1、 选择保险丝的十大要素 附件：实际案例 AEM科技 Johnny Chen MP: 18930056 752, 15921794229 选择保险丝的十大要素 - 额定电流； - 额定电压； - 小环境温度； - 电压降 / 冷电阻； - 熔断特性 : 过载能力， 时间 / 电流特性； - 分断能力； - 熔化热能值； - 耐久性（寿命）； - 结构特征： 外形 / 尺寸， 安装形式； - 安全认证。 1. 额定电流 -In 额定电流是公称额定电流 , 通常就是 : 电路能够长期工作的最大电流值 ,不是动作电流。 正确选择保险丝的额定电流值 , 必须作如下考虑 : -UL规格保险丝过载能力弱，额
2、定电流 In = Ir/Of 这儿 Ir是电路工作电流 ,Of =0.75是保险丝的电流折减率 例如电路工作电流 Ir=1.5A时 , 应选择 1.5/0.75=2A 的保险丝 -IEC规格保险丝过载能力强 , 不需折减 , 即 : Ir = In 如果特殊的额定电流不是通用数值 , 应选最邻近的较高值。 2. 额定电压 -Un 额定电压是指它的公称额定电压 , 通常就是： 保险丝断开后能够承受的最大电压值。 保险丝通电时两端所承受电压大大小于其额定电压，因此 额定电压基本上无关紧要。 正确选择保险丝额定电压应该等于或大于电路电压 例如 : 250V的保险丝可以用于 125V或更低电压的电路
3、3. 小环境温度 不管 UL还是 IEC规格 , 保险丝各项指 标都是在 25 0C环境 的数据 如小环境工作温度较高，则要考虑温 度折减（见右图）。 例 : 选用快熔断保险丝在 90 0C小环境 下和 1.5A 电流下工作 , 参阅右图 , 其温度折减率 (Tf) 是 95%. 若选用 IEC规格保险丝 : In = In/ Tf = 1.5/0.95 = 1,58 推荐 1.6 A 或 2 A 的保险丝 若选用 UL 规格保险丝 : In = In/Of*Tf = 1.5/(0.75*0.95) = 2.1 要选 2.5 A 的保险丝 曲线 A: 传统的慢熔断保险丝 曲线 B: 特快熔断
4、, 快熔断和螺旋式绕制的保险丝 曲线 C: 可恢复 PTC 4. 电压降 /冷电阻 -Ud/R 一般情况下，保险丝的电阻值与它的额定电流值成反比。 在保护电路中要求保险丝阻值越小越好，这样它的损耗功率就小；因此在保险丝技术参数中规定了最大电压降值或冷电阻值，但不作为产品验收依据。 电压降：通以直流额定电流，保险丝热平衡后所得读数。 冷电阻：小于 10%额定电流下测得的读数 小规格保险丝电压降对低压电路的影响较大，务必注意！ 极端低电压情况下由于保险丝电阻太大会无法输出需要的工作电流。 5. 熔断特性 熔断特性也称保险丝的时间 /电流特性、 I-T特性或安秒特性 , 保险丝最主要的电性能指标，熔
5、断特性用曲线和表来表示 熔断特性曲线标明了不同电流负载跟相应熔断时间的函数关系，供设人员选用时的参考（见下左图）； 熔断特性表标明了若干测试电流负载下熔断的时间范围。 供验收人员测试判断的依据（见下右图） 5. 熔断特性（续） 不同类型电路需要使用不同熔断特性的保险丝 -阻性电路或保护敏感器件 -快熔断 -容性和感性电路或有较大脉冲电路 -慢熔断 % of Ampere Rating Opening Time at 25 C Min. Max. 100% 4hours 200% 1sec. 120sec. 300% 0.1sec. 3sec. 800% 0.002sec. 0.05sec. 6
6、.分断能力 分断能力也称为最大分断能力或遮断电流 ,单位是安培。 保险丝最主要的安全指标。它表明了保险丝在额定电压下能安全切断的最大电流。当流经保险丝的电流相当大以至短路的时侯，仍要求保险丝能安全分断电路，不带来任何不安全现象 : 破碎、燃烧、喷溅、爆炸，或引起周围人身或其他零件的破坏等。 分断能力取决于保险丝的结构和材质 , 比如：低分断能力管状保险丝大部份都是玻璃的 , 高分断能力通常用陶瓷壳体 , 其中许多还填充有纯净细颗粒状石英材料 选用原则 : 保险丝所在电路中可能出现的最大短路电流不应超过保险丝的额定分断能力（瞬间脉冲电流除外） 7. 熔化热能 I2t 熔化热能值 (I2t)是指熔
7、体熔断时的能量值 , 表示了保险丝能够承受浪涌的能力，其中 I为过载电流， t为熔断时间 保险丝熔断所需的能量 -If2t，浪涌脉冲所释放的能量 -Ir2t 当 Ir2t If2t时保险丝被熔断； Ir2t Ir2t, 然后根据需要承受的 浪涌次数预流安全系数 7. 熔化热能 I2t（续 2） 熔断器的熔断时间跟电流产生的热量 , 散热条件及熔断器的热容特性等都有关 ,许多因素都会影响熔断器的熔断时间 ,所以熔断器在不同的分断电流或分断时间会有不同的If2t,也就是说 If2t 并不是一个常数 If2t-t 曲线就是反映不同熔断时间时熔断器的 If2t值 (见右图 )，与熔断特性曲线类似， I
8、f2t-t 曲线也是提供给设计人员选择保险丝时参考用的 8. 耐久性 /寿命 保险丝的寿命是很长的，在无故障的情况下几乎与设备的寿命是可以同步的 测试 IEC 规格的小型管状保险丝寿命的方法：在直流电源条件下，以 1.20 In（或 1.05 In）电流导通一小时，断开 15分钟，连续 100个周期，最后再以 1.5 In(或 1.15 In) 电流导通一小时，期间不能有熔断或其他异常现象。 保险丝的储存期，在正常条件下不少于两年，到期经复检合格后可再行储存。 9. 结构特征和安装形式 结构特征 管状：玻璃管 -低分断能力，陶瓷管 -高分断能力； 填充细粒石英沙 -用于灭弧，玻璃管变色 -熔断
9、指示； 内焊式与外焊式； 加引线套帽 -用于焊接 (有时需先将引线成型 ) . . 微型：电阻式，晶体管式 . . 表面贴装：薄膜式 -PCB/陶瓷，多层独石， 中空型 - PCB/陶瓷 . . 其他：插片式，螺栓式，密封式，报警式 . . 熔体结构：圆丝，扁丝，单丝，双丝，复合丝； 直线状，波浪状，锯齿状； 片状熔体（带一个或多个瓶颈部份） 组合熔体：熔丝缠绕，加锡球，加金属片 /电阻等 10. 安全认证 保险丝是一种安全元件，它的质量直接关系到人身和财产的安全。作为一个安全元件必需经过有关机构的认证 , 才能生产，销售和使用。许多国家（地区）都对保险丝有各自的认证要求 , 经过认证并具有相
