本品為銀絲保險(xiǎn)絲熔斷器，主要針對體積和高度要求的敏感保護(hù)，常用語充電機(jī)，逆變器，適配器，高壓電源，通信電源等產(chǎn)品控制保護(hù)。
主要電流20A 30A 40A 50A 63A 80A 100A 120A 135A ，產(chǎn)品編帶裝，一盒5000，常規(guī)交期4~6周，根據(jù)產(chǎn)品不同電流要求價(jià)格不同。

保險(xiǎn)絲的選型及設(shè)計(jì)實(shí)例分析
摘要： 保險(xiǎn)絲被應(yīng)用在各種各樣的電子設(shè)備中，為設(shè)備的使用豎起一道安全的屏障。保險(xiǎn)絲的原理相信大家都已經(jīng)很熟悉了，但是保險(xiǎn)絲在選型時(shí)該注意哪些因素，在實(shí)際產(chǎn)品中該怎樣應(yīng)用？這些都是本次大講臺(tái)將要講解的內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：額定電壓執(zhí)行器工作溫度熔體浪涌
Abstract：
Key words :
保險(xiǎn)絲選型所需的參數(shù)

1. 額定電流---In

保險(xiǎn)絲的額定電流是指它的公稱額定電流, 通常就是電路能 夠工作的大電流值。正確選擇保險(xiǎn)絲的額定電流值, 作如下考慮:

例如: 電路的工作電流: Ir = 1.5 A,UL規(guī)格保險(xiǎn)絲額定電流應(yīng)是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A。

這兒的 Ir是電路工作電流,Of 是 UL 規(guī)格保險(xiǎn)絲的折減率，所以應(yīng)該選擇 2A 的保險(xiǎn)絲，對于IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲則沒有折減率要求，即: Ir = In。

如果特殊的額定電流不是通用的, 應(yīng)該選鄰近的較高值。

錯(cuò)誤的選澤：把希望保險(xiǎn)絲熔斷的電流值作為額定電流值。

2. 額定電壓---Un

保險(xiǎn)絲的額定電壓是指它的公稱額定電壓, 通常就是保險(xiǎn)絲斷開后能夠承受的大電壓值保險(xiǎn)絲通電時(shí)兩端所承受的電壓大大小于其額定電壓，因此額定電壓基本上無關(guān)緊要。

正確選擇保險(xiǎn)絲額定電壓應(yīng)該等于或大于電路電壓。

例如: 250V的保險(xiǎn)絲可以用于 125V的電路。

對于低電壓的電子應(yīng)用, 一個(gè)交流額定保險(xiǎn)絲可以用于直流電路中?！　?br />
關(guān)于保險(xiǎn)絲的額定電壓主要應(yīng)考慮: 當(dāng)電路電壓不超過熔斷器額定電壓時(shí), 保險(xiǎn)絲是否有能力分?jǐn)嘟o出的大電流。

認(rèn)識(shí)的誤區(qū)：保險(xiǎn)絲的額定電壓跟電路電壓一致！

3. 環(huán)境溫度

保險(xiǎn)絲所處小環(huán)境溫度或已知的工作溫度, 對保險(xiǎn)絲的動(dòng)作是有影響的環(huán)境溫度越高, 保險(xiǎn)絲的工作時(shí)就越熱, 其壽命也就越短不管是 UL 規(guī)格還是 IEC規(guī)格, 保險(xiǎn)絲的各項(xiàng)指標(biāo)都是指在25 0C ，如小環(huán)境工作溫度較高，則要考慮保險(xiǎn)絲的溫度折減率（見圖1）。

例: 選用快熔斷保險(xiǎn)絲在90 0C小環(huán)境下和 1.5A 電流下工作,參閱下圖, 其折減率 (Tf) 是95%。

若選用 IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲, 那么額定電流就是:In=In/ Tf=1.5A/0.95= 1,58 A 推薦1.6A或2A的保險(xiǎn)絲；

若選用UL規(guī)格保險(xiǎn)絲 那么額定電流就是: In=In/OfxTf=1.5A/0.75x0.95=2.1A 應(yīng)選2.5A的保險(xiǎn)絲。


曲線A: 傳統(tǒng)的慢熔斷保險(xiǎn)絲 曲線B: 特快熔斷, 快熔斷和螺旋式繞制的保險(xiǎn)絲 曲線C: 可恢復(fù)PTC
圖1 曲線A: 傳統(tǒng)的慢熔斷保險(xiǎn)絲 曲線B: 特快熔斷, 快熔斷和螺旋式繞制的保險(xiǎn)絲 曲線C: 可恢復(fù)PTC

