快速熔斷器主要用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護(hù)。由于半導(dǎo)體元件的過載能力很低。只能在極短時間內(nèi)承受較大的過載電流,因此要求短路保護(hù)具有快速熔斷的能力。快速熔斷器的結(jié)構(gòu)和有填料封閉式熔斷器基本相同,但熔體材料和形狀不同,它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。
1.正常工作電流在25℃條件下運(yùn)行,保險絲的電流額定值通常要減少25%以避免有害熔斷。大多數(shù)傳統(tǒng)的保險絲其采用的材料具有較低的熔化溫度。因此,該種保險絲對環(huán)境溫度的變化比較敏感。例如一個電流額定值為10A的保險絲通常不推薦在25℃環(huán)境溫度下在大于7.5A的電流下運(yùn)行。
2.電壓額定值保險絲的電壓額定值等于或大于有效的電路電壓。一般標(biāo)準(zhǔn)電壓額定值系列為32V、125V、250V、600V。
3.電阻保險絲的電阻在整個電路中并不重要。由于安培數(shù)小于1的保險絲電阻只有幾個歐姆,所以在低壓電路中采用保險絲時應(yīng)考慮這個問題。大部分的保險絲是用溫度系數(shù)為正的材料制造的,因此,就有冷電阻和熱電阻之分。
4.環(huán)境溫度保險絲的電流承載能力,其實(shí)驗是在25℃環(huán)境溫度條件下進(jìn)行的,這種實(shí)驗受環(huán)境溫度變化的影響。環(huán)境溫度越高,保險絲的工作溫度就越高,其壽命也就越短。相反,在較低的溫度下運(yùn)行會延長保險絲的壽命。
5.熔斷額定容量也稱為致斷容量。熔斷額定容量是保險絲在額定電壓下能夠確實(shí)熔斷的大許可電流。短路時,保險絲中會多次通過比正常工作電流大的瞬時過載電流。安全運(yùn)行要求保險絲保持完整的狀態(tài)(無爆裂或斷裂)并消除短路。
銀絲熔斷器是屬于部分范圍分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?,它只能做為半?dǎo)體元器件的短路保護(hù)之用,因為被保護(hù)用電電器功率小,所以額定工作電流小,而會選擇使用銀絲,大電流規(guī)格的產(chǎn)品,則需要選用變截面銀熔體來制作了。在實(shí)際應(yīng)用中,往往還需要配置過載保護(hù)元件,以使線路更為安全可靠。
銀絲熔斷器是屬于部分范圍分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳎荒茏鰹榘雽?dǎo)體元器件的短路保護(hù)之用,因為被保護(hù)用電電器功率小,所以額定工作電流小,而會選擇使用銀絲,大電流規(guī)格的產(chǎn)品,則需要選用變截面銀熔體來制作了。在實(shí)際應(yīng)用中,往往還需要配置過載保護(hù)元件,以使線路更為安全可靠。
銀絲熔斷器是屬于部分范圍分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?,它只能做為半?dǎo)體元器件的短路保護(hù)之用,因為被保護(hù)用電電器功率小,所以額定工作電流小,而會選擇使用銀絲,大電流規(guī)格的產(chǎn)品,則需要選用變截面銀熔體來制作了。在實(shí)際應(yīng)用中,往往還需要配置過載保護(hù)元件,以使線路更為安全可靠。
3.2 分?jǐn)嗄芰? 1000A (AC 130V);
3.3 工作溫度范圍: –40℃ ~125℃ ;
3.4 溫度和電流對應(yīng)關(guān)系如下:
環(huán)境溫度 -40℃ -20℃ 0℃ 25℃ 55℃ 85℃ 125℃
額定電流 In 120% 110% 105% 90% 80% 70%
3.5 儲存溫度范圍:–40℃ ~125℃ ;
四、電氣特性
電流 1.3In 1.6In 2.5In 5In 10In
In >1h 不熔斷 <1h 熔斷 <10S 熔斷 <1S 熔斷 <100mS 熔斷
試驗電路框圖:
五、銀絲熔斷器使用要求和建議
5.1 直接焊接在 PCB 上;一般情況下取不大于 90%額定電流較為適宜;銀絲距 PCB
板小距離,純銀產(chǎn)品不小于 5mm;銅鍍銀產(chǎn)品不小于 7mm;
5.2 中間部分引線長度不可小于 12mm;
5.2 焊接參數(shù):
保險絲的選型及設(shè)計實(shí)例分析
摘要: 保險絲被應(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。保險絲的原理相信大家都已經(jīng)很熟悉了,但是保險絲在選型時該注意哪些因素,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 :
保險絲選型所需的參數(shù)
1. 額定電流---In
保險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)格保險絲的折減率,所以應(yīng)該選擇 2A 的保險絲,對于IEC規(guī)格保險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。
錯誤的選澤:把希望保險絲熔斷的電流值作為額定電流值。
2. 額定電壓---Un
保險絲的額定電壓是指它的公稱額定電壓, 通常就是保險絲斷開后能夠承受的大電壓值保險絲通電時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。
正確選擇保險絲額定電壓應(yīng)該等于或大于電路電壓。
例如: 250V的保險絲可以用于 125V的電路。
對于低電壓的電子應(yīng)用, 一個交流額定保險絲可以用于直流電路中?! ?br />
關(guān)于保險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, 保險絲是否有能力分?jǐn)嘟o出的大電流。
認(rèn)識的誤區(qū):保險絲的額定電壓跟電路電壓一致!
