保險絲如何選型

一、簡介

保險絲(fuse)也被稱為電流保險絲，IEC127標準將它定義為“熔斷體（fuse-link)”。熔斷體是由電阻率比較大而熔點較低的銀銅合金制成的導(dǎo)線。若電路中正確地安置了保險絲，那么，保險絲就會在電流異常升高到一定的高度和熱度的時候，自身熔斷切斷電流，從而起到保護電路安全運行的作用。 百多年前由愛迪生發(fā)明的保險絲用于保護當(dāng)時昂貴的白熾燈，隨著時代的發(fā)展，保險絲保護電子/電力設(shè)備不受過電流/過熱的傷害，避免電子設(shè)備因內(nèi)部故障所引起的嚴重傷害。

作用：主要是起過載保護作用。在電路中正確安置保險絲，當(dāng)電流或者溫度異常升高到一定限制時，保險絲會熔斷熔絲，切斷電流，進而保護整個電路安全。

應(yīng)用方向：保險絲與熔斷器同屬于安規(guī)器件，起到的作用也是一樣的，都是用來保護整個線路的安全，保險絲主要用于弱電產(chǎn)品，如充電器，電源適配器等等，而熔斷器則用于像充電柜，光伏能源等產(chǎn)品。

保險絲相關(guān)參數(shù)及術(shù)語

1、額定電流（In）

標注在保險絲上的額定工作電流。該數(shù)值由制造商確定，為該保險絲所能載的電流。額定電流通常是標準推薦的檔位，例如1，1.25，1.5，1.6，2等（單位：A）

2、額定電壓（Un）

標注在保險絲上的額定電壓，表示該保險絲可以被使用的最大工作電壓。通常標準額定電壓為32、63、125、250、600V。保險絲是對電流的變化而不是對電壓的變化敏感。保險絲在從零到其最大額定值間的任何電壓下都保持其原狀，所以保險絲可以在小于其額定電壓的任何電壓下使用。

3、電壓降（Ud）

額定電流下保險絲兩端的電壓降

4、冷電阻（R）

保險絲不工作時本身的電阻值。大部分保險絲是用正溫度系數(shù)為材料制造的，因此，會有冷電阻和熱電阻（額定電流下的電壓降），實際的工作電阻位于其間。用不大于保險絲公稱額定電流10%的測量電流可測得冷電阻。熱電阻是根據(jù)保險絲上流過的值等于公稱額定電流的電流時產(chǎn)生的。

5、環(huán)境溫度

指直接環(huán)繞保險絲周圍的空氣溫度，不應(yīng)與室溫相混淆。在許多實際場合，保險絲的溫度相當(dāng)高，例如保險絲安裝在封閉空間，或者安裝在其發(fā)熱元件附近，如電阻、變壓器、電感線圈等附近。

6、分斷能力（Breaking Capacitor）

也稱為致斷容量或短路額定容量。是指在規(guī)定的電壓下，保險絲能安全地切斷的最大電流。當(dāng)保險絲中可能通過的瞬時過載電流超過額定值時，保險絲會破碎或爆炸，引起危險。因此要求保險絲在保護動作后，還能夠保持完整的狀態(tài)（無爆裂、斷裂）。保險絲的分斷能力取決于保險絲的結(jié)構(gòu)，低分斷能力保險絲大部分都是玻璃殼體的，高分斷能力保險絲通常有陶瓷殼體，其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料。

7、 時間—電流曲線（Overload and Time-Current Curves）

是保險絲最重要的參數(shù)之一。當(dāng)流過保險絲的電流超過額定電流時，保險絲被熔斷，是一種過載狀態(tài)。保險絲的時間－電流特性是過載電流和熔斷時間之間的關(guān)系。時間—電流曲線是以平均數(shù)值為根據(jù)的。

時間電流特性－標準規(guī)格

8、公稱熔化熱能I2t

是選擇保險絲最重要的參數(shù)之一，是使保險絲斷開所需的能量值，是保險絲本身固有的參數(shù)，以I2t表示。I2t值是保險絲本身的一個參數(shù)，其決定因素是元件材料及保險絲元件的形狀，與溫度及電壓無關(guān)。

9、 尺寸

除非另有規(guī)定，尺寸以毫米為單位。常用的管形保險絲外觀尺寸有Φ6X30，Φ5X20，Φ3X10，Φ2X7；常用的表貼保險絲外觀尺寸6.1X2.7X2.7，10.1X3.1X3.1等

