Jak dobrać bezpiecznik do lampy LED – praktyczny poradnik dla projektantów

Jak vybrat pojistku pro LED lampu – praktický průvodce pro designéry

🧠 ÚVOD

Pojistka je nejlevnější součástka, která rozhoduje o tom, zda lampa selhání přežije, nebo se ztratí v kouři.

Ve světě LED osvětlení se vše točí kolem diod, driverů, chlazení a lumenů.

Ale ve stínu všech těchto vychytávek sedí nenápadný dvounohý chlapík, který udělá všechnu práci, když se něco pokazí: pojistka .

Tato příručka byla vytvořena, aby vám pomohla:

  • ✅ chápal, k čemu to je – a proč ne „pro klid a mír“,
  • ✅ znal různé typy pojistek: pojistky, PTC, eFuse, SMD,
  • ✅ věděli, kam a jak je nainstalovat – aby fungovaly, když je potřeba,
  • ✅ věděl, jak je přiřadit k proudu, napětí, architektuře a bodu ohrožení,
  • ✅ měly konkrétní příklady: co se stane, když jsou přítomni – a co se stane, když chybí.

Tohle nebude marketingový blábol o „ochraně komponent“.
Toto je průvodce napsaný lidmi, kteří se setkali se zkratem na deskách.

Pojistka není dekorace.
Je to strážný.
A jako každý strážný je efektivní pouze tehdy, když ví, kdy a kde stát.

📚 Obsah

  1. Proč se vůbec obtěžovat s kabely?
  2. Typy drátů – měď, hliník a další příběhy
  3. Průřez drátu – kdy je tlustý a kdy tenký?
  4. Flexibilita, jakost mědi a kvalita vodičů
  5. Izolace – nejen elektřina, ale i pracovní podmínky
  6. Stínění – když kabely začnou mluvit
  7. Připojení kabelů k součástkám – konektory, pájení, svorky
  8. Bezpečné a odolné připojení – nejčastější chyby a jak se jim vyhnout
  9. Praktické výpočty - jak vybrat správný kabel pro vaši LED lampu
  10. Závěrečný kontrolní seznam – co zkontrolovat před zapnutím napájení

💥 MODUL 1: Proč vůbec potřebujete pojistku v LED lampě?

Protože když už něco má shořet, ať je to pojistka – ne celá lampa.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Pojistka je levné ochranné zařízení, které dělá jednu jednoduchou věc:
přeruší obvod, když proud překročí hodnotu, která by tam neměla být.

Proč je to důležité?
Protože pokud dojde ke zkratu napájecího zdroje nebo ovladače LED diody, nebo se LED dioda rozbije, pak:

  • proud může vyskočit 5krát výše,
  • cesty se mohou zahřát až na 150 °C,
  • podložka se může odloupnout,
  • tranzistor se spálí,
  • v nejhorším případě – může dojít k požáru.

Pojistka ukazuje STOP dříve, než se zakouří.

⚙️ Co se může stát v lampě bez pojistky?

1. Zkrat v napájecím obvodu
  • Nesprávně zapojený kabel, vlhkost, drát se třel o kryt
  • Důsledek: poklesy napětí, proud teče do odporu dráhy
  • Pokud není žádná ochrana, deska plošných spojů se zahřívá, dokud se laminát neodlupuje.
2. Zkrat v LED diodách (průraz, nadproud)
  • LED dioda může prorazit – a uvolnit proud jako Schottkyho dioda
  • Jedna LED dioda zhasne, ostatní dostávají více proudu
  • Bez pojistky se řidič může snažit udržovat proud a zahřát se k smrti.
3. Chyba montáže / obrácená polarita
  • Zejména u lamp s vyměnitelným ovladačem/DC konektorem
  • Stačí jen obrácená zástrčka – a napětí půjde tam, kam by nemělo.
  • Pokud ovladač nemá ochranu a deska plošných spojů nemá pojistku - to je vše
4. Zkrat v DIM, PWM, I2C lince
  • Údajně signál - ale pokud má regulátor chybu (např. zkrat s VCC),
  • proud může procházet tenkou cestou k mikrokontroléru
  • Důsledek: spálený ovladač nebo díra v trati jako po laseru

🔬 Co přesně chrání pojistka?

Plocha Příklad ochrany
Vstup střídavého proudu (230 V) Keramická pojistka 250 V T3,15 A
Řidič stejnosměrného proudu SMD 1206 rychlý proud 2 A
LED obvod PTC polymerový 1,5 A (resetovatelný)
DIM/PWM 0603 pomalý proud 100 mA
Napájecí zdroj USB-C Integrovaná pojistka eFuse (programovatelné omezení proudu, UVLO)

🧪 Srovnání: s pojistkou vs. bez ní

Situace Lampa bez pojistky Lampa s pojistkou
Zkrat ve vodiči vytápění cesty → kouř pojistka je spálená
Průlom v LED řidič se smaží pojistka přeruší proud
Obrácená polarita můstek, ovladač, LED pro košík pojistka → nulový výkon
Náhodný zkrat na testovacím stole výložník pyk – směna 2 PLN

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – Průvodce ochranou obvodů LED ovladačů
  • Bourns – Aplikační poznámka k resetovatelným pojistkám PTC
  • IPC-2152 – Doprovodný ohřev a ochrana při nadproudových událostech
  • Texas Instruments – Základy návrhu eFuse

✅ ZÁVĚRY:

  • Pojistka je nejlevnější pojistka, kterou můžete do lampy zabudovat.
  • Chrání nejen LED diody, ale také vaši peněženku, napájecí zdroj, kryt a... značku.
  • Pokud je lampa dodána zákazníkovi, je pojistka povinná, nikoli volitelná.
  • Dobře vybrané a dobře umístěné, funguje to jednou, ale ušetří spoustu peněz.

🧯 MODUL 2: Typy pojistek – od pojistek s automatickou opravou

Každá pojistka má jinou filozofii fungování. Některé jsou jednorázové, jiné – jako fénix z popela.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Pojistka není jen „skleněná trubice“.
Máš jich celou rodinu:

  • klasické tavné spojky,
  • malý SMD,
  • samoopravný PTC,
  • integrovaná eFuse,
  • a tepelné pojistky, které nepropouštějí elektřinu, ale pouze oddělují teplo.

