保險(xiǎn)絲的參數(shù)選擇及其應(yīng)用

在很多電子設(shè)備中，都離不開保險(xiǎn)絲(Fuse)。自從十九世紀(jì)九十年代愛迪生發(fā)明了把細(xì)導(dǎo)線封閉在臺(tái)燈座里的第一個(gè)插塞式保險(xiǎn)絲之后，保險(xiǎn)絲的種類越來越多，應(yīng)用越來越廣。本文給大家介紹保險(xiǎn)絲的參數(shù)、選擇及應(yīng)用，希望大家能有所收益。
　　保險(xiǎn)絲的各項(xiàng)額定值及其性能指標(biāo)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件及驗(yàn)收規(guī)范測(cè)定的。國(guó)際上有多家權(quán)威的測(cè)試和鑒定機(jī)構(gòu)，如美國(guó)的保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室公司的UL認(rèn)證，加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的CSA認(rèn)證、日本國(guó)際與貿(mào)易工業(yè)部的MTTI認(rèn)證和國(guó)際電氣技術(shù)委員會(huì)的IEC認(rèn)證。
　　保險(xiǎn)絲的選擇涉及下列諸多因素：
　　1?正常的工作電流。
　　2?施加在保險(xiǎn)絲上的外加電壓。
　　3?要求保險(xiǎn)絲斷開的不正常電流。
　　4?允許不正常電流存在的最短和最長(zhǎng)時(shí)間。
　　5?保險(xiǎn)絲的環(huán)境溫度。
　　6?脈沖、沖擊電流、浪涌電流、啟動(dòng)電流和電路瞬變值。
　　7?是否有超出保險(xiǎn)絲規(guī)范的特殊要求。
　　8?安裝結(jié)構(gòu)的尺寸限制。
　　9?要求的機(jī)構(gòu)認(rèn)證。
　　10?保險(xiǎn)絲座件：保險(xiǎn)絲夾、安裝盒、面板安裝等。
　　下面把保險(xiǎn)絲選用中常見的參數(shù)和術(shù)語作一些說明。
　　1.正常工作電流　在25℃條件下運(yùn)行，保險(xiǎn)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(xiǎn)絲其采用的材料具有較低的熔化溫度。因此，該種保險(xiǎn)絲對(duì)環(huán)境溫度的變化比較敏感。例如一個(gè)電流額定值為10A的保險(xiǎn)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(xiǎn)絲的電壓額定值必須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(xiǎn)絲的電阻在整個(gè)電路中并不重要。由于安培數(shù)小于1的保險(xiǎn)絲電阻只有幾個(gè)歐姆，所以在低壓電路中采用保險(xiǎn)絲時(shí)應(yīng)考慮這個(gè)問題。大部分的保險(xiǎn)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(xiǎn)絲的電流承載能力，其實(shí)驗(yàn)是在25℃環(huán)境溫度條件下進(jìn)行的，這種實(shí)驗(yàn)受環(huán)境溫度變化的影響。環(huán)境溫度越高，保險(xiǎn)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(huì)延長(zhǎng)保險(xiǎn)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(xiǎn)絲在額定電壓下能夠確實(shí)熔斷的最大許可電流。短路時(shí)，保險(xiǎn)絲中會(huì)多次通過比正常工作電流大的瞬時(shí)過載電流。安全運(yùn)行要求保險(xiǎn)絲保持完整的狀態(tài)(無爆裂或斷裂)并消除短路。
　　6.保險(xiǎn)絲性能　保險(xiǎn)絲設(shè)計(jì)方面的性能是指保險(xiǎn)絲對(duì)各種電流負(fù)荷作出反應(yīng)的迅速程度。保險(xiǎn)絲按性能常分為正常響應(yīng)、延時(shí)斷開、快動(dòng)作和電流限制四種主要類型。
　　7.有害斷路　常常是由于對(duì)所設(shè)計(jì)的電路分析不完整造成的。在前面所列出的保險(xiǎn)絲選擇所涉及的所有因素中，必須特別注意正常工作電流、環(huán)境溫度和過載增量(第6項(xiàng))。在使用時(shí)，不能只根據(jù)正常工作電流和環(huán)境溫度來選擇保險(xiǎn)絲，還要注意其它使用條件。例如，造成常規(guī)電源有害斷路的一種常見原因就是沒有充分考慮保險(xiǎn)絲的公稱熔化熱能的額定值，它也必須滿足由電源平滑濾波的輸入電容器產(chǎn)生的各種浪涌電流對(duì)保險(xiǎn)絲提出的要求。如果要想保險(xiǎn)絲安全可靠、壽命又長(zhǎng)，那么就要使選用保險(xiǎn)絲的熔化熱能不大于該保險(xiǎn)絲的公稱熔化熱能額定值的20％。
　　8.公稱熔化熱能　就是熔化熔斷部件所需的能量，用I2t表示，讀為“安培平方秒”。一般在權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)，都要進(jìn)行公稱熔化熱能的測(cè)試：給保險(xiǎn)絲施加一個(gè)電流增量并測(cè)量熔化發(fā)生的時(shí)間，如果在約為0?008秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)不發(fā)生熔化，那么就增加脈沖電流的強(qiáng)度。重復(fù)進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)直到保險(xiǎn)絲的熔化限制在大約0?008秒之內(nèi)。進(jìn)行這一測(cè)試的目的是確保所產(chǎn)生的熱能沒有足夠的時(shí)間從保險(xiǎn)絲部件通過熱傳導(dǎo)跑掉，也就是說，全部熱能都用于熔化。
　　因此，選用保險(xiǎn)絲時(shí)，除了考慮前面所說的正常工作電流、減少額定值、環(huán)境溫度外，還要考慮I2t值。另外還要注意一點(diǎn)：焊接時(shí)，由于大多數(shù)保險(xiǎn)絲都有焊接接頭，因此當(dāng)我們用焊接方法安裝這些保險(xiǎn)絲時(shí)就要特別小心。焊接熱量過多會(huì)使保險(xiǎn)絲內(nèi)的焊料回流而改變它的額定值。保險(xiǎn)絲是類似于半導(dǎo)體的熱敏元件，因此，在焊接保險(xiǎn)絲時(shí)最好使用吸熱裝置。