保險絲選型實例

1、.1 電電 路路 保保 護護 什么是保險絲什么是保險絲? 它是如何工作的它是如何工作的? IEC 和和 UL 的區(qū)別的區(qū)別 如何選擇保險絲如何選擇保險絲? 名詞術(shù)語的理解名詞術(shù)語的理解 額定電流，額定電壓，等等額定電流，額定電壓，等等. 介紹介紹 CCEE 這次會議的目的這次會議的目的: 引言引言 .2 防止人身的傷害防止人身的傷害 防止著火或設(shè)備損壞防止著火或設(shè)備損壞 電電 路路 保保 護護 什么是保險絲什么是保險絲? 引言引言 .3 電電 路路 保保 護護 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 電子保險絲電子保險絲 .4 電電 路路 保保 護護 定義定義. 測試說明測試說明 / 設(shè)置設(shè)置 (實驗室實驗室). 產(chǎn)品尺

2、寸產(chǎn)品尺寸. 產(chǎn)品性能規(guī)定產(chǎn)品性能規(guī)定. 環(huán)境溫度范圍環(huán)境溫度范圍. 參考的其他標(biāo)準(zhǔn)參考的其他標(biāo)準(zhǔn) / 規(guī)格規(guī)格. 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): 目錄目錄 電子保險絲電子保險絲 .5 電電 路路 保保 護護 MIL 可焊性可焊性. 振動振動 / 沖擊沖擊. 鹽霧鹽霧. 溫度溫度 / 濕度規(guī)格濕度規(guī)格. 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): 參考參考 電子保險絲電子保險絲 .6 電電 路路 保保 護護 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): 保險絲保險絲 汽車的汽車的 電子的電子的 電力的電力的 ATO MIDI CARTR. LT5 (PICO) (SMD) MIDGET BLS JTD SAE J 1284 IEC127 UL248/198G LF UL248/

3、198G UL248198C 等等等等. 等等等等.等等等等. 電子保險絲電子保險絲 .7 電電 路路 保保 護護 IEC 127 第第 2 部分部分 ,規(guī)格單規(guī)格單1,2,3,4,5,6 - 管狀保險絲管狀保險絲 IEC 127 第第 3 部分部分+am 1. 規(guī)格單規(guī)格單1,2,3,4 微型保險絲微型保險絲 UL 248-14 （=以前的以前的 UL198G) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): 電子類的電子類的 電子保險絲電子保險絲 .8 電電 路路 保保 護護 UL 列名列名: 完全按照完全按照 UL 的標(biāo)準(zhǔn)做的保險絲的標(biāo)準(zhǔn)做的保險絲 UL 認可認可: 對于沒有現(xiàn)行的對于沒有現(xiàn)行的 UL 標(biāo)準(zhǔn)的保險絲標(biāo)準(zhǔn)的保

4、險絲 - 符號制造廠商規(guī)格的保險絲符號制造廠商規(guī)格的保險絲. - 遵守遵守IEC60127等等規(guī)格的保險絲等等規(guī)格的保險絲. 對于兩大規(guī)范保險絲的測試的探究對于兩大規(guī)范保險絲的測試的探究. 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): UL 列名列名 和和 認可認可 電子保險絲電子保險絲 .9 電電 路路 保保 護護 UMF * (通用的模塊化保險絲通用的模塊化保險絲). 第一種第一種 IEC 和和 UL 標(biāo)準(zhǔn)通用的保險絲標(biāo)準(zhǔn)通用的保險絲 - IEC 127 第第 4 部分部分 表面安裝和穿孔式保險絲表面安裝和穿孔式保險絲 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn): UMF 電子保險絲電子保險絲 .10 電電 路路 保保 護護 保險絲標(biāo)準(zhǔn)保險絲標(biāo)準(zhǔn) 完完 電

5、子保險絲電子保險絲 .11 電電 路路 保保 護護 基本熔絲學(xué)基本熔絲學(xué) 電子保險絲電子保險絲 .12 電電 路路 保保 護護 額定電流額定電流 In 額定電流額定電流: 反映保險絲實際應(yīng)用時的電流值反映保險絲實際應(yīng)用時的電流值. - In 被標(biāo)在保險絲上被標(biāo)在保險絲上. 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 .13 電電 路路 保保 護護 慢熔斷慢熔斷: (延時型，抗浪涌）延時型，抗浪涌） - 在高過流時，保險絲動作較慢在高過流時，保險絲動作較慢. - 保險絲上標(biāo)有保險絲上標(biāo)有 T. - 慢熔斷保險絲上含有錫球或鍍層慢熔斷保險絲上含有錫球或鍍層. 快速動作快速動作: - 在高過流時，保險絲動作較

