保險絲的參數選擇及其應用

在很多電子設備中，都離不開保險絲(Fuse)。自從十九世紀九十年代愛迪生發明了把細導線封閉在臺燈座里的第一個插塞式保險絲之后，保險絲的種類越來越多，應用越來越廣。本文給大家介紹保險絲的參數、選擇及應用，希望大家能有所收益。
　　保險絲的各項額定值及其性能指標是根據實驗室條件及驗收規范測定的。國際上有多家權威的測試和鑒定機構，如美國的保險商實驗室公司的UL認證，加拿大標準協會的CSA認證、日本國際與貿易工業部的MTTI認證和國際電氣技術委員會的IEC認證。
　　保險絲的選擇涉及下列諸多因素：
　　1?正常的工作電流。
　　2?施加在保險絲上的外加電壓。
　　3?要求保險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時間。
　　5?保險絲的環境溫度。
　　6?脈沖、沖擊電流、浪涌電流、啟動電流和電路瞬變值。
　　7?是否有超出保險絲規范的特殊要求。
　　8?安裝結構的尺寸限制。
　　9?要求的機構認證。
　　10?保險絲座件：保險絲夾、安裝盒、面板安裝等。
　　下面把保險絲選用中常見的參數和術語作一些說明。
　　1.正常工作電流　在25℃條件下運行，保險絲的電流額定值通常要減少25％以避免有害熔斷。大多數傳統的保險絲其采用的材料具有較低的熔化溫度。因此，該種保險絲對環境溫度的變化比較敏感。例如一個電流額定值為10A的保險絲通常不推薦在25℃環境溫度下在大于7?5A的電流下運行。
　　2.電壓額定值　保險絲的電壓額定值必須等于或大于有效的電路電壓。一般標準電壓額定值系列為32V、125V、250V、600V。
　　3.電阻　保險絲的電阻在整個電路中并不重要。由于安培數小于1的保險絲電阻只有幾個歐姆，所以在低壓電路中采用保險絲時應考慮這個問題。大部分的保險絲是用溫度系數為正的材料制造的，因此，就有冷電阻和熱電阻之分。
　　4.環境溫度　保險絲的電流承載能力，其實驗是在25℃環境溫度條件下進行的，這種實驗受環境溫度變化的影響。環境溫度越高，保險絲的工作溫度就越高，其壽命也就越短。相反，在較低的溫度下運行會延長保險絲的壽命。
　　5.熔斷額定容量　也稱為致斷容量。熔斷額定容量是保險絲在額定電壓下能夠確實熔斷的最大許可電流。短路時，保險絲中會多次通過比正常工作電流大的瞬時過載電流。安全運行要求保險絲保持完整的狀態(無爆裂或斷裂)并消除短路。
　　6.保險絲性能　保險絲設計方面的性能是指保險絲對各種電流負荷作出反應的迅速程度。保險絲按性能常分為正常響應、延時斷開、快動作和電流限制四種主要類型。
　　7.有害斷路　常常是由于對所設計的電路分析不完整造成的。在前面所列出的保險絲選擇所涉及的所有因素中，必須特別注意正常工作電流、環境溫度和過載增量(第6項)。在使用時，不能只根據正常工作電流和環境溫度來選擇保險絲，還要注意其它使用條件。例如，造成常規電源有害斷路的一種常見原因就是沒有充分考慮保險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生的各種浪涌電流對保險絲提出的要求。如果要想保險絲安全可靠、壽命又長，那么就要使選用保險絲的熔化熱能不大于該保險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”。一般在權威認證機構，都要進行公稱熔化熱能的測試：給保險絲施加一個電流增量并測量熔化發生的時間，如果在約為0?008秒甚至更短的時間內不發生熔化，那么就增加脈沖電流的強度。重復進行這一實驗直到保險絲的熔化限制在大約0?008秒之內。進行這一測試的目的是確保所產生的熱能沒有足夠的時間從保險絲部件通過熱傳導跑掉，也就是說，全部熱能都用于熔化。
　　因此，選用保險絲時，除了考慮前面所說的正常工作電流、減少額定值、環境溫度外，還要考慮I2t值。另外還要注意一點：焊接時，由于大多數保險絲都有焊接接頭，因此當我們用焊接方法安裝這些保險絲時就要特別小心。焊接熱量過多會使保險絲內的焊料回流而改變它的額定值。保險絲是類似于半導體的熱敏元件，因此，在焊接保險絲時最好使用吸熱裝置。