4. 電壓降/冷電阻---Ud/R

一般情況下，保險(xiǎn)絲的電阻值與它的額定電流值成反比。在保護(hù)電路中要求保險(xiǎn)絲阻值越小越好，這樣它的損耗功率就?。灰虼嗽诒ｋU(xiǎn)絲技術(shù)參數(shù)中規(guī)定了大電壓降值或冷電阻值，但不作為產(chǎn)品驗(yàn)收依據(jù)。

保險(xiǎn)絲的電壓降：通以直流額定電流，使保險(xiǎn)絲達(dá)到熱平衡后所得的讀數(shù)?！　?br /> 保險(xiǎn)絲的冷電阻：在小于額定電流10%的條件下測得的讀數(shù)。保險(xiǎn)絲的電壓降和冷電阻可以互相換算。小規(guī)格保險(xiǎn)絲的電壓降對低壓電路的影響較大，務(wù)必注意，極端情況下由于電阻太大會(huì)無法輸出需要的工作電流。

5. 熔斷特性

也稱作保險(xiǎn)絲的時(shí)間-電流特性或I-T特性或安秒特性, 是保險(xiǎn)絲主要的電性能指標(biāo)，它表明了保險(xiǎn)絲在不同過載電流負(fù)載下熔斷的時(shí)間范圍?！　?br />
當(dāng)流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流超過額定電流時(shí), 熔體溫度逐漸上升，以至后保險(xiǎn)絲被燒斷,我們把這都?xì)w屬為一種過載狀態(tài)?！　?br />
保險(xiǎn)絲需要有一定的過載能力：UL規(guī)范保險(xiǎn)絲的大不熔斷電流是110%In；　IEC規(guī)范保險(xiǎn)絲的大不熔斷電流是150%In或120%In保險(xiǎn)絲也要求在超過的過載電流時(shí)能及時(shí)地?zé)龜啵篣L規(guī)范保險(xiǎn)絲的小熔斷電流在130%In 左右； IEC規(guī)范保險(xiǎn)絲的小熔斷電流在180%In 左右；

根據(jù)熔斷特性不同，可以把保險(xiǎn)絲分為快速型和延時(shí)型等：快速保險(xiǎn)絲常用在阻性電路中，保護(hù)一些對電流變動(dòng)特別敏感的元器件；延時(shí)保險(xiǎn)絲常用在電路狀態(tài)變化時(shí)有較大浪涌電流的感性或容性電路中，它能承受開關(guān)機(jī)時(shí)浪涌脈沖的沖擊，而真正出現(xiàn)故障時(shí)仍能較快的斷開電路每一條曲線代表了一個(gè)規(guī)格保險(xiǎn)絲的熔斷特性，對應(yīng)每一個(gè)負(fù)載電流都能找到它的熔斷時(shí)間。不同類型保險(xiǎn)絲具有不同形狀的特性曲線。


時(shí)間/電流特性曲線好地描繪了保險(xiǎn)絲的過載性能，供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲規(guī)格時(shí)主要的參考
圖2 時(shí)間/電流特性曲線好地描繪了保險(xiǎn)絲的過載性能，供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲規(guī)格時(shí)主要的參考

時(shí)間-電流特性表



6.分?jǐn)嗄芰?--Ir

分?jǐn)嗄芰σ卜Q為大分?jǐn)嗄芰蚨搪贩謹(jǐn)嗄芰蛘跀嚯娏鳌?br />
分?jǐn)嗄芰κ潜ｋU(xiǎn)絲主要的安全指標(biāo)。它表明了在規(guī)定的電壓下, 保險(xiǎn)絲能安全地切斷的大電流。

當(dāng)流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流相當(dāng)大以至短路的時(shí)侯，仍要求保險(xiǎn)絲能 安全分?jǐn)嚯娐?，且不帶來任何破壞性?br />
當(dāng)超過額定分?jǐn)嚯娏髦禃r(shí), 保險(xiǎn)絲有可能出現(xiàn)破碎，爆炸，噴 濺，引起周圍人身或其他元器件的燃燒和破壞等不安全現(xiàn)象。

保險(xiǎn)絲的分?jǐn)嗄芰θQ于保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)和所用的材質(zhì), 一般來說低分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲大部份都是玻璃殼體的, 高分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲通常有陶瓷殼體, 其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料按照常規(guī), 當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)是直接聯(lián)接到電源輸入電路和保險(xiǎn)絲被置于電源輸入部份時(shí), 一定要使用高分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲。 　　
在大部分二次電路中, 特別是電壓低于電源電壓時(shí), 選用低分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲就足以能勝任了.