Znáte ten typ – víte, co umí a co neumí.
Nevíš - buď se něco nepovede, nebo se to z ohně nevrátí.

🔥 ČÁST 1: Pojistky (jednorázové, ale spolehlivé)

Sklo (skleněná trubice):

  • Standardní: 5x20mm, 6,3x32mm
  • Typy: rychlý (F), pomalý (T), velmi rychlý (FF)
  • Proud: 50mA - 15A
  • Napětí: 125 V, 250 V, 400 V
  • Levné, dostupné všude, na zásuvky a pájení

📌 Použití: AC vstupy, napájecí zdroje 230 V, průmyslové lampy
📌 Výhody: snadná výměna
📌 Nevýhody: jednorázové použití, musíte udělit přístup

Keramický:

  • Stejný tvar jako sklo, ale odolává vyšším energiím
  • Lepší pro přepěťové proudy, průmyslové podmínky
  • Nevidíš, kdy to vyhoří - musíš to změřit.

📌 Pro PFC lampy, velké budiče, startovací kondenzátory

💾 ČÁST 2: SMD pojistky – mikrovýkon, makrobezpečnost

Typ Velikost Aplikace
Rychlý úder 1206, 0603 signály, ovladač LED
Pomalý úder 1206, 1812 napájecí zdroje, nárazový proud
Nízké napětí 3216, 0603 Linky I2C, DIM, UART

📌 Výhody:

  • pájené SMT = plná automatizace
  • přesný, předvídatelný

📌 Nevýhody:

  • jednorázové
  • malé → obtížné diagnostikovat bez lupy nebo měření

🔁 ČÁST 3: PTC – Polymerové resetovatelné pojistky

PTC (Pozitivní teplotní koeficient) = materiál, který při zahřátí zvyšuje odpor.
Když se proud zvýší → prvek se zahřeje → odpor → téměř otevřený.
Po ochlazení: návrat k akci.

Parametr Typické hodnoty
Provozní proud 50mA - 3A
Napětí až 60 V (někdy i více)
Doba odezvy stovky ms – sekund
Odolnost proti chladu např. 0,1–0,5 Ω

📌 Použití: LED linky, ochrana proti zkratu, strana nízkého napětí
📌 Výhody: není třeba vyměňovat
📌 Nevýhody: nereagují rychle, nechrání před krátkým „úderem“

🌡️ ČÁST 4: Tepelné pojistky – jako jistič proti přehřátí

  • Funguje to na teplotě, ne na proudu
  • Když překročí prahovou hodnotu (např. 77 °C, 133 °C) – vypne obvod.
  • Vratné nebo jednorázové

📌 Použití:
– výbojky s pasivním chlazením, tepelná ochrana proti přepětí
– někdy přilepený k chladiči, připájený k GND

🔌 ČÁST 5: eFuse – integrovaná pojistka 21. století

eFuse = integrovaný obvod, který:

  • monitoruje proud, napětí, teplotu
  • může omezit pozvolný start, přetížení, UVLO, OVP
  • resetovatelné – logicky nebo automaticky
  • často konfigurovatelné přes I2C (např. TPS25940, STEF12)

📌 Použití: Digitální elektronky, napájení přes USB, DIM řízený mikrokontrolérem
📌 Výhody: Přesnost, integrace
📌 Nevýhody: cena, obtížnější sestavení, vyžaduje logické napájení

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – resetovatelné vs. neresetovatelné pojistky
  • Bourns – Pokyny pro podání žádosti o PTC
  • Texas Instruments – rodiny pojistek TPS eFuse
  • Murata – Soubor datových listů tepelných pojistek

✅ ZÁVĚRY:

  • Každá pojistka funguje trochu jinak – a musí být vybrána s ohledem na místo a situaci.
  • PTC a eFuse jsou skvělé nástroje – ale ne na všechno
  • Tavná pojistka v AC = levná a účinná
  • SMD a termální = kompaktní a pasivní výbojky
  • eFuse = moderní elektronika, dražší, ale chytřejší

🧯 MODUL 2: Typy pojistek – od pojistkových po samoopravitelné

Každá pojistka má jinou filozofii fungování. Některé jsou jednorázové, jiné – jako fénix z popela.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Pojistka není jen „skleněná trubice“.
Máš jich celou rodinu:

  • klasické tavné spojky,
  • malý SMD,
  • samoopravný PTC,
  • integrovaná eFuse,
  • a tepelné pojistky, které nepropouštějí elektřinu, ale pouze oddělují teplo.

Znáte ten typ – víte, co umí a co neumí.
Nevíš - buď se něco nepovede, nebo se to z ohně nevrátí.

🔥 ČÁST 1: Pojistky (jednorázové, ale spolehlivé)

Sklo (skleněná trubice):

  • Standardní: 5x20mm, 6,3x32mm
  • Typy: rychlý (F), pomalý (T), velmi rychlý (FF)
  • Proud: 50mA - 15A
  • Napětí: 125 V, 250 V, 400 V
  • Levné, dostupné všude, na zásuvky a pájení

📌 Použití:
– AC vstupy, napájecí zdroje 230 V, průmyslové lampy

📌 Výhody: snadná výměna

📌 Nevýhody: jednorázové použití, musíte udělit přístup

Keramický:

  • Stejný tvar jako sklo, ale odolává vyšším energiím
  • Lepší pro přepěťové proudy, průmyslové podmínky
  • Nevidíš, kdy to vyhoří - musíš to změřit.

📌 Pro PFC lampy, velké budiče, startovací kondenzátory

💾 ČÁST 2: SMD pojistky – mikrovýkon, makrobezpečnost

Typ Velikost Aplikace
Rychlý úder 1206, 0603 signály, ovladač LED
Pomalý úder 1206, 1812 napájecí zdroje, nárazový proud
Nízké napětí 3216, 0603 Linky I2C, DIM, UART

📌 Výhody:

  • pájené SMT = plná automatizace
  • přesný, předvídatelný

📌 Nevýhody:

  • jednorázové
  • malé → obtížné diagnostikovat bez lupy nebo měření

🔁 ČÁST 3: PTC – Polymerové resetovatelné pojistky

PTC (Pozitivní teplotní koeficient) = materiál, který při zahřátí zvyšuje odpor.
Když se proud zvýší → prvek se zahřeje → odpor → téměř otevřený.
Po ochlazení: návrat k akci.

