مجدد موجود هستند. فیوزهای SMD غیرقابل تنظیم مجدد مانند سایر انواع فیوزها عمل می‌کنند. اگر جریان بیش از حد یا اتصال کوتاه رخ دهد، مقاومت داخلی ذوب شده و مدار را قطع می‌کند و پس از سوختن، باید تعویض شوند. این نوع از فیوزها در اندازه‌ها، جریان‌ها و دماهای نامی مختلفی موجود هستند و از مواد متنوعی از جمله سرامیک و ترموپلاستیک ساخته می‌شوند. در مقابل، فیوزهای SMD  قابل تنظیم مجدد، می‌توانند چندین بار استفاده شوند. این فیوزها به روشی مشابه فیوزهای حرارتی قابل تنظیم مجدد عمل می‌کنند و در اندازه‌ها و ظرفیت‌های متفاوت  موجود هستند. تصویر 3 یک فیوز SMD 3 آمپر با ولتاژ 250 ولت را نشان می‌دهد. آموزش مقدماتی و پیشرفته طراحی PCB را از این لینک می‌توانید تهیه کنید

تصویر 3- فیوز SMD

فیوزهای کارتریجی (Cartridge Fuses):

فیوزهای کارتریجی شاید آشناترین و متداول‌ترین نوع فیوز باشند. بدنه این فیوزها می‌تواند از مواد رسانای مختلفی مانند شیشه، سرامیک و چینی ساخته شود. سیم مقاومتی داخلی آن‌ها معمولاً از مس، نقره، آلومینیوم یا روی تشکیل شده است.

فیوزهای کارتریجی در هر دو انتها دارای کنتاکت هستند و با ولتاژ 240 ولت سازگارند. مانند سایر فیوزها، فیوزهای کارتریجی نیز در اندازه‌های مختلفی عرضه می‌شوند، از جمله فیوزهای فرولی کوچک با ظرفیت 60 آمپر و کارتریج‌های با تیغه چاقویی بزرگ‌تر با ظرفیت 600 آمپر. این فیوزها دارای سرعت عملکرد بسیار بالا هستند و قیمت ارزان دارند و به دلیل طراحی استوانه‌ای، به ‌راحتی قابل تعویض هستند.

در الکترونیک این فیوزهای استوانه‌ای شکل، معمولا در منابع تغذیه و سایر کاربردهای جریان بالا یافت می‌شوند. تصویر 4 یک فیوز کارتریجی را نشان می‌دهد.

تصویر 4 – فیوز کارتریجی

فیوزهای تیغه‌ای (Blade Fuses):

فیوز تیغه‌ای نوعی فیوز الکتریکی است که دارای پایانه‌های فلزی تخت و تیغه‌ای شکل است. این فیوز معمولا در کاربردهای خودرویی و الکترونیکی برای محافظت از مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود. بدنه فیوز تیغه‌ای از پلاستیک ساخته شده و دارای دو ترمینال فلزی است که درون نگهدارنده فیوز یا سوکت مخصوص قرار می‌گیرد.

فیوزهای تیغه‌ای در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلفی موجود هستند که پراستفاده‌ترین آن‌ها به شرح زیر می‌باشند:

• فیوز تیغه‌ای میکرو : (Micro Blade Fuse) کوچک‌ترین نوع، مناسب برای مدارهای الکترونیکی فشرده.
• فیوز تیغه‌ای مینی (Mini Blade Fuse): کوچک‌تر از مدل استاندارد، معمولاً در خودروهای مدرن استفاده می‌شود.
• فیوز تیغه‌ای استاندارد :(Standard Blade Fuse) رایج‌ترین نوع  فیوزهای تیغه‌ای است که در خودروها و کامیون‌ها به کار می‌رود.
• فیوز تیغه‌ای ماکسی :(Maxi Blade Fuse) دارای اندازه بزرگ‌تر است که برای کاربردهای جریان بالا مانند سیستم‌های باتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همان‌طور که اشاره شد این نوع فیوزها در صنعت خودرو و در الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله کاربردهای این نوع فیوزها در الکترونیک می‌تون استفاده در منابع تغذیه و پنل‌های کنترلی برای محافظت در برابر جریان اضافی را نام برد. تصویر 5 یک فیوز تیغه‌ای را نشان می‌دهد.