7. 熔化熱能值—I2t

熔斷器的熔化熱能值(If2t)是指熔體熔斷所需要的能量值, 通常被用于熔斷器承受浪涌能力的技術(shù)指標(biāo),其中 I為過載電流，t為熔斷時(shí)間電路中出現(xiàn)浪涌時(shí)所釋放出來的能量值(Ir2t)

原則: 選用熔斷器時(shí)考慮 If2t > Ir2t, 即熔斷器的熔化熱能應(yīng)大于浪涌電流釋放的熱能 幾種典型波形的I2t 計(jì)算方法(見下圖)熔斷器的熔斷時(shí)間跟電流產(chǎn)生的熱量, 散熱條件及熔斷器的熱容特性等都有關(guān),許多因素都會(huì)影響熔斷器的熔斷時(shí)間,所以熔斷器在不同的分?jǐn)嚯娏骰蚍謹(jǐn)鄷r(shí)間會(huì)有不同的If2t,也就是說 If2t 并不是一個(gè)常數(shù)If2t-t 曲線就是反映不同熔斷時(shí)間時(shí)熔斷器的If2t值(見圖3)


Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時(shí)間
圖3 Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時(shí)間


能量/時(shí)間曲線好地描繪了保險(xiǎn)絲的熔化熱能變化情況，供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲耐脈沖能力時(shí)主要的參考
圖4 能量/時(shí)間曲線好地描繪了保險(xiǎn)絲的熔化熱能變化情況，供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲耐脈沖能力時(shí)主要的參考

耐脈沖沖擊次數(shù)

當(dāng)If2t > Ir2t時(shí),熔斷器應(yīng)能承受脈沖的沖擊,不會(huì)被熔斷但會(huì)受到一些損傷,從而略微降低它的If2t。

通過計(jì)算和選擇 If2t 和 Ir2t 的關(guān)系,可以知道熔斷器能夠承受的脈沖次數(shù),反過來說需要熔斷器能夠承受多少次以上的浪涌沖擊,就選擇熔斷器的 If2t與電路脈沖的Ir2t關(guān)系。

AEM 熔斷器的If2t和Ir2t的大概關(guān)系

Ir2t <= 30% If2t 100,000次
Ir2t <= 38% If2t 10,000次
Ir2t <= 48% If2t 1,000次

Littelfuse保險(xiǎn)絲的If2t和Ir2t的大概關(guān)系

Ir2t <= 22% If2t 100,000次
Ir2t <= 29% If2t 10,000次
Ir2t <= 38% If2t 1,000次

8. 耐久性/壽命

保險(xiǎn)絲的壽命是很長的，在無故障的情況下幾乎與設(shè)備的壽命是可以同步的。

測試IEC規(guī)格的小型管狀保險(xiǎn)絲壽命的方法：在直流電源條件下，以1.20 In（或1.05 In）電流導(dǎo)通一小時(shí)，斷開15分鐘，連續(xù)100個(gè)周期，后再以1.5 In(或1.15 In) 電流導(dǎo)通一小時(shí)，期間不能有熔斷或其他異?，F(xiàn)象。

保險(xiǎn)絲的儲(chǔ)存期，在正常條件下不少于兩年，到期經(jīng)復(fù)檢合格后可再行儲(chǔ)存。

保險(xiǎn)絲在汽車上的應(yīng)用

1）線束保護(hù) 隨著電力需求的增加，提高了線束的復(fù)雜度，增加了對汽車的電線、重量以及封裝的限制。每條電氣線路都要求針對短路和過載提供充足的電路保護(hù)措施，傳統(tǒng)的熔斷器在熔斷后進(jìn)行更換。這項(xiàng)特點(diǎn)要求熔斷器盒安裝在易于接觸到的地方，此要求支配并限制了系統(tǒng)的架構(gòu)，迫使在封裝形式和系統(tǒng)布線方面做出讓步。傳統(tǒng)的做法是將相似的電路
集中起來，用單的熔斷器加以保護(hù)。熔斷器的額定值設(shè)定能夠承受各種受保護(hù)負(fù)載所通過的電流總和；而且為了限制發(fā)生損壞和其它的危險(xiǎn)，從熔斷器連接至每個(gè)負(fù)載的線路根據(jù)熔斷器的設(shè)定值進(jìn)行選擇。