Parametr Typické hodnoty
Provozní proud 50mA - 3A
Napětí až 60 V (někdy i více)
Doba odezvy stovky ms – sekund
Odolnost proti chladu např. 0,1–0,5 Ω

📌 Použití:
– LED linky, ochrana proti zkratu, strana nízkého napětí

📌 Výhody: není třeba vyměňovat

📌 Nevýhody: nereagují rychle, nechrání před krátkým „úderem“

🌡️ ČÁST 4: Tepelné pojistky – jako jistič proti přehřátí

  • Funguje to na teplotě, ne na proudu
  • Když překročí prahovou hodnotu (např. 77 °C, 133 °C) – vypne obvod.
  • Vratné nebo jednorázové

📌 Použití:
– výbojky s pasivním chlazením, tepelná ochrana proti přepětí
– někdy přilepený k chladiči, připájený k GND

🔌 ČÁST 5: eFuse – integrovaná pojistka 21. století

eFuse = integrovaný obvod, který:

  • monitoruje proud, napětí, teplotu
  • může omezit pozvolný start, přetížení, UVLO, OVP
  • resetovatelné – logicky nebo automaticky
  • často konfigurovatelné přes I2C (např. TPS25940, STEF12)

📌 Použití:
– digitální elektronky, napájení z USB, mikrokontrolérem řízené DIM

📌 Výhody: Přesnost, integrace

📌 Nevýhody: cena, obtížnější sestavení, vyžaduje logické napájení

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – resetovatelné vs. neresetovatelné pojistky
  • Bourns – Pokyny pro podání žádosti o PTC
  • Texas Instruments – rodiny pojistek TPS eFuse
  • Murata – Soubor datových listů tepelných pojistek

✅ ZÁVĚRY:

  • Každá pojistka funguje trochu jinak – a musí být vybrána s ohledem na místo a situaci.
  • PTC a eFuse jsou skvělé nástroje – ale ne na všechno
  • Tavná pojistka v AC = levná a účinná
  • SMD a termální = kompaktní a pasivní výbojky
  • eFuse = moderní elektronika, dražší, ale chytřejší

📏 MODUL 3: Jak vybrat pojistku pro napájení a LED

Protože pojistka není dekorace – je součástí designu. A vadná pojistka pouze chrání před úspěchem.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Při výběru pojistky nelze střílet.
Příliš malý – pokaždé, když ho nastartujete, shoří.
Je příliš velký a nebude fungovat, když ho opravdu potřebujete.
Potřebujete vědět:

  • jaký proud normálně teče,
  • jaké jsou ty skoky (např. při zapínání),
  • jak dlouho by měla lampa vydržet,
  • a co chcete chránit: napájecí zdroj, ovladač, LED nebo vše najednou.

🔍 ČÁST 1: Základní vzor

Nejjednodušší pravidlo:

I_bezpiecznika = I_nominalny × 1.25–1.5

Takže pokud lampa odebírá 1 A, pak:

  • rychlý proud : 1,25–1,4 A
  • pomalý : 1,6–2,0 A (protože toleruje krátkodobé špičky)

💡 Nikdy nedávejte pojistku na svorku.
Musí mít rezervu, ale ne přebytek.

⚡ ČÁST 2: Výběr napětí

Každá pojistka má maximální provozní napětí.
Musíte vybrat napětí větší nebo rovné napětí vašeho obvodu.

Napájení Minimální napětí pojistky
12V stejnosměrného proudu 16V
24 V stejnosměrného proudu 32V
48 V stejnosměrného proudu 60V
230 V střídavého proudu 250 V
400 V střídavého proudu 500V (keramika)

💡 Stejnosměrný proud je „lepkavější“ než střídavý – ne každá pojistka pro střídavý proud je vhodná pro stejnosměrný obvod!

⏱️ ČÁST 3: Rychlé, pomalé, nebo samoléčivé?

Typ Pro který obvod?
Rychlý úder (F) signály, nízký výkon, elektronika
Pomalý úder (T) LED diody, napájecí zdroje, obvody pro zapínací proud
PTC resetovatelné, např. pro LED 12/24 V, DIM linky
eFuse digitální obvody, napájení přes USB, mikrokontroléry

🔎 Příklad:
Máte LED ovladač 48V/1A, který začíná špičkami až 2A.
Vy si vyberete:

  • pomalý 1,6 A 60 V - odolá startu, reaguje na zkrat
  • PTC 1,1 A přidržení / 2,2 A vypnutí – resetovatelný, ale méně přesný
  • rychlý 1 A – při spuštění okamžitě zhasne (špatná volba)

📌 ČÁST 4: Co chcete chránit?

Co chráníš? Kam montujete pojistku? Jaký typ
Napájení střídavým proudem vstup keramická pojistka T3,15 A / 250 V
Řidič stejnosměrného proudu mezi napájecím zdrojem a ovladačem SMD 1206 T1,6A/60V
LED diody na výstupu ovladače PTC 1.1 A přidržení
Logický obvod DIM na řídicí lince rychlý proud 100 mA 0603
Napájení z USB na VBUSu ePojistka 2A / 5V

🧮 ČÁST 5: Nástroje pro výběr

  • Littelfuse a Bourns – online selektory (proud, napětí, rozměry)
  • Sada nástrojů Saturn PCB – kontrola proudu sledování
  • Kalkulačka TI eFuse – výběr elektronických ochranných systémů
  • Altium/EasyEDA – stopa + knihovní databáze

⚠️ ČÁST 6: Chyby při výběru pojistky

  • ❌ Volba „pro rezervu“ – 3 A pro systém 1 A = nebude fungovat v případě zkratu
  • ❌ Bez ohledu na provozní napětí – např. pojistka 32 V při 48 V DC
  • ❌ Rychlá pojistka na zdroji s velkým kondenzátorem = přepálí se při každém zapnutí
  • ❌ PTC bez rezervy – během běžného provozu začne ořezávat a tepelně se unaví

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – Fuseologie – Principy výběru pojistek
  • Bourns – Průvodce výběrem polymerního PTC
  • Texas Instruments – Průvodce návrhem ePojistky TPS25940
  • IPC-2152 – Tepelné snížení výkonu a proudové limity pro návrh desek plošných spojů

✅ ZÁVĚRY:

  • Pojistka se volí podle provozního proudu, napětí a provozních charakteristik.
  • Ne každá žárovka = stejná pojistka - ani při stejném napětí
  • Pomalé přepínání šetří zdroj energie, rychlé přepínání chrání elektroniku, PTC chrání... vaši peněženku
  • Správně zvolená pojistka funguje nenápadně. Špatně zvolená = pravidelný „PUF!“.