10、应标记的保险丝才会被允许进入该国（地区）市场 . 常用主要安全认证 : IEC规格：英国 BSI 德国 VDE 瑞典 SEMKO 中国 CCC UL规格： 美国 UL列表 /UR认可 加拿大 CSA 其他规格：日本 PSE 实际案例 电路参数 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65 C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t 120Sec 4、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时间： I=10A， 60Sec 6、应用中可能出现的最大故障电流： 50A 7、最大工作电压 : 12V 8、封装
11、尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized 稳态参数计算 满足稳态参数要求的保险丝最小的额定电流为： In I 0.75（电流折减系数） K（温度折减系数） 0.6 75% 90% 0.89A。 这样额定电流大于或等于 1A 的保险丝可以满足稳态参数的要求。 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t120Sec 4、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时间： I=10A，60Sec 6、应用中可能出现的最大故障电流： 50A 7、
12、最大工作电压 : 12V 8、封装尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized 瞬态参数计算 (1) I2t 计算： 参见下表计算脉冲电流的热熔值。同时需考虑到环境温度对脉冲耐受能力的影响。 脉冲电流的热熔值： Ip2t 0.5 （ 45.52A）2 120Sec 0.1243A2Sec 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t120Sec 4、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时间： I=10A，60Sec 6、应用中可能出现的
13、最大故障电流： 50A 7、最大工作电压 : 12V 8、封装尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized 瞬态参数计算 (2) 该应用要求保险丝在 +65 C 条件下，须耐受 100,000次脉冲。这样需要同时考虑脉冲折减和温度折减。 If2t Ip2t P（脉冲折减） K（温度折减） 0.1243 20% 90% 0.69A2Sec 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t120Sec 4、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时
14、间： I=10A，60Sec 6、应用中可能出现的最大故障电流： 50A 7、最大工作电压 : 12V 8、封装尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized 瞬态参数计算 (3) 比对 AEM 产品目录中的 I2t - t 曲线，满足120Sec 的热熔值 If2t 大于 0.69 A2Sec 的保险丝规格是不小于 3.5A。这样，额定电流大于或等于 3.5A 的 F1206HI系列保险丝可以满足瞬态参数的要求。 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t120Sec 4、
15、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时间： I=10A，60Sec 6、应用中可能出现的最大故障电流： 50A 7、最大工作电压 : 12V 8、封装尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized 保险丝需要在 10A电流情况下， 60秒钟内熔断。AEM的 F1206HI 系列的熔断特性（ Clear-time Characteristics）在 200%过载电流时是小于 60 秒。 所以应该选用不大于 5A的保险丝。 保护性能要求 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，
16、最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t120Sec 4、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时间： I=10A，60Sec 6、应用中可能出现的最大故障电流： 50A 7、最大工作电压 : 12V 8、封装尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized 其他参数确认和结论 1206HI1-5A的分断能力50AVn; Vn12V; UR认证。 综合以上计算结果， F1206HI 系列的 3.5A 至 5A 是可以满足所有要求的产品规格范围。 考虑到电路中其他元件的参数波动也会导致脉冲电流波动，在符合设计上下限要求的前提下，建议预留 30%的余量以避免极端条件下保险丝发生不正常的熔断现象。 1、最大稳态工作电流： I 0.6A 2、工作温度 : +65C 3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip 45.5A，脉冲宽度 t120Sec 4、所需耐受脉冲电流的次数 : 100,000次 5、过载电流和在该电流下的熔断时间： I=10A，60Sec 6、应用中可能出现的最大故障电流： 50A 7、最大工作电压 : 12V 8、封装尺寸 : 1206 9、安规认证标准： UL Recognized
