本文主要是關于保險電阻和保險絲的相關介紹,并著重對保險電阻和保險絲的原理及其性能進行了詳盡的闡述。
保險電阻
保險電阻在正常情況下具有普通電阻的功能,一旦電路出現(xiàn)故障,超過其額定功率時,它會在規(guī)定時間內斷開電路,從而達到保護其它元器件的作用。保險電阻分為不可修復型和可修復型兩種。
概述
保險電阻用符號“F”表示,形狀如同貼片電阻,有的像圓柱形電阻,主板中常見的是貼片保險電阻,接口電路中用的最多。一般都是用在供電電路中,此電阻的特性是阻值小,只有幾歐姆,超過額定電流時就會燒壞,在電路中起到保護作用。
功能
在電路圖中起著保險絲和電阻的雙重作用,主要應用在電源電路輸出和二次電源的輸出電路中。它們一般以低阻值(幾歐姆至幾十歐姆),小功率(1/8~1W)為多,其功能就是在過流時及時熔斷,保護電路中的其它元件免遭損壞。
在電路負載發(fā)生短路故障,出現(xiàn)過流時,保險電阻的溫度在很短的時間內就會升高到500~600℃,這時電阻層便受熱剝落而熔斷,起到保險的作用,達到提高整機安全性的目的。
判別方法
盡管保險電阻在電源電路中應用比較廣泛,但各國家和廠家在電路圖中的標注方法卻各不相同。雖然標注符號目前尚未統(tǒng)一,但它們卻有共同特點:
?。?)它們與一般電阻的標注明顯不同,這在電路圖中很容易判斷。
?。?)它一般應用于電源電路的電流容量較大或二次電源產生的低壓或高壓電路中。
(3)保險電阻上面只有一個色環(huán)。見附圖所示,色環(huán)的顏色表示阻值。
?。?)在電路中保險電阻是長腳焊接在電路板上(一般電阻緊貼電路板焊接),與電路板距離較遠,已便于散熱和區(qū)分。
種類
從工作方式的不同劃分,保險電阻有不可復式和可復式兩種。
不可復式保險電阻外形和普通金屬膜電阻極為相似。當過載引起溫度上升并達到某一溫度時,涂有熔斷料的異電膜層或繞組線匝就自動熔斷使電路斷開。不可復式保險電阻在線路板上,應懸空5~10mm安裝,一旦熔斷,應先查找故障原因,排除后再換上同樣的保險電阻。以確保電子電器的正常工作。不可復式的國產化產品,型號為RJ90。其功率為0.25~3W,阻值為0.2Ω~20kΩ,當超過額定功率9~25倍時.可在60秒到1秒內熔斷。
可復式保險電阻是將普通電阻與低熔點金屬串接后密封在一個外殼中,呈圓柱型。其電阻體的一端采用低熔點焊料焊接一根彈性金屬片或金屬絲。一旦過熱時,焊點首先熔化,彈性金屬片或金屬絲便與電阻器斷開。這種保險電阻熔斷后,可以修復使用??蓮褪降膰a化產品為RX90。其功率為3~12W,阻值為lΩ~5.1kΩ,熔斷時間從幾十秒到幾百秒之間。
現(xiàn)在的電子電器中,大多采用不可復式保險電阻,下面重點談談其有關知識。
不可復式保險電阻有線繞型、碳膜型、金屬膜型、氧化膜型和化學淀積膜型。其中線繞型保險電阻阻值較低,適用于大電流情況下工作。四種膜式保險電阻是不可復式的主導產品,基體為低熔點硼鉛硅酸鹽,并含有少量的鉀、鈉離子,形成較為松弛的結構。它受熱后整體極易失效,達到安全、保護作用。表1是膜式熔斷電阻器的主要技術指標。
熔斷特性是保險電阻的最重要指標,是指電路的實際功耗為額定功率數(shù)倍時,連續(xù)負荷運行一定時間后,在規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內保證電阻熔斷。
保險電阻廣泛應用于電視機、音響、錄象機、微機顯示器中。微機顯示器的保險電阻以低阻值(幾歐姆到幾十歐姆)、小容量(1/8~1w)居多,常用于行掃描產生的低壓、中壓的電源電路。保險電阻在電視中主要用作對重要元、器件進行保護,應用最多的是對顯像管燈絲作保護。在大屏幕彩電中,多還用來保護集成電路、功率較大的晶體管以及電源輸出、行輸出電路。
保險絲
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)”。其主要是起過載保護作用。電路中正確安置保險絲,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,保護了電路安全運行。 [1] 一百多年前由愛迪生發(fā)明的保險絲用于保護當時昂貴的白熾燈,隨著時代的發(fā)展,保險絲保護電力設備不受過電流過熱的傷害,避免電子設備因內部故障所引起的嚴重傷害。
定義
當電路發(fā)生故障或異常時,伴隨著電流不斷升高,并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件,也有可能燒毀電路甚至造成火災。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。
外形
1、條絲狀。早期原始型態(tài)的保險絲,直接以螺絲鎖定,用于各種尺寸的舊式開關、插座。
2、片狀(裸片狀)。比舊式絲狀方便使用。
3、玻璃管狀。有幾種不同尺寸,常見于電子產品。
6.3 x 32 mm (直徑 x 長度)
5 x 20 mm
4、陶瓷管狀。有幾種不同形狀及尺寸,可避免玻璃爆裂。
5、塑膠片狀帶金屬片狀接腳:汽車保險絲。
6、表面接著元件(SMD)型。
7、圓柱體狀,插件式:直接焊接于電路板上,用于產品內部。
標志
標志大多數(shù)保險絲的標記在身上或端蓋與標記,指示其評級。但是“芯片類型”保險絲功能很少或沒有標記,使識別非常困難。
保險絲可能出現(xiàn)類似的顯著不同的特性,確定了它們的標記。保險絲標記通常會傳達以下信息:
安培的保險絲的額定
電壓等級的保險絲
時間 - 電流特性,即速度保險絲
批準由國家和國際標準機構
制造商 / 產品編號 /系列
中斷能力
作用
一百多年前由愛迪生發(fā)明的保險絲用于保護當時昂貴的白熾燈,隨著時代的發(fā)展,保險絲保護電子/電力設備不受過電流/過熱的傷害,避免電子設備因內部故障所引起的嚴重傷害。
當電流流過導體時,因導體存在一定的電阻,所以導體將會發(fā)熱。且發(fā)熱量遵循著這個公式:Q=0.24I2RT;其中Q是發(fā)熱量,0.24是一個常數(shù),I是流過導體的電流,R是導體的電阻,T是電流流過導體的時間;依此公式我們不難看出保險絲的簡單的工作原理了。
當制作保險絲的材料及其形狀確定了,其電阻R就相對確定了(若不考慮它的電阻溫度系數(shù))。當電流流過它時,它就會發(fā)熱,隨著時間的增加其發(fā)熱量也在增加。電流與電阻的大小確定了產生熱量的速度,保險絲的構造與其安裝的狀況確定了熱量耗散的速度,若產生熱量的速度小于熱量耗散的速度時,保險絲是不會熔斷的。若產生熱量的速度等于熱量耗散的速度時,在相當長的時間內它也不會熔斷。若產生熱量的速度大于熱量耗散的速度時,那么產生的熱量就會越來越多。又因為它有一定比熱及質量,其熱量的增加就表現(xiàn)在溫度的升高上,當溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發(fā)生了熔斷。這就是保險絲的工作原理。我們從這個原理中應該知道,您在設計制造保險絲時必須認真地研究您所選材料的物理特性,并確保它們有一致幾何尺寸。因為這些因素對保險絲能否正常工作起了致關重要的作用。同樣,您在使用它的時候,一定要正確地安裝它。
構成
基本組成
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,材質要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一致,最重要的是熔斷特性要一致,家用保險絲常用鉛銻合金制成;二是電極部分,通常有兩個,它是熔體與電路聯(lián)接的重要部件,它必須有良
好的導電性,不應產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,在使用中不應產生斷裂、變形、燃燒及短路等現(xiàn)象。
滅弧裝置
電力電路及大功率設備所使用的保險絲,不僅有一般保險絲的三個部分,而且還有滅弧裝置,因為這類保險絲所保護的電路不僅工作電流較大,而且當熔體發(fā)生熔斷時其兩端的電壓也很高,往往會出現(xiàn)熔體已熔化(熔斷)甚至已汽化,但是電流并沒有切斷,其原因就是在熔斷的一瞬間在電壓及電流的作用下,保險絲的兩電極之間發(fā)生拉弧現(xiàn)象。這個滅弧裝置必須有很強的絕緣性與很好的導熱性,且呈負電性。石英砂就是常用的滅弧材料。
熔斷裝置
另外,還有一些保險絲有熔斷指示裝置,它的作用就是當保險絲動作(熔斷)后其本身發(fā)生一定的外觀變化,易于被維修人員發(fā)現(xiàn),例如:發(fā)光、變色、彈出固體指示器等。
保險電阻和保險絲的區(qū)別
保險電阻的意思就是分壓限流的,一般都是和負載(用電器)串聯(lián)在一起,防止負載(用電器)燒壞了形成了短路。也是保險的作用。不知道我的說明白不,我語言表達能力差
保險絲斷了,就要重新?lián)Q一個了。保險電阻不會斷,主要防止電路短路(短路太危險了,可能引發(fā)火災等)。至于保險電阻要用多大阻值的,那還是看實際問題了。如果太大了又會浪費在電阻上浪費很多電能
保險電阻能代替電阻嗎
電阻的負載有一定的限度,也就是說如果流經電阻的電流超過限度時會把它燒壞,使電阻呈現(xiàn)開路狀態(tài),從這個意義上來說,電阻具有類似保險絲的功能---即電路過流時能夠切斷電流,好象能起到保險絲的作用,因此有一部分廠商為了降低成本把原設計中的保險絲換成廉價的保險電阻,形式上給客戶增加一點安全感。
但是保險電阻真的能夠替代保險絲而起到相同的作用嗎?答案顯然是否!
好的保險絲必須同時具備三項功能:保護功能、承載功能和安全功能。
保護功能包括過載保護和短路保護,即當電路出現(xiàn)不被允許的過電流直至極限的短路過電流時,保險絲必須在所規(guī)定的時間范圍內動作,從而起到保護電路或部件的作用,而保險電阻的起動時間和動作持續(xù)時間等技術參數(shù)都不可能做到保險絲那樣準確,過載電流保護無法得到保證,只能對短路電流起到一點作用。
保險絲的承載功能是有熔化熱能值來加以保證的,使得保險絲能夠承受必要開關次數(shù)的一定能量的脈沖沖擊,我們在選用時需要加以計算和評估,而保險電阻本身沒有類似的技術指標,用得小了會被脈沖沖斷、用得大了就更沒有保護功能。
至于安全功能,保險絲是通過額定電壓、分斷能力等指標來保證的,尤其要通過權威的第三方安規(guī)認證來保證,但保險電阻本身不是安全元件,也不需要安全認證,其安全性就可想而知,本來保護功能就不足,而且在燒斷過程中難以保證不產生危及周圍的不安全現(xiàn)象。
綜上所述,保險電阻雖然具有過流燒斷的動作,但并不能真正起到保險絲相同的作用。
結語
關于保險電阻和保險絲的相關介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。