🧭 MODUL 4: Kam to dát – a proč ne na konec?

Protože pojistka není talisman – její umístění v obvodu určuje, zda něco chrání.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Můžete mít nejlepší pojistku na světě.
Pokud jej ale umístíte za zdroj zkratu nebo na nesprávné místo v obvodu, pak:

  • to nebude fungovat,
  • neochrání to, co je potřeba,
  • nebo to bude fungovat… ale už bude pozdě.

Tento modul přesně vysvětluje, kam zapojit pojistku v typické LED lampě:
AC, DC, LED, DIM, ovladač, deska – každá sekce vyžaduje jiný přístup.

🔌 ČÁST 1: Napájení ze sítě – Nejdříve to nejdůležitější

🔋 Schéma:
Zásuvka 230 V → pojistka → Graetzův můstek → PFC → ovladač

📌 Zde dáváte:

  • pojistka (T, keramická, 3,15 A / 250 V)
  • často s NTC (měkký start) a varistorem (přepětí)

📌 Umístění: co nejblíže vchodu, aby bylo chráněno vše za ním

⚡ ČÁST 2: Výstupní zdroj napájení / LED ovladač – DC na LED

Napájení → Ovladač CC/CV → Pojistka DC → LED

📌 Zde dáváte:

  • SMD pomalé tranzistory 1,5–2 A / 60 V
  • nebo PTC, pokud LED dioda nemůže „jednou selhat a tím to končí“

📌 Umístění: Hned za driverem, před vstupem proudu do LED diod

💡 Díky tomu: chráníte stopy, pájku, kontaktní plošky a diody před nadměrným proudem

🔦 ČÁST 3: Pojistka přímo u LED – vzácné, ale stává se to

Některé špičkové lampy mají samostatnou ochranu pro každou skupinu LED diod – např. s paralelními kolejnicemi.

📌 Zde dáváte:

  • PTC 0,5–1,0 A blokování, vybrané pro konkrétní řetězec
  • Resetovatelné → není třeba vyměňovat lampu, když jedna LED selže

📌 Umístění: před každou skupinou diod, na desce plošných spojů LED, nikoli v řídicí jednotce

📉 ČÁST 4: DIM / PWM / I2C linka - ochrana signálu

Ovladač → DIM linka (např. 0-10V) → LED deska → vstup DIM ovladače

📌 Zde dáváte:

  • rychlý 100–250 mA, SMD 0603 nebo 1206
  • Pokud je ovládací kabel dlouhý nebo přesahuje lampu, zajistěte jej samostatně

📌 Místo:

  • před vstupem do řidiče, nebo
  • na pinu konektoru DIM (s průchozím propojením s GND)

🧰 ČÁST 5: Digitální napájení, USB-C, ovladače

Mikrokontrolér, Bluetooth, ZigBee, eFuse, VBUS, snižování

📌 Zde dáváte:

  • ePojistka, pokud proud >1A
  • nebo PTC + TVS, pokud vedení vede mimo desku plošných spojů

📌 Umístění: Co nejblíže konektoru, který přivádí napájení/signál

💣 ČÁST 6: Kam NEDÁVAT pojistku

  • ❌ Za zdrojem napájení, ale před bodem zkratu – nebude fungovat
  • ❌ Na konci linky DIM - nic neochrání
  • ❌ Na společné zemi pro střídavý a stejnosměrný proud – může způsobit nebezpečné rozdíly potenciálů
  • ❌ Pokud máte v LED lince nekontrolované paralelní zapojení, můžete situaci zhoršit.

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – Poznámky k ochraně LED aplikací
  • Texas Instruments – Doporučené topologie eFuse
  • IEC 60598 – Bezpečnostní požadavky na svítidla
  • IPC-2221 – Generické rozvržení plošných spojů pro ochranu

✅ ZÁVĚRY:

  • Pojistka není „někde tam“ – je to přesně definovaný bod v obvodu.
  • Ideální kompromis = mezi hrozbou a tím, co chcete chránit
  • V každé sekci lampy – AC, driver, LED, signál – může být jiný typ a jiné umístění.
  • Pamatujte: dobrá pojistka bez dobrého umístění = jen kus drátu

🧪 MODUL 5: Jak testovat pojistky?

Protože ne každá „přepálená“ pojistka vypadá jako přepálená – a ne každá funkční skutečně funguje.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Pojistka může vypadat dobře… ale být mrtvá.
Může být mírně prasklý, zoxidovaný, „tiše“ spálený nebo přehřátý.

Tento modul ukazuje:

  • jak testovat každý typ pojistky,
  • co měřit,
  • kdy nevěřit vlastním očím,
  • a jak zjistit pojistku, která „přehořela“, ale nikdo o ní neví.

🧰 ČÁST 1: Co potřebujete?

  • ✅ Multimetr s funkcí bzučáku / měření odporu
  • ✅ Regulovaný zdroj napájení (pro proudové testy)
  • ✅ Volitelné: IR teploměr, lupa, měřič ESR

🔌 ČÁST 2: Test „prospěl“ – nejjednodušší a nejčastěji postačující

Režim bzučáku nebo měření odporu:

  • Umístěte sondy na konce pojistky
  • Bzučák → OK
  • Ticho → spálený
  • Odpor:
    • typicky <1 Ω pro pojistkové vložky
    • ~0,1–1 Ω pro PTC (za studena)
    • několik Ω pro malé SMD

📌 POZOR:
Netestujte PTC senzory, když jsou horké – pro správný výsledek je nutné je vychladnout.