6、快在高過流時，保險絲動作較快. - 保險絲上標(biāo)有保險絲上標(biāo)有 F. 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 .14 電電 路路 保保 護護 基礎(chǔ)基礎(chǔ): 構(gòu)造構(gòu)造 金屬鍍復(fù)的末端金屬鍍復(fù)的末端 基體基體 熔絲熔絲 Sn錫球錫球 殼體殼體 熔絲熔絲 金屬端帽金屬端帽 Sn 錫球錫球 / 鍍層鍍層 錫錫/鉛鉛錫錫/鉛鉛 Sn 錫球錫球 電子保險絲電子保險絲 .15 電電 路路 保保 護護 基礎(chǔ)基礎(chǔ): 溫度剖析溫度剖析 溫度溫度(C) 負載電流時的溫度負載電流時的溫度 PCB Sn 錫球錫球 PCB 電子保險絲電子保險絲 In I In 熔點熔點 .16 電電 路路 保保 護護 t = 0 固體固體 t =

7、1 液體液體 固體固體 和和 液體液體 基礎(chǔ)基礎(chǔ): 快速保險絲熔斷過程快速保險絲熔斷過程 電子保險絲電子保險絲 .17 電電 路路 保保 護護 t =1 分離分離 t =3 飛弧加劇飛弧加劇,繼續(xù)灼燒后面，繼續(xù)灼燒后面， 飛弧熄滅飛弧熄滅 保險絲斷開保險絲斷開 t =2 開始飛弧和灼燒后面的熔絲開始飛弧和灼燒后面的熔絲 基礎(chǔ)基礎(chǔ):快速保險絲熔斷過程快速保險絲熔斷過程 電子保險絲電子保險絲 .18 .19 電電 路路 保保 護護 熔斷過程中熔絲溫度熔斷過程中熔絲溫度 (C) t0 t1 t2 t3 20 5000 相應(yīng)的時間相應(yīng)的時間 t1-t3 t0-t1 基礎(chǔ)基礎(chǔ): 快速保險絲熔斷過程快速保

8、險絲熔斷過程 電子保險絲電子保險絲 1000 .20 電電 路路 保保 護護 基礎(chǔ)基礎(chǔ):延時保險絲熔斷過程延時保險絲熔斷過程 t = 0 熔絲和錫球都是固體熔絲和錫球都是固體 t = 1 熔絲熔絲=固體固體, 錫球錫球=液體液體 擴散過程開始擴散過程開始 t =2 液體合金液體合金 (熔絲熔絲+錫球錫球) 熔絲熔絲=液體液體, 錫球錫球=液體液體, 混合部混合部=固體固體 和和 液體液體 擴散過程在進行中擴散過程在進行中 電子保險絲電子保險絲 .21 電電 路路 保保 護護 t =2 分離分離 t =3 飛弧加劇飛弧加劇, 繼續(xù)灼燒后面熔絲繼續(xù)灼燒后面熔絲 飛弧熄滅飛弧熄滅 保險絲斷開保險絲斷

9、開 開始飛弧開始飛弧 和和 灼燒后面的熔絲灼燒后面的熔絲 基礎(chǔ)基礎(chǔ):延時保險絲熔斷過程延時保險絲熔斷過程 電子保險絲電子保險絲 .22 電電 路路 保保 護護 熔斷過程中熔絲溫度熔斷過程中熔絲溫度 (C) 相應(yīng)的時間相應(yīng)的時間 t0 t1 t2 t3 600 20 5000 t2 t3 10kOhm - 0.5MOhm 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 .29 電電 路路 保保 護護 分斷等級舉例分斷等級舉例: - 35 A / 10*In 250V 管狀管狀. - 150 A 250V 管狀管狀. - 1500 A 250V 管狀管狀. - 10kA 125V 管狀管狀. - 10kA 電工

10、類產(chǎn)品電工類產(chǎn)品 注注: 保險絲系列還有更多的分斷等級保險絲系列還有更多的分斷等級. 例如例如 UL 系列系列 10kA/125Vac 和和 35A/250Vac. 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 .30 電電 路路 保保 護護 限制電流限制電流 : 預(yù)期電流預(yù)期電流 電路中沒有保險絲電路中沒有保險絲 電路中有保險絲電路中有保險絲 保險絲通過連接器（銅排）接入試驗電路，預(yù)期電流保險絲通過連接器（銅排）接入試驗電路，預(yù)期電流 是有規(guī)則的交流波。是有規(guī)則的交流波。 I (A) t 電子保險絲電子保險絲 .31 電電 路路 保保 護護 對對 IEC 和和 UL 標(biāo)準(zhǔn)的管狀保險絲來說，只標(biāo)準(zhǔn)的管狀保