تصویر 5– فیوز تیغه‌ای

استفاده از PTC برای حفاظت جریانی (فیوزهای ریستی)

ترمیستور یا مقاومت حساس به دما است که با تغییرات دمایی مقدار مقاومتش تغییر می‌کند. در واقع با انداره‌گیری مقاومت یک ترمیستور می‌توان دمای آن را تعیین کرد و به همین دلیل این قطعه به عنوان سنسور دما نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به دسته‌ای از ترمیستورها که مقاومت آن‌ها با دما افزایش می‌یابد PTC (Positive Temperature  (Coefficient گفته می‌شود. از این قطعه معمولا برای حفاظت در برابر اضافه‌جریان، حسگرهای دما و کاربردهای گرمایشی خودتنظیم استفاده می‌شود. که در این‌جا کاربرد حفاطت در برابر اضافه جریان مد نظر می‌باشد.

نحوه عملکرد PTC  به این صورت است که در دماهای پایین، یک PTC دارای مقاومت کم است و اجازه عبور جریان را می‌دهد. با افزایش دما (به دلیل جریان زیاد یا گرمای خارجی)، مقاومت آن به‌شدت افزایش می‌یابد، که جریان را محدود کرده و از مدار محافظت می‌کند. پس از کاهش دما، مقاومت آن به مقدار عادی بازمی‌گردد و مدار به عملکرد طبیعی خود ادامه می‌دهد.

کاربرد رایج PTC در الکترونیک حفاظت در برابر اضافه‌جریان در مدارهای الکترونیکی  و محافظت در برابر نوسانات در منابع تغذیه می‌باشد. از  کاربردهای PTC در سایر صنایع  می‌توان به تشخیص دما در لوازم خانگی و گرمایش خودتنظیم (مانند صندلی‌های گرم‌کن خودرو و سیستم‌های یخ‌زدایی) اشاره کرد. تصویر 5 یک PTC و همچنین شماتیک مداری آن را نشان می‌دهد.

تصویر 6 – یک PTC (سمت راست) – شماتیک PTC (سمت چپ)

مدارات حفاظت جریانی

در این بخش دو مورد از مداراتی که در حکم فیوز هستند و یک IC که برای حفاظت جریانی استفاده می‌شوند بررسی می‌شوند. یک مدار ساده برای محافظت در برابر جریان اضافی را می‌توان با استفاده از یک آپ‌امپ طراحی کرد. این آپ‌امپ جریان اضافی را تشخیص می‌دهد و بر اساس آن، یک ماسفت را برای قطع یا وصل کردن بار به منبع تغذیه کنترل می‌کند. تصویر 6 شماتیک این مدار حفاظت جریانی را نشان می‌دهد. در این مدار از یک ماسفت (IRF540N) برای قطع و وصل کردن جریان بار استفاده شده است. اما قبل از قطع بار، لازم است جریان بار تشخیص داده شود. این کار با استفاده از مقاومت شنت R1 انجام می‌شود که مقدار آن ۱ اهم و توان آن ۲ وات است. در حالت روشن (ON) ماسفت، جریان بار از طریق درین ماسفت عبور کرده و از طریق مقاومت شنت به زمین (GND) می‌رسد. این مقاومت، متناسب با مقدار جریان، یک افت ولتاژ ایجاد می‌کند که طبق قانون اهم قابل محاسبه است. برای مثال، اگر جریان ۱ آمپر از بار عبور کند، افت ولتاژ روی این مقاومت ۱ ولت خواهد بود.