🔥 ČÁST 3: Živý test – Pro podezřelé nebo částečně poškozené

  • Zapojte pojistku sériově s žárovkou nebo rezistorem
  • Zvyšte napětí → sledujte, zda vede
  • Pro PTC: sledujte „vypínací“ moment se zvyšujícím se proudem

💡 Dobrý test pro:

  • PTC - zahřívá se a resetuje se?
  • pojistky, které nevypadají jako spálené, ale „něco nefunguje“

🔎 ČÁST 4: Vizuální vady – co můžete vidět pod lupou

Typ Příznaky poškození
Skleněná pojistka přerušený drát, sediment, černá stopa
Keramický nic není vidět - funguje pouze měření
SMD odpadlá podložka, změna barvy, delaminace
PTC vyboulení, změna barvy, uvolnění polštářku
eFuse nesvítí? Zkontrolujte pomocná napětí, pull-up, I2C

🧪 ČÁST 5: Jak testovat v obvodu (bez odpájení)

✅ Pro pojistky a SMD:

  • Režim bzučáku na desce - pokud máte přístup k pinům
  • Měření napětí:
    • vstup OK, výstup = 0 → spálený
    • obě napětí = 0 → něco dřívějšího

✅ Pro PTC:

  • měření vstupního/výstupního napětí
  • pokud je rozdíl >1 V při zátěži → aktivní, zahřátý, vypnutý
  • po vychladnutí – mělo by se to vrátit

📌 Pokud nemáte přístup k sondám:
– měření proudu pomocí LED diody → pokud 0 A = podezřelá pojistka

⚠️ ČÁST 6: Falešné „OK“ – pojistka s mikroprasklinami

Někdy to vypadá dobře, měřič pípne, ale lampa stále nefunguje.

🔍 Příznaky:

  • nestabilní odpor (např. 0,2 Ω → 20 Ω → OL)
  • pracuje při nízkém napětí, selhává při zátěži
  • pod lupou: mikrotrhlina na podložce nebo metalizace

💡 Řešení: vyměňte ho „pro jistotu“ – cena 0,20 PLN, klid je k nezaplacení

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – Pokyny pro testování pojistek
  • Fluke – Měření kontinuity a odporu
  • Murata – Aplikační poznámka k charakteristikám resetování PTC
  • Tipy pro řešení problémů se spuštěním eFuse od TI –

✅ ZÁVĚRY:

  • Pojistka může vypadat v pořádku, ale je nefunkční.
  • Vždy provádějte test pomocí bzučáku, ale nespoléhejte se pouze na jedno měření
  • PTC vyžaduje tepelnou zkoušku a čas – ne vše lze změřit najednou
  • Keramické pojistky vyžadují měřič - není tam žádný "vidící drát"

🔥 MODUL 6: Co se stane, když není pojistka?

Protože neblokovaný proud hledá nejjednodušší cestu – a často ji najde přes vaši peněženku.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Představte si, že máte kohoutek, který se někdy otevírá při plném tlaku.
Bez pojistného ventilu celá instalace nakonec praskne.
V elektronice je tento ventil pojistkou.
Pokud tam není, proud půjde tam, kde ho najde nejsnadnější: cestou, budičem, diodou, tranzistorem… nebo plamenem.

🧨 ČÁST 1: Běžné scénáře ze života bez pojistky

  • Zkrat v napájecím zdroji → kolejnice se taví
    • Proud: 10–30 A po zlomek sekundy
    • Důsledek: Deska plošných spojů se lokálně zahřeje na 150–300 °C.
    • Kolejnice funguje jako topné těleso → laminát se odlupuje → kolejnice se odlupuje
  • Poškození LED → ovladač pokračuje v čerpání
    • LED prorazí, proud se zvýší
    • Driver CC udržuje nastavený proud → ohřívá mrtvou diodu
    • Důsledek: selhává více LED diod, ovladač se přehřívá
    • Místo jedné diody: mrtvá lampa
  • Náhodný zkrat / přepólování
    • Například je drát nesprávně zapojený, kolík je utržený nebo je kabel roztřepený.
    • Žádná pojistka: deska „přijímá plné napětí na hrudi“
    • Pojďme na to s nejslabším článkem:
      • tranzistor,
      • konvertor,
      • kondenzátor → výbuch, únik, zkrat

🔬 ČÁST 2: Co hoří první?

Živel Příznaky Náklady na výměnu
Cesta spálená čára, černá skvrna NENÍ opravitelné, deska plošných spojů do odpadu
LED dioda žádné světlo, horko možná náhrada, ale obtížná
MOSFET v ovladači přehřátí, zkrat Výměna SMD čipu
Elektrolytický kondenzátor prasklý, netěsný výměna, ale nejistá stabilita
Integrovaný obvod (např. regulátor DIM) nedostatek komunikace konec desky, zejména v BGA

📌 A to vše je často způsobeno nedostatkem jediné položky za 0,20 PLN.

📉 ČÁST 3: Co se stane se samotnou deskou?

  • Delaminace: Delaminace FR-4 v důsledku vysoké teploty
  • Rozlití pájeného pole: tavení a oddělování kontaktů
  • Poškození: mědí „zatahuje“, nedochází ke kontaktu mezi vrstvami
  • Vyhoření masky: lokální teplota > 300 °C, pájecí maska ​​se zuhelnatí

📌 Následky často vypadají nevinně – dokud se je nepokusíte napravit.

🔥 ČÁST 4: Skutečné případy

  • LED pásek 24V, 3A, bez jakékoli ochrany - jedna vadná zástrčka = celá role se spálila a zůstala černá čára jako od páječky
  • Ovladač 230 V, žádná pojistka AC - vlhkost, zkrat → MOSFET explodoval, vyrazil korek a spálil cestu až k napájení
  • Kvantová deska bez PTC – zkrat jedné diody → celý řetězec vyhořel jeden po druhém, jako domino

🧯 ČÁST 5: Co dělá pojistka, co nevidíte?