11、險絲來說，只 指定交流的分斷能力測試指定交流的分斷能力測試. 直流測試的情況是非常不同的直流測試的情況是非常不同的. Ir : IEC/UL 電子保險絲電子保險絲 .32 電電 路路 保保 護護 交流與直流比較交流與直流比較 在交流中，每半個周期會通過零電壓位，這將有在交流中，每半個周期會通過零電壓位，這將有 助于熄滅飛弧助于熄滅飛弧. 這種情況在直流中就不會出現(xiàn)。這種情況在直流中就不會出現(xiàn)。 電子保險絲電子保險絲 .33 電電 路路 保保 護護 直流試驗是非常嚴(yán)格的直流試驗是非常嚴(yán)格的 直流分斷等級直流分斷等級 額定電壓額定電壓) 高電流高電流 ( 額定分斷能力額定分斷能力) 保險絲有可能會

12、爆炸保險絲有可能會爆炸. 電子保險絲電子保險絲 .35 電電 路路 保保 護護 保險絲的額定分斷保險絲的額定分斷 完完 電子保險絲電子保險絲 .36 電電 路路 保保 護護 保險絲和電流比率保險絲和電流比率 電子保險絲電子保險絲 .37 電電 路路 保保 護護 最小熔斷電流最小熔斷電流 Is: 保險絲在長時間負載后，其熔絲剛剛開始保險絲在長時間負載后，其熔絲剛剛開始 熔化的電流值熔化的電流值. 熔斷系數(shù)熔斷系數(shù) f: 最小熔斷電流和額定電流之間的比率最小熔斷電流和額定電流之間的比率 (f = Is / In). It 曲線曲線 / 特性特性: 熔斷時間對電流的函數(shù)關(guān)系熔斷時間對電流的函數(shù)關(guān)系.

13、 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 .38 電電 路路 保保 護護 比率比率: IEC 的的 It 曲線曲線 IEC 127 envelope MIN gates MAX gates 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000 110 I / In time (S) Is = 1.7In 電子保險絲電子保險絲 .39 電電 路路 保保 護護 最小熔斷電流最小熔斷電流 Is 被設(shè)定為大約被設(shè)定為大約 1.7 倍額定電倍額定電 流流 In. 定量定量: IEC 的的 It 曲線曲線 電子保險絲電子保險絲 .40 電電 路路 保保 護護 比率比率: UL 的的

14、 It 曲線曲線 UL 248-14 envelope MIN gates MAX gates 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000 110 I / In time (S) Is = 1.2In 8 電子保險絲電子保險絲 .41 電電 路路 保保 護護 最小熔斷電流最小熔斷電流 Is 被設(shè)定為大約被設(shè)定為大約 1.2 倍額定電倍額定電 流流 In. 定量定量: UL 的的 It 曲線曲線 電子保險絲電子保險絲 .42 電電 路路 保保 護護 為防止異常分斷，要求在連續(xù)使用電流和最小熔斷為防止異常分斷，要求在連續(xù)使用電流和最小熔斷 電流之間有一個安全的差數(shù)電流之

15、間有一個安全的差數(shù).，這是因為在實際應(yīng)用這是因為在實際應(yīng)用 和實驗室之間有不同的條件，就比如和實驗室之間有不同的條件，就比如: - 貿(mào)易時附加的保險絲盒貿(mào)易時附加的保險絲盒. - 其它電線的橫截面其它電線的橫截面 / 印刷線路板的跟蹤尺寸印刷線路板的跟蹤尺寸. - 保險絲夾子的接觸電阻保險絲夾子的接觸電阻. - 溫度和電流的波動溫度和電流的波動. Ratio: 持續(xù)電流持續(xù)電流 電子保險絲電子保險絲 .43 電電 路路 保保 護護 IEC 保險絲的持續(xù)電流保險絲的持續(xù)電流: 最大最大 100% 額定電流額定電流 (=100%In) UL 保險絲的持續(xù)電流保險絲的持續(xù)電流: 最大最大 75% 額

16、定電流額定電流 (=75%In) Ratio: 持續(xù)電流持續(xù)電流 電子保險絲電子保險絲 .44 電電 路路 保保 護護 保險絲和電流比率保險絲和電流比率 完完 電子保險絲電子保險絲 .45 電電 路路 保保 護護 熔化熱能值熔化熱能值 It time current time current 電子保險絲電子保險絲 .46 電電 路路 保保 護護 絕熱的過程絕熱的過程: 因為熔斷的瞬間，能量集中在熔絲專用的范圍內(nèi)因為熔斷的瞬間，能量集中在熔絲專用的范圍內(nèi) ，沒有熱量向外層傳輸或散發(fā)，沒有熱量向外層傳輸或散發(fā). 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 .47 電電 路路 保保 護護 It 值值 (見產(chǎn)品