تصویر 7 – مدار حفاظت جریان با آپ امپ و ماسفت

اگر این افت ولتاژ را با یک ولتاژ از پیش تعیین‌شده (ولتاژ مرجع) توسط یک آپ‌امپ مقایسه کنیم، می‌توانیم جریان اضافی را تشخیص دهیم و در نتیجه، ماسفت را خاموش کرده و بار را قطع کنیم. در این مدار، از آپ‌امپ LM358 به عنوان مقایسه‌کننده استفاده شده است. وظیفه این مقایسه‌کننده، مقایسه‌ی دو مقدار است: 1) افت ولتاژ روی مقاومت شنت و 2) یک ولتاژ مرجع که با استفاده از یک پتانسیومتر (RV1) تنظیم می‌شود (RV1 مانند یک تقسیم‌کننده ولتاژ عمل می‌کند). افت ولتاژ روی مقاومت شنت به پایه معکوس‌کننده (Inverting) مقایسه‌کننده متصل است، در حالی که ولتاژ مرجع به پایه غیرمعکوس‌کننده (Non-Inverting) مقایسه‌کننده متصل شده است.

نحوه عملکرد مقایسه‌کننده بدین صورت است که اگر ولتاژ حس‌شده کمتر از ولتاژ مرجع باشد، خروجی مقایسه‌کننده مثبت خواهد شد و تقریبا به مقدار VCC می‌رسد و ماسفت در حالت روشن قرار می‌گیرد و جریان بار متصل می‌باشد. اما اگر ولتاژ حس‌شده بیشتر از ولتاژ مرجع باشد، خروجی مقایسه‌کننده به ولتاژ زمین (۰ ولت) می‌رسد و ماسفت خاموش شده و جریان بار قطع می‌شود. به این ترتیب، در صورت تشخیص جریان اضافی، جریان بار به طور خودکار قطع خواهد شد.

در مدار دوم هم حفاظت ولتاژ و هم حفاظت جریان صورت می‌گیرد. تصویر 7 شماتیک مداری را نشان می‌دهد که حفاظت جریان و ولتاژ را باهم انجام می‌دهد. ولتاژ تغذیه ورودی که 24 ولت می‌باشد به ورودی این مدار متصل شده است. دیود D1 برای این منظور می‌باشد اگر ولتاژ تغذیه به صورت معکوس متصل شد مشکلی پیش نیاید. خازن C1 نیز یک خازن نویزگیر می‌باشد. بعد از دیود D1 یک ترمیستور (PTC) قرار گرفته که اگر جریانی که مدار می‌کشد افزایش پیدا کند، مقاومت این ترمیستور افزایش یافته و موجب قطع جریان اضافه می‌شود و به این شکل حفاظت جریانی صورت می‌پذیرد.

تصویر 8 – مدار حفاظت ولتاز و جریان

اگر ولتاژ ورودی از 30 ولت بیشتر شود، دیود زنر روشن می‌شود و با افزایش ولتاژ، باقی ولتاژ روی مقاومت R2 می‌افتد. حال اگر ولتاژ ورودی از 35 ولت بیشتر شود، ولتاژ روی مقاومت R2 که ولتاژ گیت ترایاک نیز هست از 5 ولت بیشتر می‌شود و ترایاک روشن می‌شود. با وصل شدن ترایاک در شاخه سمت راست اتصال کوتاه به وجود می‌آید و جریان به مدار وارد نمی‌شود و به این صورت محافظت ولتاژی صورت می‌گیرد.

حال در اثر این افزایش جریان، مقاومت PTC افزایش می‌یابد و مانع از سوختن ترایاک می‌شود. مقاومت R1 نیز باعث می‌شود هنگامی که ترایاک روشن شد و جریان افزایش یافت، ولتاژ شاخه شامل دیود زنر و مقاومت R2 سریع‌تر افزایش یابد و عمل حفاظت ولتاژ و جریان بهتر انجام گیرد.

برای حفاظت جریان می‌توان از ICهای حفاظت جریان نیز استفاده کرد. یک نمونه از این ICها AMC23C12 ساخت شرکت TI می‌باشد. کاربرد این IC تشخیص سریع اضافه جریان برای قطع PWM  سوییچ‌های سریع در کاربردهای کنترل موتور، اینورتر و سایر کابردهای کنترلی می‌باشد. این IC منبع و مصرف‌کننده را نیز از یکدیگر ایزوله می‌کند.  تصویر 8 شماتیک این IC حفاظت جریان ایزوله را نمایش می‌دهد.