二、工作原理

當(dāng)電流流過導(dǎo)體時，因?qū)w存在一定的電阻，所以導(dǎo)體將會發(fā)熱。且發(fā)熱量遵循著這個公式：Q=0.24 I2RT

其中Q是發(fā)熱量，0.24是一個常數(shù)，I是流過導(dǎo)體的電流，R是導(dǎo)體的電阻，T是電流流過導(dǎo)體的時間；依此公式我們不難看出保險絲的簡單的工作原理了。

快速保險絲熔斷過程

延時保險絲熔斷過程

·在高過載時，慢熔斷保險絲的動作原理和快速保險絲一樣，因為沒有時間用來開始擴散的過程.

– 高過載系指4In和更高的過載電流.

·擴散在 150-170°C 時開始. 慢熔斷保險絲的熔絲不應(yīng)長時間工作在150°C 以上，以防止老化.

·雖然沒有錫球 / 鍍復(fù)，快速動作保險絲不允許長時間在175-225°C 以上使用.

- 熔絲材料的氧化.

- 材料性質(zhì)的改變.

三、基本結(jié)構(gòu)

一般保險絲由三個部分組成：一是熔體部分，它是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用，同一類、同一規(guī)格保險絲的熔體，材質(zhì)要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能的小且要一致，最重要的是熔斷特性要一致；二是電極部分，它是熔體與電路聯(lián)接的重要部件，它必須有好的導(dǎo)電性，不應(yīng)產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻；三是支架部分，保險絲的熔體一般都纖細柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個部分成為剛性的整體便于安裝、使用，它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應(yīng)產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒及短路等現(xiàn)象。

三、保險絲的選型要素

確認電流：保險絲的額定電流在25℃時，運行上是代表性地降低25%，避免“我能拯救地球”。例如，某保險絲的額定電流是10A，通常建議在周圍溫度25℃時運行電流不超過7.5A。

首先，確定實際產(chǎn)品的額定工作電流a，a/0.75就是保險絲的額定電流。

也可參考產(chǎn)品實際輸入電流的1.5-2.0倍選擇保險絲的額定電流。

確認耐壓：要大于或等于有效的電路電壓。一般常用規(guī)格為250V AC。

確認安規(guī)認證：IEC、UL、CSA、TUV、CCC

·IEC 127 第 2 部分 ,規(guī)格單1,2,3,4,5,6

- 管狀保險絲

·IEC 127 第 3 部分+am 1. 規(guī)格單1,2,3,4

– 微型保險絲

·UL 248-14 （=以前的 UL198G)

·UL 列名:

–完全按照UL的標準做的保險絲

·UL 認可:

對于沒有現(xiàn)行的UL標準的保險絲

- 符號制造廠商規(guī)格的保險絲.

- 遵守IEC60127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.

·UMF * (通用的模塊化保險絲).

–第一種IEC和UL標準通用的保險絲

- IEC 127 第 4 部分

表面安裝和穿孔式保險絲

確認電氣特性：F（快熔）、T（慢熔）、自恢復(fù)，此處需要結(jié)合產(chǎn)品實際的應(yīng)用環(huán)境進行選型，包括浪涌（雷擊）抗擾度Surge、輸入沖擊電流的相關(guān)指標。具體可結(jié)合保險絲規(guī)格書的電流和時間曲線進行選型，一般開關(guān)電源中的保險為慢熔型。（提醒：需要重點考慮單一脈沖能量是否小于保險絲的單一脈沖能量）

·慢熔斷: (延時型，抗浪涌）

- 在高過流時，保險絲動作較慢.

- 保險絲上標有 T.

- 慢熔斷保險絲上含有錫球或鍍層.

·快速動作:

-在高過流時，保險絲動作較快.

-保險絲上標有F.

確認工作溫度范圍：實際產(chǎn)品的應(yīng)用溫度范圍。保險絲的工作溫度范圍不應(yīng)小于實際產(chǎn)品應(yīng)用溫度范圍。

確認封裝：結(jié)合產(chǎn)品的體積，工藝、安規(guī)距離、成本等，選擇最合適的保險絲。特別是保險絲前和保險絲后的電氣間隙和爬電距離，都需要滿足基本絕緣。

PCB板注意事項：需要做認證的產(chǎn)品，需要將保險絲的規(guī)格（額定工作電壓和額定工作電流）印在PCB上，無認證要求的產(chǎn)品，最好也同步以上。

四、分類

審核編輯：湯梓紅