17、目錄見產(chǎn)品目錄): 術(shù)術(shù) 語語 電子保險絲電子保險絲 當(dāng)保險絲因受到脈沖電流而動作時所必需的能當(dāng)保險絲因受到脈沖電流而動作時所必需的能 量值。量值。 -脈沖持續(xù)時間達到脈沖持續(xù)時間達到 80mS 時時 - 保險絲的保險絲的 It = 恒定值恒定值 .48 電電 路路 保保 護護 It = 恒定值恒定值 (短時間短時間) 例例: 100mA (F LBC) . It = 0.003As 在在25A時，保險絲動作需要多少時間時，保險絲動作需要多少時間? t= It / I = 0.003 / (25) = 4.8uS I2t: 計算熔斷時間計算熔斷時間 電子保險絲電子保險絲 .49 電電 路路 保

18、保 護護 由于由于 絕熱的絕熱的電流脈沖使熔絲受到壓力（溫度電流脈沖使熔絲受到壓力（溫度 的和機械的）的和機械的）.在在能量和脈沖數(shù)量的壓力下能量和脈沖數(shù)量的壓力下 ，它，它 將逐步老化將逐步老化. - 疲勞疲勞. - 多次的擴散多次的擴散. - 氧化氧化. It: 電流脈沖電流脈沖 電子保險絲電子保險絲 .50 電電 路路 保保 護護 脈沖承受能力脈沖承受能力: It: 脈沖承受能力脈沖承受能力 電子保險絲電子保險絲 保險絲能夠承受絕熱的脈沖電流沖擊的總次數(shù)，每次沖擊保險絲能夠承受絕熱的脈沖電流沖擊的總次數(shù)，每次沖擊 之間要有足夠的冷卻。之間要有足夠的冷卻。 - 脈沖能量占熔化熱能值中的脈沖

19、能量占熔化熱能值中的 % . - 燒斷的保險絲完整，最少的老化燒斷的保險絲完整，最少的老化. .51 電電 路路 保保 護護 It: 脈沖承受能力脈沖承受能力 pulse withstand capability typical 10 100 1000 10000 100000 1000000 10100 pulse It (% It fuse) Number of pulses 電子保險絲電子保險絲 .52 電電 路路 保保 護護 It: 脈沖脈沖 Ip I = IpIt = Ipt Ip t I = Ipe -ktIt = 1/2 Ipt t t IpI = Ipsin tIt = 1/2

20、 Ipt 電子保險絲電子保險絲 .53 電電 路路 保保 護護 熔化熱能值熔化熱能值 完完 time current time current 電子保險絲電子保險絲 .54 電電 路路 保保 護護 溫度對保險絲額定值的影響溫度對保險絲額定值的影響 電子保險絲電子保險絲 .55 電電 路路 保保 護護 熔絲上的溫度熔絲上的溫度 = 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 (Ta) + 因負載電流而上升的溫度因負載電流而上升的溫度 (dT) 溫度對保險絲額定值的影響溫度對保險絲額定值的影響. 電子保險絲電子保險絲 .56 電電 路路 保保 護護 溫度對保險絲額定值的影響溫度對保險絲額定值的影響. 200-800C 快速

21、保險絲快速保險絲 延時保險絲延時保險絲 (例如例如. 232C) Ta dT dT 溫度溫度 (C) 環(huán)境溫度的影響，延時保險絲比快速保險絲要更大環(huán)境溫度的影響，延時保險絲比快速保險絲要更大. dT = 因復(fù)載電流而上升的溫度因復(fù)載電流而上升的溫度 Ta = 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 電子保險絲電子保險絲 .57 電電 路路 保保 護護 溫度對保險絲額定值的影響溫度對保險絲額定值的影響. Re-rating 0 20 40 60 80 100 120 140 -60-40-20020406080100120 ambient temperature (C) % of rated current Fast

22、 Acting Slo Blo Acting 電子保險絲電子保險絲 .58 電電 路路 保保 護護 溫度對保險絲額定值的影響溫度對保險絲額定值的影響. 完完 電子保險絲電子保險絲 .59 電電 路路 保保 護護 應(yīng)用計算應(yīng)用計算 電子保險絲電子保險絲 .60 電電 路路 保保 護護 延時型延時型的高分斷能力延時型保險絲。的高分斷能力延時型保險絲。 （根據(jù)需要的熔斷時間而定）（根據(jù)需要的熔斷時間而定） 名義應(yīng)用電流名義應(yīng)用電流: 200mA. 環(huán)境溫度環(huán)境溫度: 80C 100000 次脈沖次脈沖 脈沖能量：脈沖能量：It pulse : 0.66AS 應(yīng)選擇哪一規(guī)格保險絲應(yīng)選擇哪一規(guī)格保險絲?