تصویر 9 – IC حفاظت جریان ایزوله

سایر حفاظت‌ها

علاوه بر حفاظت جریانی، حفاظت مدار در برابر اضافه ولتاژ و ولتاژهای گذرا نیز در بعضی مدارات الکترونیکی ضروری می‌باشد. ساده‌ترین راه برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ استفاده از دیود زنر و یا وریستور(مقاومت متغیر با ولتاژ) می‌باشد. همچنین ساده‌ترین روش برای حفاظت در برابر ولتاژهای گذرا که معمولا از سمت شبکه یا بارهای سلفی تغذیه شده ناشی می‌شود، استفاده از دیود TVS می‌باشد. برای آشنایی بیشتر با کلیک روی این لینک می‌توانید مقاله دیود TVS در وبسایت یوبرد را مطالعه کنید.

فیوز از دیدگاه استاندارد

فیوزها در استانداردهای مختلف IPC (مؤسسه مدار چاپی) و سایر استانداردهای مرتبط با الکترونیک مورد بررسی قرار گرفته‌اند، زیرا که این قطعات نقش مهمی در ایمنی و حفاظت مدارهای الکترونیکی دارند. در این بخش استانداردهایی که به صورت مستقیم یا غیر‌مستقیم به فیوزها مرتبط می‌شوند معرفی می‌شوند.

فیوز در استانداردهای IPC:

استانداردهای IPC بیشتر بر تولید و مونتاژ دستگاه‌های الکترونیکی تمرکز دارند. اگرچه این استانداردها معمولا انواع فیوزها یا مشخصات دقیق آن‌ها را تعریف نمی‌کنند، اما به اهمیت استفاده از فیوزها از نظر طراحی، مونتاژ و ایمنی اشاره دارند.

• IPC-2221 (الزامات کلی طراحی بردهای مدار چاپی و دیگر ساختارهای اتصال)

این استاندارد دستورالعمل‌هایی برای طراحی بردهای مدار چاپی (PCB) ارائه می‌دهد، اما به طور خاص به فیوزها اشاره نمی‌کند. با این حال، بر انتخاب صحیح (بر اساس معیارهای انتخاب فیوز که قبل‌تر اشاره شد) و جایگذاری مناسب قطعات (از جمله فیوزها) برای اطمینان از عملکرد ایمن تأکید دارد.

• IPC-2222 (الزامات دسته‌بندی شده برای بردهای مدار چاپی سخت با مواد آلی)

مشابه IPC-2221، این استاندارد نیز به طراحی بردهای مدار چاپی مربوط می‌شود. اگرچه به‌طور مستقیم به فیوزها اشاره نمی‌کند، اما بر اهمیت جایگذاری و ایمنی قطعات در فرآیند طراحی تأکید دارد.

• IPC-A-610 (قابلیت پذیرش مونتاژهای الکترونیکی)

این استاندارد یکی از مهم‌ترین منابع برای تعیین کیفیت مونتاژهای الکترونیکی است. در این استاندارد ملاحظات مربوط به پذیرش صحیح قطعات و جایگذاری عناصر حفاظتی مانند فیوزها صحبت شده است. همچنین ان استاندارد بر جایگذاری صحیح فیوزها، انتخاب صحیح آن‌ها و عدم بای‌پس و از قلم افتادن فیوزها در حین مونتاژ تاکید می‌کند.

گرچه استانداردهای IPC مستقیما روی فیوزها تمرکز ندارند، اما فیوزها را به عنوان بخشی از طراحی ایمن و مونتاژ بردهای مدار چاپی در نظر می‌گیرند. از سوی دیگر، استانداردهای بین‌المللی مانند IEC،UL و ISO به طور ویژه مشخصات، الزامات و آزمایش‌های مرتبط با فیوزها را تعیین می‌کنند.

آموزش این استاندارد را در سایت یوبرد مشاهده کنید.

سایر استانداردهای بین‌المللی مربوط به فیوزها:

علاوه بر استانداردهای IPC، چندین استاندارد و مقررات ایمنی دیگر نیز، به‌ویژه از نظر ایمنی، طراحی الکتریکی و حفاظت از مدار به فیوزها پرداخته اند. از جمله می توان به استانداردهای IEC 60127 (فیوزهای مینیاتوری(کوچک))، UL 248 (استاندارد فیوزهای ولتاژ پایین)، BS 1362 (استاندارد بریتانیا برای فیوزها)، ISO 8820 (استاندارد فیوزهای خودرو) اشاره کرد.