這種選擇的結(jié)果是：具有較高電流承載能力的、尺寸過大的線路經(jīng)常為只需較小電流的負(fù)載設(shè)備供電。隨著粗大線徑導(dǎo)線的使用，端子和接頭的尺寸、重量都增加了，因而增加了配線的重量和汽車的重量，進(jìn)一步增加了成本，后者還會(huì)影響到燃料的效率。由于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（PTC）能夠在故障狀態(tài)消除后和電路電源斷開后復(fù)位，所以通常不需要進(jìn)行例行的更換或維修，因此可以布置在車門內(nèi)側(cè)、開關(guān)組件內(nèi)、儀表盤后、電子模塊內(nèi)以及其它不可觸及的部位，采用為直接和有效的布線方式來布置電源線，無需通過一個(gè)集中布置的熔斷器盒，從而減少了配線中導(dǎo)線的數(shù)量，并能夠減少導(dǎo)線的重量和長度。

2）電子控制模塊保護(hù) 隨著在越來越小的空間內(nèi)封裝了越來越多的線路，印刷電路板（PCB）上的銅線寬度也在減小。由于汽車上的附件通常采用大電流電路供電，這些狹窄的銅線容易受到過大電流的損壞。受橫截面積的限制，它們只能承受一定的電流才不至于因功率損耗產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致銅線的熔化或因過熱而剝離，從而損壞PCB板和板載器件。電子模塊的輸出一般情況下也需要對由于短路或電機(jī)堵轉(zhuǎn)所造成的過電流進(jìn)行保護(hù)。而電子模塊也有可能由于系統(tǒng)其他部分的故障而出現(xiàn)損壞，例如二極管短路或電源接地?cái)嚅_。對于這些潛在的問題，熔斷器并不被認(rèn)為是可以接受的方案，這由于熔斷器是一次性的器件，且在發(fā)生故障后更換。還有應(yīng)用基于感測和開關(guān)的多器件電路或SmartFET（智能化場效應(yīng)管），但這些設(shè)計(jì)需要格外的仔細(xì)，占用了較多的寶貴的板卡空間，且成本非常高。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（PTC）對于電子模塊的過電流或過熱保護(hù)來說，是一項(xiàng)適用、而經(jīng)濟(jì)的方案。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲通常用于計(jì)算機(jī)和外設(shè)的IEEE1394輸出的限流保護(hù)，以及對全球定位系統(tǒng)（GPS）、DVD、無線電和遠(yuǎn)程信息通訊電路板的限流保護(hù)。由于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲能夠快速有效的將電流限制在安全的范圍內(nèi)，且其體積小巧，能夠直接安裝在電路印刷板上，控制模塊內(nèi)的每個(gè)電源回路均可單采用一個(gè)器件進(jìn)行保護(hù)。

3）小型電機(jī)的保護(hù) 絕大多數(shù)的汽車執(zhí)行器所執(zhí)行的操作中均要求執(zhí)行器將某種物體移動(dòng)至其移動(dòng)范圍的限度為止。例如，移動(dòng)座位或關(guān)閉車窗。由于這些操作也可手動(dòng)控制，執(zhí)行器在器械達(dá)到其移動(dòng)限度時(shí)仍可能接通電源，此種情況下執(zhí)行器電機(jī)堵轉(zhuǎn)，其反電動(dòng)勢（EMF）降為零。由于這一方向與供電電壓相反的反電動(dòng)勢消失時(shí)，執(zhí)行器電機(jī)的電流可能迅速上升，通?？蛇_(dá)到正常運(yùn)行值的2-- 4倍。由于執(zhí)行器電機(jī)的繞組采用極細(xì)的導(dǎo)線繞制，這種高的堵轉(zhuǎn)電流將導(dǎo)致其溫度快速上升。很多情況下，幾秒鐘之內(nèi)溫度將上升到足以對執(zhí)行器電機(jī)繞組的絕緣漆造成的損壞。若絕緣消失，則匝間短路可能擴(kuò)大到整個(gè)線圈，使執(zhí)行器無法工作并可能引發(fā)火災(zāi)事故。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可以與電機(jī)繞組串聯(lián)安裝在電機(jī)的端蓋處，以達(dá)到更好的熱耦合。在繞組的電流或溫度上升到某一特定值以上時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲保持在一個(gè)高阻值狀態(tài)下，將電流限制在一個(gè)很低的數(shù)值，并防止執(zhí)行器電機(jī)出現(xiàn)損壞。在故障消除和電源斷開后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲冷卻下來，恢復(fù)到低阻值，電流即可正常通過。

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