23、 舉例舉例 1 電子保險絲電子保險絲 .61 電電 路路 保保 護護 UL 保險絲保險絲 持續(xù)負載持續(xù)負載: 75% In 80C溫度對延時保險絲的影響溫度對延時保險絲的影響 : 78% In 計算計算: 步驟步驟 1 電子保險絲電子保險絲 Re-rating 0 20 40 60 80 100 120 140 -60-40-20020406080100120 ambient temperature (C) % of rated current Fast Acting Slo Blo Acting .62 電電 路路 保保 護護 計算計算: 步驟步驟 1 名義應(yīng)用電流名義應(yīng)用電流 0.75 *

24、 0.78 = 0.585 200mA = 342mA UL 保險絲的保險絲的持持續(xù)負載續(xù)負載: 75% In 80C溫度對延時保險絲的影響溫度對延時保險絲的影響 : 78% In 電子保險絲電子保險絲 .63 電電 路路 保保 護護 100000 次脈沖次脈沖 : 脈沖脈沖 It 0.66/0.22 3AS 計算計算: 步驟步驟 2 電子保險絲電子保險絲 pulse w ithstand capability typical 10 100 1000 10000 100000 1000000 10100 pulse It (% It fuse) Number of pulses .64 電電

25、路路 保保 護護 找出現(xiàn)在的額定電流等級找出現(xiàn)在的額定電流等級: In = 342mA 選擇保險絲的額定電流選擇保險絲的額定電流 It = 3AS 額定電流額定電流 I2t In = 700 Ma 300mA 0.63 400mA 1.53 I2t = 4.23 A2s 500mA 2.04 600mA 2.40 700mA 4.23 800mA 7.77 計算計算: 步驟步驟p 3 (最終最終) 電子保險絲電子保險絲 .65 電電 路路 保保 護護 上例中如果改用延時型上例中如果改用延時型 IEC 規(guī)格的低分斷能力規(guī)格的低分斷能力 保險絲來替代保險絲來替代 UL 規(guī)格的保險絲。規(guī)格的保險絲。

26、 應(yīng)選擇哪一個額定值應(yīng)選擇哪一個額定值? 舉例舉例 2 電子保險絲電子保險絲 .66 電電 路路 保保 護護 IEC 保險絲的持續(xù)電流保險絲的持續(xù)電流 : 100% In 80C溫度對延時保險絲的影響溫度對延時保險絲的影響 : 78% In 計算計算: 步驟步驟 1 電子保險絲電子保險絲 Re-rating 0 20 40 60 80 100 120 140 -60-40-20020406080100120 ambient temperature (C) % of rated current Fast Acting Slo Blo Acting .67 電電 路路 保保 護護 計算計算: 步驟

27、步驟 1 名義應(yīng)用電流名義應(yīng)用電流 1 * 0.78 = 0.78 200mA = 256mA IEC 保險絲的保險絲的持持續(xù)負載續(xù)負載 : 100% In 80C溫度對延時保險絲的影響溫度對延時保險絲的影響: 78% In 電子保險絲電子保險絲 .68 電電 路路 保保 護護 100000 次脈沖次脈沖: 脈沖脈沖 It 0.66/0.22 3AS 計算計算: 步驟步驟 2 電子保險絲電子保險絲 pulse w ithstand capability typical 10 100 1000 10000 100000 1000000 10100 pulse It (% It fuse) Number of pulses .69 電電 路路 保保 護護 找出現(xiàn)在的額定電流等級找出現(xiàn)在的額定電流等級: In = 256mA 選擇保險絲的額定電流選擇保險絲的額定電流 It = 3AS 額定電流額定電流 I2t In = 630 Ma 250mA 0.55 315mA 1.14 I2t = 4.80 A2s 400mA 1.35 500mA 2.90 630mA 4.80 800mA 9.42 計算計算: 步驟步驟 3 (最終最終) 電子保險絲電子保險絲 .70 電電 路路 保保 護護 上例中如果改用快速動作的上例中如果改用快速動作的 IEC 規(guī)格低分斷能規(guī)格低