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怎样选择保险丝才保险? / q" P- H, z- W) i( ^6 u* S
- T! p2 N8 C" k$ }2 t. O' T& C摘要:保险丝额定电流是动作电流吗?额定电流1A的保险丝,当其电流上升到1A甚至略高时,它会熔断吗?偶尔或经常出现脉冲浪涌电流怎么办?只用考虑快熔断或慢熔断特性吗?较大能量的脉冲会不会使其寿命下降?保险丝会不会该断开时断不开?下面就让我们一起探讨。# G, I( x' p# k7 A& _+ J' g
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: q4 d* `) F0 _1 {1、保丝能流过多少电流?
1 N! g6 P, I$ A, B# g# {% w额定电流是保险丝可以长期工作的电流值,并非是动作电流。8 s" g. l: V8 j" o
因保险丝涉及安全问题,它属于安全器件,必须通过相关的认证,才能生产和销售。% o# H1 Y3 K: `1 R6 u: m
5 w8 T' e1 J5 z7 ?$ W通常安规要求保险丝在额定电流工作时,其温度不应该超过允许值,如UL规定100%额定电流时,温度不能超过75℃。
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4 A& _& V o7 L" v. q8 v安规对当实际电流大于额定电流时熔断时间也作出较严格要求。例如某规格的保险丝给出在1.5倍额定电流时,保险丝最少可以持续工作60分钟;在2.1倍额定电流时,最大可以持续工作2分钟;在2.75倍额定电流时最少可以工作400ms,最多可以工作10S;还有4倍、10倍额定电流时对熔断时间要求。, h& ^* J% o1 k0 a1 A
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另外UL规格保险丝过载能力低,因此需要一个电流折减(FRF=0.75),如3A的应用,不考虑其他特性影响时,应至少选用4A(3/0.75=4)保险丝。% G8 B- F' B$ _( T& @; t v: {
1 e) G/ i% d3 x) y7 Q/ K* @2、怎么才能安全工作?
/ ~/ U" m9 }- z3 V) K$ i当后级电路出现故障(如短路),那么输入电压几乎全部加在了保险丝两端!这就产生非常大的电流。这么大的电流会导致保险丝持续导通而无法拉断吗?完全可能!所以,提出了分断电流的概念。5 Z7 C9 ~) \; E8 N4 `
! o+ C; t* X. S& o+ S v) ]! sIEC与UL对分断能力有不同的要求。以IEC 127为例,有如下规定:
7 D5 R. N$ r& h) x: c; V% f- 低分断(LBC)能力保险丝必须能切断35A电流或10倍额定电流中较大者。
- 中分断(EBC)能力保险丝必须能安全切断150A电流;
- 高分断(HBC)能力保险丝必须能安全切断1500A电流。
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2 K+ k* _: B% H) G. e$ P分断能力,是保险丝最重要的安全指标,因此,在选择保险丝时,应仔细考虑该特性,并实际测试,保险丝可能出现的最大短路电流不应超过保险丝额定分断能力,保证在后级出现故障、有大电流流过时,保险丝可以安全切断电路,不会造成安全问题。
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3、保险丝熔断要多久?它的寿命有多长?1 l% g0 I9 X* f- x9 O
熔断特性,也称为I-T特性。这个特性是主要的性能指标,根据熔断时间可以将保险丝分为快熔、慢熔、中等速度熔断。对阻性电路或保护敏感器件的电路中,应选用快熔断保险丝;对容性和感性电路或有较大脉冲的电路,应选用慢熔断保险丝。如图是某系列快熔保险丝的I-T特性。它表明了不同电流负载时保险丝熔断的时间范围。
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图1 保险丝电流时间特性$ }5 V) Z) G9 T- \7 _0 e
& y# j" ^3 Y% s; } @另一个需要考虑的关于保险丝熔断的特性是熔断能量I2*t。" [ w1 [6 N& N+ [/ n
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用Ip2*t表示保险丝能承受的浪涌能量(标称熔断能量),i2*t表示实际工作时的浪涌能量。当i2*t>Ip2*t时,保险丝被熔断。通过对标称熔断能量降额,可以估算保险丝可承受浪涌的次数。各个品牌的保险丝有些差异,如一些保险丝降额至20%的标称熔断能量,可以承受100000次脉冲。
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4 H1 {& q! p9 {8 k4、温度对保险丝的影响
* c+ Y4 F1 g% n3 f% B/ m; r同半导体一样,保险丝也是温度敏感器件。随着温度升高,其额定工作电流需要进行相应的降额。这很容易理解,本身保险丝就是依靠热量来将其熔断的,其温度等于环境温度加上工作时的温升,当环境温度较高时,有必要使其自身温升降低,因此需对额定电流降额。可以用温度折减率(Tf)来表示相应的降额系数。
. N! r$ q9 f* p+ `- f! j如图所示为温度降额曲线,以曲线A为例,在温度为80℃时,Tf为0.75。因此,若不考虑其他特性的影响,对3A的应用,至少应选择4A(3/0.75=4)的保险丝。
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图2 保险丝环境温度特性
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5、总结
5 x, n! @7 A# N9 }) c; B保险丝的选型通常是工程师们容易忽略的一个问题,更多的是凭着电流值就简单的进行选型,或者参考同类产品其他厂商的规格,往往发现保险丝的电流规格比自己的设计相差了很多。本文旨在讲述一些最重要的基本指标,提供给工程师们一些简单的选型依据。8 }" T j1 i1 R; p% d
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