保險絲選擇要注意哪些要素?
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 夠工作的最大電流值。
正確選擇保險絲的額定電流值, 必須作如下考慮:
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, 應該選最鄰近的較高值。
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最大電壓值。
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緊要。
正確選擇保險絲額定電壓應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用, 一個交流額定保險絲可以用于直流 電路中。
關于保險絲的額定電壓主要應考慮: 當電路電壓不超過熔斷器額定電壓時, 保險絲是否有能力分斷給出的最大電流
認識的誤區(qū):保險絲的額定電壓必須跟電路電壓一致!
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(見下圖)。
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 1.6 A 或 2 A 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 = 2.1 A 應選 2.5 A 的保險絲
圖 解: 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 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。
在保護電路中要求保險絲阻值越小越好,這樣它的損耗功率就?。灰虼嗽诒kU絲技術參數中規(guī)定了最大電壓降值或冷電阻值,但不作為產品驗收依據。
保險絲的電壓降:通以直流額定電流,使保險絲達到熱平衡后所得的讀數。
保險絲的冷電阻:在小于額定電流10%的條件下測得的讀數
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, 是保險絲最主要的電性能指標,它表明了保險絲在不同過載電流負載下熔斷的時間范圍。
當流經保險絲的電流超過額定電流時, 熔體溫度逐漸上升,以至最后保險絲被燒斷,我們把這都歸屬為一種過載狀態(tài)。
保險絲需要有一定的過載能力:
UL規(guī)范保險絲的最大不熔斷電流是110%In;
IEC規(guī)范保險絲的最大不熔斷電流是150%In或120%In保險絲也要求在超過限量的過載電流時能及時地燒斷:
UL規(guī)范保險絲的最小熔斷電流在130%In 左右;
IEC規(guī)范保險絲的最小熔斷電流在180%In 左右;
根據熔斷特性不同,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,它能承受開關機時浪涌脈沖的沖擊,而真正出現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,對應每一個負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/電流特性曲線最好地描繪了保險絲的過載性能,供設計師選用保險絲規(guī)格時主要的參考.
時間-電流特性表 |
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% of |
Opening Time at 25°C |
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Min. |
Max. |
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100% |
4hours |
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100% |
1sec. |
120sec. |
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100% |
0.1sec. |
3sec. |
|
100% |
0.002sec. |
0.05sec. |
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6.分斷能力---Ir
分斷能力也稱為最大分斷能力或短路分斷能力或遮斷電流。
分斷能力是保險絲最主要的安全指標。它表明了在規(guī)定的電壓下, 保險絲能安全地切斷的最大電流。
當流經保險絲的電流相當大以至短路的時侯,仍要求保險絲能 安全分斷電路,且不帶來任何破壞性。
當超過額定分斷電流值時, 保險絲有可能出現破碎,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象。
保險絲的分斷能力取決于保險絲的結構和所用的材質, 一般來說低分斷能力保險絲大部份都是玻璃殼體的, 高分斷能力保險絲通常有陶瓷殼體, 其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料按照常規(guī), 當被保護系統(tǒng)是直接聯接到電源輸入電路和保險絲被置于電源輸入部份時, 一定要使用高分斷能力保險絲.
在大部分二次電路中, 特別是電壓低于電源電壓時, 選用低分斷能力保險絲就足以能勝任了.
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指標,其中 I為過載電流,t為熔斷時間電路中出現浪涌時所釋放出來的能量值(Ir2t)
原則: 選用熔斷器時必須考慮 If2t > Ir2t, 即熔斷器的熔化熱能應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生的熱量, 散熱條件及熔斷器的熱容特性等都有關,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斷電流或分斷時間會有不同的If2t,也就是說 If2t 并不是一個常數If2t-t 曲線就是反映不同熔斷時間時熔斷器的If2t值(見下圖)
Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時間
能量/時間曲線最好地描繪了保險絲的熔化熱能變化情況,供設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
當If2t > Ir2t時,熔斷器應能承受脈沖的沖擊,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 的關系,可以知道熔斷器能夠承受的脈沖次數,反過來說需要熔斷器能夠承受多少次以上的浪涌沖擊,就必須選擇熔斷器的 If2t 與電路脈沖的 Ir2t 關系
AEM 熔斷器的 If2t 和 Ir2t 的大概關系
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)電流導通一小時,斷開15分鐘,連續(xù)100個周期,最后再以1.5 In(或1.15 In) 電流導通一小時,期間不能有熔斷或其他異?,F象。
保險絲的儲存期,在正常條件下不少于兩年,到期經復檢合格后可再行儲存。
9. 結構特征和安裝形式
結構特征
管狀:玻璃管-低分斷能力,陶瓷管-高分斷能力;
填充細粒石英沙-用于滅弧,玻璃管變色-熔斷指示;
內焊式與外焊式;
加引線套帽-用于焊接(有時需先將引線成型)
微型:電阻式,晶體管式,薄膜式
片式:薄膜式,多層獨石,電阻式
其他:插片式,螺栓式,密封式,報警式
熔體結構:圓絲,扁絲,單絲,雙絲,復合絲;
直線狀,波浪狀,鋸齒狀;
片狀熔體(帶一個或多個瓶頸部份)
組合熔體:熔絲纏繞,加錫球,加金屬片,電阻等
安裝形式
面板安裝:保險絲盒,保險絲插座
底板安裝:保險絲夾,保險絲夾座
印刷線路板安裝:
插件安裝(波峰焊):徑向引線,軸向引線
表面安裝(紅外焊,回流焊):多層獨石,薄膜式
有時需要在管外加熱縮套管,使保險絲與周圍元件絕 緣
懸掛式安裝:保險絲套
10. 安全認證
保險絲是一種安全元件,它的質量直接關系到人身和財產的安全。作為一個安全元件必需經過有關機構的認證, 才能生產,銷售和使用。許多國家(地區(qū))都對保險絲有各自的認證要求, 經過認證并具有相應標記的保險絲才會被允許進入該國(地區(qū))市場。
常用主要安全認證:
IEC規(guī)格:英國BSI 德國VDE 瑞典SEMKO 中國CCC
UL規(guī)格: 美國UL列表/UR認可 加拿大CSA
其他規(guī)格:日本PSE