Problém Bez pojistky S pojistkou
Zkrat stejnosměrného proudu hřejivá cesta, oheň pop – oříznutí při 100 ms
Průlom v LED poškozený ovladač, spálené LED diody výpadek proudu
Obrácená polarita mrtvá logika žádné napětí = žádné poškození
Špatné pájení, zkrat DIM vyhoření mikrokontroléru rychlé foukání vyhoří

📚 ZDROJE:

  • UL94 – Norma pro zpomalování hoření plastů
  • IPC-2221 – Tepelné limity pro stopy na deskách plošných spojů
  • Texas Instruments – Ochranné techniky pro LED ovladače
  • Fórum EEVBlog – Příběhy o požárech desek plošných spojů a jak jim předcházet

✅ ZÁVĚRY:

  • Absence pojistky není úspora - je to pozvánka pro proud, aby otestoval vaši lampu jako na zkušebním poli.
  • Co nestojí ani korunu, může ušetřit desku v hodnotě pár stovek
  • Každý napájecí zdroj, ovladač a LED linka by měly mít vlastní ochranu.
  • Při navrhování lampy si nejprve nakreslíte, kde končí napájení a začíná ochrana.

🔍 MODUL 7: Příklady lamp – dobré a špatné případy

Protože teorie je teorie, ale praxe ukazuje, co skutečně funguje.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

U každé lampy vrácené v rámci záruky je vhodné si položit otázku:
„Byla tam pojistka a pokud ano, byla na správném místě?“
To není filozofie – to je skutečná zkouška pro designéra.
V tomto modulu ukážeme reálné příklady lamp:

  • kde pojistka zachránila den,
  • kde to bylo, ale špatně zvolené,
  • a kde nebyla – a měla být.

✅ Případ 1: Napájecí zdroj 230 V s keramickým T3,15 A – Plně legitimní

Popis: Průmyslová lampa 200 W, napájená ze sítě, napájecí zdroj Mean Well HLG.

Co se podařilo udělat dobře:

  • Keramická pojistka 250V T3,15A hned za zásuvkou,
  • NTC a varistor připojené před Graetzovým můstkem,
  • kabely vedené v opletení,
  • řidič v kovové komoře.

Důsledek: Během bouřky došlo v síti k pulzu - varistor se vypnul, pojistka přehořela, zbytek přežil.
Výměna pojistky = problém vyřešen.

⚠️ Případ 2: LED pěstební panel bez pojistky – domino LED

Popis: Kvantová deska 150 W, napájení 48 V, bez pojistky.

Problém: Jedna dioda (Samsung LM301) prorazila → vznikl zkrat → ostatní přijímaly vyšší proud → následné LED diody selhaly v kaskádě.

Efekt: Z 288 diod přežilo 19.
Řidič neodbočil, protože nevěděl, že je něco v nepořádku.

Závěr: Pokud by existoval 1,1A PTC – zastavil by proud v první fázi zkratu.

⚠️ Případ 3: Pojistka příliš blízko chladiče – vypadla kvůli teplotě

Popis: LED žárovka 60 W, driver + LED na jedné desce, pojistka SMD 1812 (2 A) namontovaná hned vedle teplého COB diodového zářiče.

Problém: Napájení je v pořádku, ale teplota prostředí byla 80 °C – po několika hodinách se přepálila pojistka.
Ne kvůli proudu, ale kvůli teplotě!

Důsledek: Lampa zhasla bezdůvodně. Diody byly v pořádku, ovladač také – jen pojistka už měla dost.

Závěr: I dobrý komponent může být zničen špatným umístěním.

✅ Případ 4: PTC na konektoru DIM – ovladač uložen

Popis: 100W lampa se vstupem DIM 0-10V. Na vedení DIM bylo omylem přivedeno +48V.
Místo signálu 10 V → plné napájení.

Ochrana: PTC 1206 (0,5 A) + 12 V Zenerova dioda proti GND.

Důsledek: PTC se zahřál, dal si pauzu, řidič přežil.
Po ochlazení – vše se vrátilo do normálu.

Závěr: PTC + jednoduchá dioda = zachráněný život.

❌ Případ 5: Příliš velká pojistka – neměl čas reagovat

Popis: LED lampa pro kutily, 1A ovladač, 3A pojistka, "aby se příliš brzy nevypnula".

Problém: Zkrat na vodiči → 2A skrz tenký vodič → vodič se připálil před zahřátím pojistky.

Efekt: Cesta utržená, talíř ke koši.
Pojistka je stále v pořádku. K čemu sloužila?

Závěr: Pojistka ≠ „na rezervu“. Měla by reagovat, když je potřeba.

📚 ZDROJE:

  • Reálné případy z DIY projektů, stížnosti na growlampy a dokumentace TI
  • Poznámky k aplikaci Littelfuse – Případové studie selhání pojistky
  • Fórum EEVBlog – Požáry elektroniky a jejich příčiny

✅ ZÁVĚRY:

  • I dobrá pojistka použitá nesprávně = žádná ochrana
  • Stojí za to otestovat nejen to, zda existuje, ale také to, zda funguje tak, jak by mělo.
  • Proud teče rychle – pojistka musí být blíže ke zdroji problému než k jeho následkům
  • PTC, eFuse, keramické, SMD – každý má své místo. Doslova

📐 MODUL 8: Jak vybrat pojistku pro konkrétní žárovku

Nehádejte. Počítejte, vybírejte a buďte v klidu.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Lampa není abstrakce. Je to konkrétní uspořádání:

  • 12V LED pásek 3A
  • Ovladač 230V AC 150W
  • kvantová deska 48V 2,1A
  • DIM 0-10V linka z mikrokontroléru

Každá z těchto věcí potřebuje jinou pojistku.
Zde máte hotové případy – nemusíte si je vymýšlet, stačí je upravit.

🔋 ČÁST 1: Tabulka - Pojistky pro oblíbené žárovky

Napětí Provozní proud Typ lampy Typ pojistky Hodnota Umístění
12V stejnosměrného proudu 1–3A LED pásek PTC resetovatelný Přídržný proud: 1,1 A, Vypínací proud: 2,2 A na výstupu napájecího zdroje
24 V stejnosměrného proudu 2-5A Pásky, COB SMD pomalé foukací 5 A, 60 V, 1812 mezi napájením a LED diodou
48 V stejnosměrného proudu 0,7–2,1 A Kvantová deska SMD nebo PTC T2A, 60V za řidičem
230 V střídavého proudu 0,5–1,5 A Napájecí zdroj LED Keramická pojistka T1A, 250V hned po zapnutí klimatizace
5V USB <1,5 A Inteligentní ovladač eFuse 1,5 A, UVLO, OVP na vstupu VBUS
STM 0-10V <50mA Řízení SMD rychlý foukací 100 mA, 0603 na pinu DIM

📌 Tip: Hodnota „T“ (časové zpoždění) označuje pomalou pojistku – ideální pro systémy s nárazovým proudem.

