本指南中的應用指導和產品數據用于提供技術資料以幫助應用設計。這只是部分輔助性參數,強烈建議進行應用測試,以驗證電路/應用的性能。下面列出了選擇保險絲所涉及的大部分要素:
▲保險絲類型選擇 Choose Fuse Type [管式 Cartridge,貼片式 SMD…]
▲標準選擇 Choose Standard [UL, IEC …]
▲額定電壓選擇 Choose Voltage Rating [AC or DC]
▲額定電流的計算 Calculate Rated Current [工作電流 Operation current]
▲電路預估最大故障電流 Choose Interrupting Rating [分斷電流 Breaking Capacity]
▲環境溫度 Consider Ambient Temperature [電流折減 Current De-rating]
▲產品涌沖能力 Consider In-rush Characteristic [I2T]
▲涌沖折減系數 Consider Pulse Factor [Fp]
一、保險絲類型選擇 Choose Fuse Type
選擇保險絲時最首要的一步是確定所需要的類型和尺寸,常見的結構和尺寸有以下幾類:
1、管狀類:玻璃或陶瓷管體,尺寸一般為:3.6x10mm\5x15mm\5x20\6.3x32mm;
2、塑殼類:PA66 外殼,尺寸小,編帶機插,尺寸一般為:8.5x8mm\8.5x7.6mm;
3、環氧樹脂類:陶瓷管體,表面封樹脂,微小型,編帶機插,尺寸為:3x7mm;
4、表面貼裝式:適用密度高的電路板上,尺寸有:0402\0603\1206\6125\1032;
5、汽車保險絲:一般與端子或盒子配套使用,專門用于汽車上或低壓、高電流系統;
二、標準選擇 Choose Standard
▲UL248-1/UL248-14 美國 UL 標準
適用國家: 美國,加拿大
應用標示: UL or UR
▲IEC60127-2,表 1/2/3/4/5/6 國際電工委員會標準
適用國家:歐洲和亞洲等部分國家
應用標示: VDE, SEMKO, CCC, FIMKO, TUV 等, 均由相關國家認證機構批準執行
▲BSI 英國標準協會
適用國家: 英國及延用此標準的國家
應用標示: ASTA, BSI
三、額定電壓選擇 Choose Voltage Rating
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
關于保險絲的額定電壓主要應考慮: 當電路電壓不超過保險絲額定電壓時, 保險絲是否有能力分斷給出的最大電流;
四、額定電流的計算 Calculate Rated Current
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 規格保險絲額定電流應是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2AIr 是電路工作電流,Of 是 UL 規格保險絲的折減率所以應該選擇 2A 的保險絲對于 IEC 規格保險絲則折減率為 0.95, 即: Ir = 1.05In
▲如果特殊的額定電流不是通用的, 應該選最鄰近的較高值。
五、電路預估最大故障電流 Choose Interrupting Rating
保險絲的分斷能力必須達到或者超過電路的最大的故障電流。
▲UL 標準
AC 125V,10000A
AC 250V,附右表
▲IEC 60127 在 250V 中的標準如下
低分斷保險絲(LBC):35A 或 10In 兩者取其最大值;
中分斷保險絲(MBC):150A;
高分斷保險絲(HBC):1500A
六、環境溫度 Consider Ambient Temperature
保險絲所處小環境溫度或已知的工作溫度, 對保險絲的動作是有影響的。環境溫度越高, 保險絲使用的壽命就越短;相反,較低的環境溫度則會延長保險絲的使用壽命。
不管是 UL 標準還是 IEC 標準, 保險絲的各項指標都是指在 25℃的環境溫度下,通過一套受控的試驗條件確定的。環境溫度的影響是常規降額過程的一個附加變量。下圖中展示了這種影響所帶來的變化。
曲線 A: 傳統的慢熔斷
曲線 B: 傳統的快熔斷
例: 選用快熔斷保險絲在 90℃小環境下和 1.5A 電流下工作
參閱下圖, 其折減率 (Tf) 是 95%.
▲若選用 IEC 標準的保險絲,那么額定電流就是:
In = In/Of*Tf = 1.5A/(0.95*0.90) = 1.75A 推薦 2A 的保險絲
▲若選用 UL 標準保險絲,那么額定電流就是:
In = In/Of*Tf = 1.5A/(0.75*0.90) = 2.22A 推薦 2.5A 的保險絲
七、產品涌沖能力 Consider In-rush Characteristic
保險絲的熔化熱能值(IF2T)是指熔體熔斷所需要的能量值, 通常被用于保險絲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(IF2T)
▲原則:選用保險絲時必須考慮 IF2T > Ir2T, 即保險絲的熔化熱能應大于浪涌電流釋放的熱能。
保險絲的熔斷時間跟電流產生的熱量,散熱條件及保險絲的熱熔特性等都有關,許多因素都會影響保險絲的熔斷時間,所以保險絲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。
▲IF2
T-T 曲線就是反映不同熔斷時間時保險絲的 IF2T 值(見下圖)
八、涌沖折減系數 Consider Pulse Factor
當 If2T > Ir2T 時,保險絲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,可以知道保險絲能夠承受的脈沖次數,反過來說需要保險絲能夠承受多少次以上的浪涌沖擊,就必須選擇保險絲的 IF2T 與電路脈沖的Ir2T 關系。
▲FULLNESSFUSE 的 If2
T 和 Ir2T 的大概關系
IF2T <= 22% IF2T 100,000 次
IF2T <= 29% IF2T 10,000 次
IF2T <= 38% IF2T 1,000 次