3. 環(huán)境溫度
保險絲所處小環(huán)境溫度或已知的工作溫度, 對保險絲的動作是有影響的環(huán)境溫度越高, 保險絲的工作時就越熱, 其壽命也就越短不管是 UL 規(guī)格還是 IEC規(guī)格, 保險絲的各項指標(biāo)都是指在25 0C ,如小環(huán)境工作溫度較高,則要考慮保險絲的溫度折減率(見圖1)。
例: 選用快熔斷保險絲在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的保險絲;
若選用UL規(guī)格保險絲 那么額定電流就是: In=In/OfxTf=1.5A/0.75x0.95=2.1A 應(yīng)選2.5A的保險絲。
曲線A: 傳統(tǒng)的慢熔斷保險絲 曲線B: 特快熔斷, 快熔斷和螺旋式繞制的保險絲 曲線C: 可恢復(fù)PTC
圖1 曲線A: 傳統(tǒng)的慢熔斷保險絲 曲線B: 特快熔斷, 快熔斷和螺旋式繞制的保險絲 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)電路中要求保險絲阻值越小越好,這樣它的損耗功率就小;因此在保險絲技術(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)品驗收依據(jù)。
保險絲的電壓降:通以直流額定電流,使保險絲達(dá)到熱平衡后所得的讀數(shù)。
保險絲的冷電阻:在小于額定電流10%的條件下測得的讀數(shù)。保險絲的電壓降和冷電阻可以互相換算。小規(guī)格保險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無法輸出需要的工作電流。
5. 熔斷特性
也稱作保險絲的時間-電流特性或I-T特性或安秒特性, 是保險絲主要的電性能指標(biāo),它表明了保險絲在不同過載電流負(fù)載下熔斷的時間范圍?! ?br />
當(dāng)流經(jīng)保險絲的電流超過額定電流時, 熔體溫度逐漸上升,以至后保險絲被燒斷,我們把這都?xì)w屬為一種過載狀態(tài)?! ?br />
保險絲需要有一定的過載能力:UL規(guī)范保險絲的大不熔斷電流是110%In; IEC規(guī)范保險絲的大不熔斷電流是150%In或120%In保險絲也要求在超過的過載電流時能及時地?zé)龜啵篣L規(guī)范保險絲的小熔斷電流在130%In 左右; IEC規(guī)范保險絲的小熔斷電流在180%In 左右;
根據(jù)熔斷特性不同,可以把保險絲分為快速型和延時型等:快速保險絲常用在阻性電路中,保護(hù)一些對電流變動特別敏感的元器件;延時保險絲常用在電路狀態(tài)變化時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)時浪涌脈沖的沖擊,而真正出現(xiàn)故障時仍能較快的斷開電路每一條曲線代表了一個規(guī)格保險絲的熔斷特性,對應(yīng)每一個負(fù)載電流都能找到它的熔斷時間。不同類型保險絲具有不同形狀的特性曲線。
時間/電流特性曲線好地描繪了保險絲的過載性能,供設(shè)計師選用保險絲規(guī)格時主要的參考
圖2 時間/電流特性曲線好地描繪了保險絲的過載性能,供設(shè)計師選用保險絲規(guī)格時主要的參考
時間-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絲主要的安全指標(biāo)。它表明了在規(guī)定的電壓下, 保險絲能安全地切斷的大電流。
當(dāng)流經(jīng)保險絲的電流相當(dāng)大以至短路的時侯,仍要求保險絲能 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, 保險絲有可能出現(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。
保險絲的分?jǐn)嗄芰θQ于保險絲的結(jié)構(gòu)和所用的材質(zhì), 一般來說低分?jǐn)嗄芰ΡkU絲大部份都是玻璃殼體的, 高分?jǐn)嗄芰ΡkU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絲被置于電源輸入部份時, 一定要使用高分?jǐn)嗄芰ΡkU絲。
在大部分二次電路中, 特別是電壓低于電源電壓時, 選用低分?jǐn)嗄芰ΡkU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為熔斷時間電路中出現(xiàn)浪涌時所釋放出來的能量值(Ir2t)
原則: 選用熔斷器時考慮 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 計算方法(見下圖)熔斷器的熔斷時間跟電流產(chǎn)生的熱量, 散熱條件及熔斷器的熱容特性等都有關(guān),許多因素都會影響熔斷器的熔斷時間,所以熔斷器在不同的分?jǐn)嚯娏骰蚍謹(jǐn)鄷r間會有不同的If2t,也就是說 If2t 并不是一個常數(shù)If2t-t 曲線就是反映不同熔斷時間時熔斷器的If2t值(見圖3)
Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時間
圖3 Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時間
能量/時間曲線好地描繪了保險絲的熔化熱能變化情況,供設(shè)計師選用保險絲耐脈沖能力時主要的參考
圖4 能量/時間曲線好地描繪了保險絲的熔化熱能變化情況,供設(shè)計師選用保險絲耐脈沖能力時主要的參考
耐脈沖沖擊次數(shù)
當(dāng)If2t > Ir2t時,熔斷器應(yīng)能承受脈沖的沖擊,不會被熔斷但會受到一些損傷,從而略微降低它的If2t。
通過計算和選擇 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,斷開15分鐘,連續(xù)100個周期,后再以1.5 In(或1.15 In) 電流導(dǎo)通一小時,期間不能有熔斷或其他異?,F(xiàn)象。
保險絲的儲存期,在正常條件下不少于兩年,到期經(jīng)復(fù)檢合格后可再行儲存。