🧮 ČÁST 2: Jak si sami vypočítat hodnotu pojistky?

I_bezpiecznika = I_nominalny × (1.25 do 1.5)

  • 1,25×, pokud nejsou žádné proudové špičky
  • 1,5× pokud máte kondenzátory, LED diody, relé

📌 Pro ovladač 48 V / 2,1 A:
→ I_pojistka = 2,1 × 1,4 ≈ 2,9 A → zvolíte T3,15 A / 60 V

📏 ČÁST 3: Tabulka – velikosti a napětí

Typ Velikost Maximální napětí Aktuální maximum Instalace
Skleněná pojistka 5x20mm 250 V střídavého proudu 10A TH, rám
Keramický 6,3x32mm 500 V střídavého proudu 20A TH, rám
SMD 0603, 1206, 1812 63 V stejnosměrného proudu 5 A SMT (systémová mediaci)
PTC 1206, radiální 30–60 V 0,1–3 A SMT/THT
eFuse QFN, TSSOP 5–60 V 1–5A SMT (integrovaný obvod)

⚠️ ČÁST 4: Co NEDĚLAT

  • ❌ Nepoužívejte 32V pojistku při 48V DC – oblouk nemusí zhasnout.
  • ❌ Nepoužívejte rychlý startovací proud s vysokým rozběhovým proudem – bude se aktivovat příliš brzy.
  • ❌ Nepočítejte jen proud – zvažte také napětí a místo instalace
  • ❌ Nepoužívejte PTC tam, kde má být zkrat zcela přerušen – ty pouze omezují

📚 ZDROJE:

  • Littelfuse – Poznámky k aplikaci pro výběr pojistky
  • Bourns – katalog resetovatelných pojistek PTC
  • Texas Instruments – Průvodce návrhem eFuse, řada TPS2594x
  • IPC-2221 – Doporučené ochranné pokyny

✅ ZÁVĚRY:

  • Každá žárovka = specifická pojistka → napětí, proud, typ, umístění
  • Neexistuje univerzální řešení – existují dobré možnosti pro specifické aplikace.
  • Tabulky a vzorce = rychlý výběr, žádné hádání
  • Špatná pojistka = falešná ochrana, tj. žádná ochrana

💻 MODUL 9: Elektronické pojistky (eFuse) – vyplatí se?

Tedy moderní ochrana, která myslí, měří, počítá a jedná rychleji než jakékoli téma.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

eFuse není „pojistka na křemíku“.
Jedná se o bezpečnostní mikrokontrolér: měří napětí, řídí proud, vypíná obvod, restartuje nebo informuje systém.
Kde by klasická pojistka už dávno shořela – rozhoduje eFuse.

🤔 Co je eFuse?

eFuse = Elektronická pojistka, integrovaný ochranný obvod s následujícími funkcemi:

  • omezení proudu,
  • detekce zkratu,
  • blokování proti podpětí a přepětí (UVLO/OVP),
  • měkký start,
  • automatický restart nebo trvalé vypnutí,
  • indikace stavu (např. FLT pin, I²C, LED)

💡 Nejde jen o bezpečnost – jde o logiku rozhodnutí.

⚙️ Příklad akce

24V LED lampa s I2C regulátorem, napájená DC konektorem:

  1. Někdo omylem zapojí 48V
  2. eFuse detekuje přepětí → vypne napájení
  3. Uživatel odpojí napájení → eFuse se resetuje
  4. Systém přežil. Pojistka by už byla vybitá a řídicí jednotka by se spálila.

📦 Oblíbené systémy eFuse

Systém Napětí Proud Charakteristiky
TPS25940 (TI) 2,7–18 V až 5A I²C, UVLO, OVP, opakování, měkký start
ST STEF12 12V 5 A UVLO, OVP, restart, zhutnění
MP5031 (MPS) 3–20 V 3,5 A USB PD, logika CC, měkký limit
MAX17523 4,5–60 V 1,2 A průmyslový rozsah napětí, logika opakování
TPS2663 4,5–60 V 2-5A integrovaná LED bezpečnostní bariéra

📌 Výběr závisí na: vstupním napětí, maximálním proudu a zda chcete komunikaci (I²C) či nikoli.

✅ Kde má eFuse smysl?

Aplikace Proč to stojí za to?
Lampa s USB-C eFuse chrání VBUS a port
Mikrokontrolérový řadič Chrání před přepětím, zkratem a logickými chybami
Chytré lampy Restart po chybě bez fyzického zásahu
Společný ovladač pro několik LED sekcí Samostatná ochrana pro každou linku, možnost výměny za provozu
Lampa s funkcí DIM / PWM / I2C eFuse dokáže chránit jak napájení, tak data

⚠️ Kdy se to NEVYPLATÍ?

  • Jednoduché 12V/1A žárovky s jednou COB diodou → nemá smysl to komplikovat
  • Napájení pouze střídavé → klasická keramická pojistka vítězí díky jednoduchosti
  • Ovladač uzavřený v krabici → výměna e-pojistky může být obtížnější než výměna běžné pojistky

💡 ePojistka + klasická pojistka?

Ano. Mnoho aplikací používá:

  • → keramická pojistka + e-pojistka za ní
  • • pojistka → odpojí úplný zkrat nebo přepětí
  • • eFuse → řídí normální provoz, restart, detekuje logické chyby

📚 ZDROJE:

  • Texas Instruments – Průvodce návrhem eFuse TPS2594x
  • STMicroelectronics – Příručka pro použití eFuse
  • MPS – Ochrana napájení USB eFuse
  • Analog Devices – Přehled řídicích jednotek pro výměnu za provozu a eFuse

✅ ZÁVĚRY:

  • eFuse je nejlepší volbou pro moderní, digitální a přesné lampy
  • Chrání rychleji, přesněji a chytřeji než jakákoli pasivní pojistka
  • Umožňuje pomalý start, reset, logiku, signalizaci a monitorování
  • Není potřeba všude – ale tam, kde máte logiku, USB, DIM, mikrokontrolér nebo drahý ovladač – eFuse je levná pojistka

🛠️ MODUL 10: Jak integrovat pojistku do desky plošných spojů

Protože i ta nejlepší pojistka bude k ničemu, pokud ji špatně připájíte nebo pokud se kontaktní ploška během instalace zlomí.

