作者: Digi-Key 工程师 Bill Gust
目前,许多文件中均解释了用于定义和选择保险丝的术语和规范。这对于初始设计(原型制作)以及维修/替换都很有帮助。下面展示了来自Littelfuse的两个示例。
点击此处:保险丝选型指南
点击此处:快熔型保险丝与慢熔型保险丝:如何选择?
对于在一贯表现稳定的电路中遇到意外保险丝动作问题的人而言,此数据中的温度变化原因和影响可能是最有用的。对于DIY和家居维修项目更是如此。举例而言,保险丝的一个常见问题是,它们会在预期时间之前动作(熔断),这种情况相当麻烦,甚至会导致某些器件无法工作。
这些问题产生于熔断体,其熔点和所有温度输入源之间的关系。请注意,日常生活中使用的大多数保险丝(并非断路器)都具有熔断体,它会对所有可能使其达到熔点的热源作出反应,而不是直接对电流高低(安培)作出反应。对电流产生阻碍是保险丝其中的一个功能,但外热源也会导致熔断体材料的温度升高。
测试温度
保险丝的相关文件中可能会记录其测试温度,如25℃。这是确定载流能力的基准温度。查看厂商文档中的额定值重定公式或使用标准行业值。
对于UL额定保险丝,工作电流应不超过保险丝额定值的75%。下面展示了来自Littelfuse的示例。
Schurter电子元件公司提供有关百分比额定值以及UL或IEC额定值的建议。
环境温度
某些站点可能将测试温度称为“环境温度”,但环境温度一词应适用于影响基准测试温度的额外温度输入。厂商可能会提供有关环境温度对特定保险丝的影响的图表。
环境温度不应与一般室温直接关联。它应以保险丝的局部区域为基础,该区域中的温度可能因各种原因高于或低于附近空气温度。PCB外壳和气流是影响局部环境温度的因素,此外还有传导、辐射和对流的热量输入。
必须寻找每种应用中的上述额外热源,以确定它们是否会影响保险丝性能。例如,热量可能从附近的线圈辐射,也可能从PCB外壳下方的电器上升。
焊接点和电线
焊接点需要不断提供一定的电流电阻,并且根据焊接品质,它们可能是传导到熔断体的重要热源。此外,还需考虑从任何布线或电线到保险丝的热量积累和传递。如果这些布线的尺寸不合适,则可能会将多余的热量传导到保险丝区域。
保险丝座
保险丝座可将热量传导到保险丝或防止保险丝周围的热量耗散,因而会提高局部环境温度。厂商可能会提供建议的保险丝座工作电流,以标称电流的百分比给出。这类似于保险丝额定值重定程序。例如,如果建议使用60%,而实际工作电流接近100%,那么不仅可能使保险丝座失效,还可能将大量热量传递到保险丝。
绝缘
加入多余的物理绝缘也会提高保险丝附近的环境温度。在大多数情况下,这只是灰尘和污垢聚积在组件和PCB表面造成的。这样会阻止热量耗散,并可能导致意外的保险丝熔断。
脉冲波形
上述将热量引入保险丝环境的示例对于DIY/维修以及初始设计都是很有帮助的。最后一个示例涉及脉冲波形,与原型制作和设计更加相关,但有必要了解以各种脉冲形式施加的能量是如何影响保险丝工作的。
保险丝的熔点表示熔化熔断体所需的能量。常用的表达式是I^2t和A^2秒(安培平方秒)。基本上,电流和时间是影响因素,且脉冲波形的值并不始终相同。每个保险丝都有决定其自身行为的热循环模式,即在一定时间内的散热情况。
以下是由Littelfuse提供的关于脉冲波形以及脉冲和熔点之间的关系的示例。
测试
考虑到有关各种温度下的保险丝动作的报告和指南,可能有人会认为保险丝选择可以细化为精确的计算。然而,保险丝产品的批量生产中也存在差异。再加前述一些热源的测量误差和一些环境的不可预测性,误差的空间仍然很大。
这就是为什么测试依然非常重要。这在原型制作和设计中是非常常见的,但也同样适用于未掌握所有原始保险丝特性的维修应用。不应假设,只需知晓保险丝额定值和电路工作电流即可选择保险丝,也不应假设提高或降低保险丝值就能立刻解决某个问题。而是应先考虑改变保险丝的工作环境,看看这是否会影响保险丝的原始动作。并且应在设计中测试保险丝样品,以确定是否存在任何产品差异。
要选择用于维修或设计的保险丝,请从Digi-Key主保险丝类别开始选择:[点击此处保险丝](产品索引>电路保护>保险丝)或从Digi-Key首页进行搜索:[点击此处https://www.digikey.cn/]。
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SCHURTER电子元件公司:保险丝选择指南
EATON:保险丝常见问题
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