کاربردهای فیوز در سایر صنایع

علاوه‌بر صنعت الکترونیک، فیوزها در سایر صنایع مانند صنعت تولید وتوزیع انرژی، صنعت اتوماسیون صنعتی، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و صنعت ساختمان و تاسیسات برقی کاربرد دارند و  به‌طور کلی، فیوزها نقش حیاتی در ایمنی و پایداری سیستم‌های الکتریکی دارند و در تقریبا تمام صنایع استفاده می‌شوند. از دلایل استفاده از فیوزها می‌توان به جلوگیری از آتش‌سوزی، انفجار، برق‌گرفتگی، خرابی تجهیزات، و زیان‌های مالی اشاره کرد به همین دلیل، استفاده از فیوز در تمام صنایع ضروری است.

فیوزها معمولا اولین تجهیز حفاظتی در مدارات الکتریکی می‌باشند چون زمان قطع آن‌ها بسیار کمتر از تجهیزاتی مانند کلیدهای مینیاتوری یا کلیدهای اتوماتیک (خودکار) می‌باشد. در حقیقت فیوزها حفاظت پشتیبان دیگر قطعات حفاظتی نیز می‌باشند. تصویر 9 (از راهنمای مبحث 13 مقررات ملی ساختمان) نمودار مقایسه قطع جریان یک اتصال کوتاه توسط کلید خودکار (کلید خودکار معمولی و محدودکننده) و فیوز را نشان می‌دهد. همان طور که از نمودار مشخص است، فیوز جریان را در یک چهارم سیکل قطع می‌کند.

تصویر 10 – نمودار قطع جریان اتصال کوتاه توسط فیوز و کلید خودکار معمولی و محدودکننده

نتایج فیوز الکترونیکی

1. فیوز یک قطعه حفاظتی است که از مدارهای الکتریکی در برابر جریان‌های بیش از حد محافظت می‌کند. این قطعه زمانی که جریان از حد مجاز فراتر رود، جریان را قطع کرده و از آسیب به مدار جلوگیری می‌کند. فیوزها در انواع مختلفی مانند فیوزهای الکترونیکی، خودرویی، صنعتی و خانگی وجود دارند و بسته به ویژگی‌هایی چون جریان نامی، ولتاژ، ظرفیت قطع و زمان واکنش، دسته‌بندی می‌شوند.
2. در مقایسه با مدارشکن‌ها که قابلیت تنظیم مجدد دارند، فیوزها معمولا یک‌بار مصرف هستند و پس از عمل کردن باید تعویض شوند.
3. فیوزها در بردهای الکترونیکی برای حفاظت از اجزای برد در برابر اضافه‌جریان به کار می‌روند. انواع مختلف فیوز شامل فیوزهای نصب سطحی (SMD)، کارتریجی، تیغه‌ای و ریستی (قابل تنظیم مجدد) هستند که در بردها و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4. علاوه‌ بر فیوزها، از مدارات الکترونیکی و ICها نیز برای حفاظت جریانی استفاده می‌شود. به دو مورد از مدارات و نحوه عملکرد آن‌ها در این مقاله اشاره شد.
5. استانداردهای IPC مستقیما به فیوزها نپرداخته‌اند، اما فیوزها را به عنوان بخشی از طراحی ایمن و مونتاژ بردهای مدار چاپی در نظر می‌گیرند. اما استانداردهای بین‌المللی مانند IPC، IEC و UL مشخصات فیوزها را تعیین کرده‌اند تا عملکرد ایمن آن‌ها تضمین شود.
6. علاوه بر استفاده در مدارهای الکترونیکی، فیوزها در صنایع مختلف مانند تولید و توزیع انرژی، اتوماسیون صنعتی و نفت و گاز نیز برای جلوگیری از آتش‌سوزی و خرابی تجهیزات به کار می‌روند. فیوزها در بسیاری از صنایع نقش حیاتی در ایمنی و پایداری سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند و به عنوان اولین تجهیزات حفاظتی در مدارات الکتریکی شناخته می‌شوند.