🧠 ÚVOD – Selský rozum:

Pojistka je malý prvek, ale musí ji „zvládnout“ celá deska.
Nejde jen o symbol v diagramu - jde o:

  • půdorys (vejde se tam?),
  • cesty (nedusí se proud?),
  • testovací body (lze je měřit?),
  • a poloha (nerozčiluje se kvůli sousedům?).

Tento modul je podrobným návodem: jak správně umístit pojistku na desku plošných spojů – a jakým chybám se vyhnout.

🧱 ČÁST 1: Stopy – různé typy, různé přístupy

Typ pojistky Velikost/Pouzdro Instalace
Skleněná pojistka 5×20 mm / 6,3×32 mm THT, rám, klipy
Keramický 6,3×32 mm THT / Průchozí otvor
SMD 0603 / 1206 / 1812 SMT, automatická montáž
PTC 1206 / radiální THT SMT/THT
eFuse QFN / TSSOP / SOIC SMT (integrovaný obvod)

📌 Poznámka k PTC a eFuse: často mívají více než dva piny (např. FLT, EN, GND, I2C). Pouhý „I/O proud“ nestačí.

🧮 ČÁST 2: Cesty - Jak vést elektřinu přes pojistku

  • Cesta k/od pojistky = stejná jako u napájení
  • Minimální šířka jako u I_fuse (např. 1 A → ≥0,5 mm na vrchní vrstvě 1 oz)
  • Pokud se jedná o PTC - předvídejte ztrátu (pokles) napětí a zvýšené zahřívání
  • Pro eFuse – zadejte silnější cesty od vstupu, tenké k logice

📌 Neveďte signály ani tenké sběrnice přes pojistkové kontakty – vytvoříte tím „topení“.

🧲 ČÁST 3: Vzdálenosti a poloha

Chyba Co se děje?
Příliš blízko k radiátoru Pojistka se zahřívá = falešné vypnutí
Příliš blízko ke konektoru stejnosměrného proudu připájíš drát = pojistka je pryč
Pod úhlem na průchodu při zahřátí se měď odlupuje
Příliš daleko od testovacích bodů obtížnější testování a diagnostika

Dokonale:

  • pojistka mezi vstupem a systémem,
  • s testovacími body nebo sondami,
  • v ose toku proudu.

🧪 ČÁST 4: Testovací body a diagnostika

Přidejte 2 malé kontaktní plošky (např. ⌀1 mm) před a za pojistku, abyste dosáhli:

  • zkontrolujte napětí,
  • změřit pokles,
  • detekovat vyhoření bez demontáže lampy.

📌 Zajistěte, aby byly přístupné shora. Nenechte nikoho měřit na zástrčce na druhé straně lampy.

🪛 ČÁST 5: Zaměnitelnost – je to zaměnitelné?

Typ Konvertibilita
Sklo v rámu 100% - přístup šroubovákem
PTC SMD pouze s páječkou
SMD rychlý foukací obtížná výměna - mikropájka
eFuse v praxi: výměna celé dlaždice

💡 Pokud má být lampa provozuschopná – zajistěte objímku/klip pro pojistku.
Pokud to má být levné a na jedno použití – SMD to zvládne.

📐 ČÁST 6: Značení desek plošných spojů

  • F1, F2, F3 – s číslováním (schéma + deska)
  • Popis: proud + typ → např. „F1 T3,15A 250V“
  • Šipka napájení: vstup → pojistka → systém
  • Někdy: ✅ přidejte do obrysu pájecí masky písmeno „F“ (aby technik věděl, že se jedná o pojistku)

⚠️ ČÁST 7: Co NEDĚLAT

  • ❌ Nevkládejte eFuse bez pull-up konektorů nebo kondenzátoru pro soft-start (nebude to fungovat)
  • ❌ Nezapojujte pojistku do uzemnění.
  • ❌ Nepájejte PTC zespodu – snižujete tím jeho chladicí kapacitu
  • ❌ Nepoužívejte SMD s mikro-padem v 10A lampě – pad se odlepí rychleji, než bude fungovat.

📚 ZDROJE:

  • IPC-7351 – Pokyny pro návrh pozemních vzorů
  • Würth – Pravidla pro návrh plošných spojů pro ochranné součástky
  • Texas Instruments – Průvodce rozvržením integrace eFuse
  • Littelfuse – Tipy pro rozvržení desek plošných spojů pro pojistky montované na povrch

✅ ZÁVĚRY:

  • Samotná pojistka je polovina úspěchu – zbytek je dobrá deska plošných spojů
  • Dobré cesty, dostupné testovací body a správné místo = skutečná ochrana
  • Předpovězte: elektřinu, prostor, teplotu, přístup
  • A vždy si nechte možnost: změřit, vyměnit nebo opravit

🧯 KONEC

Lampa bez pojistky je jako auto bez brzd - zdá se, že se pohybuje, ale jen do první zatáčky.

Po přečtení této příručky víte, že:

  • ✅ pojistka není univerzální – každý systém vyžaduje jinou,
  • ✅ důležitý je výběr hodnoty, charakteristik a místa,
  • ✅ Chyby v návrhu desky plošných spojů (příliš tenká dráha, špatné umístění) mohou způsobit, že i ta nejlepší pojistka bude neúčinná,
  • ✅ eFuse je budoucnost digitálních lamp a PTC je chytrým řešením pro jednoduché LED diody,
  • ✅ a že 0,20 PLN může rozhodnout o tom, zda vyměníte jeden prvek – nebo celou lampu.

Na výběr správné pojistky nepotřebujete doktorát z elektroniky.
Potřebujete inteligenci, zkušenosti a ochotu předvídat chyby.
A to je to, co z tohoto materiálu získáte.

Protože pokud navrhnete lampu, která má fungovat vícekrát –
První součástkou na schématu by měla být pojistka.
Ne na konci. Na začátku.
Tohle dělají ti, kteří se v elektřině doopravdy vyznají.

Zpět na blog