保险丝的参数选择及其应用

在很多电子设备中，都离不开保险丝(Fuse)。自从十九世纪九十年代爱迪生发明了把细导线封闭在台灯座里的第一个插塞式保险丝之后，保险丝的种类越来越多，应用越来越广。本文给大家介绍保险丝的参数、选择及应用，希望大家能有所收益。
　　保险丝的各项额定值及其性能指标是根据实验室条件及验收规范测定的。国际上有多家权威的测试和鉴定机构，如美国的保险商实验室公司的UL认证，加拿大标准协会的CSA认证、日本国际与贸易工业部的MTTI认证和国际电气技术委员会的IEC认证。
　　保险丝的选择涉及下列诸多因素：
　　1?正常的工作电流。
　　2?施加在保险丝上的外加电压。
　　3?要求保险丝断开的不正常电流。
　　4?允许不正常电流存在的 短和 长时间。
　　5?保险丝的环境温度。
　　6?脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。
　　7?是否有超出保险丝规范的特殊要求。
　　8?安装结构的尺寸限制。
　　9?要求的机构认证。
　　10?保险丝座件：保险丝夹、安装盒、面板安装等。
　　下面把保险丝选用中常见的参数和术语作一些说明。
　　1.正常工作电流　在25℃条件下运行，保险丝的电流额定值通常要减少25％以避免有害熔断。大多数传统的保险丝其采用的材料具有较低的熔化温度。因此，该种保险丝对环境温度的变化比较敏感。例如一个电流额定值为10A的保险丝通常不推荐在25℃环境温度下在大于7?5A的电流下运行。
　　2.电压额定值　保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般标准电压额定值系列为32V、125V、250V、600V。
　　3.电阻　保险丝的电阻在整个电路中并不重要。由于安培数小于1的保险丝电阻只有几个欧姆，所以在低压电路中采用保险丝时应考虑这个问题。大部分的保险丝是用温度系数为正的材料制造的，因此，就有冷电阻和热电阻之分。
　　4.环境温度　保险丝的电流承载能力，其实验是在25℃环境温度条件下进行的，这种实验受环境温度变化的影响。环境温度越高，保险丝的工作温度就越高，其寿命也就越短。相反，在较低的温度下运行会延长保险丝的寿命。
　　5.熔断额定容量　也称为致断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的 大许可电流。短路时，保险丝中会多次通过比正常工作电流大的瞬时过载电流。安全运行要求保险丝保持完整的状态(无爆裂或断裂)并消除短路。
　　6.保险丝性能　保险丝设计方面的性能是指保险丝对各种电流负荷作出反应的迅速程度。保险丝按性能常分为正常响应、延时断开、快动作和电流限制四种主要类型。
　　7.有害断路　常常是由于对所设计的电路分析不完整造成的。在前面所列出的保险丝选择所涉及的所有因素中，必须特别注意正常工作电流、环境温度和过载增量(第6项)。在使用时，不能只根据正常工作电流和环境温度来选择保险丝，还要注意其它使用条件。例如，造成常规电源有害断路的一种常见原因就是没有充分考虑保险丝的公称熔化热能的额定值，它也必须满足由电源平滑滤波的输入电容器产生的各种浪涌电流对保险丝提出的要求。如果要想保险丝安全可靠、寿命又长，那么就要使选用保险丝的熔化热能不大于该保险丝的公称熔化热能额定值的20％。
　　8.公称熔化热能　就是熔化熔断部件所需的能量，用I2t表示，读为“安培平方秒”。一般在权威认证机构，都要进行公称熔化热能的测试：给保险丝施加一个电流增量并测量熔化发生的时间，如果在约为0?008秒甚至更短的时间内不发生熔化，那么就增加脉冲电流的强度。重复进行这一实验直到保险丝的熔化限制在大约0?008秒之内。进行这一测试的目的是确保所产生的热能没有足够的时间从保险丝部件通过热传导跑掉，也就是说，全部热能都用于熔化。
　　因此，选用保险丝时，除了考虑前面所说的正常工作电流、减少额定值、环境温度外，还要考虑I2t值。另外还要注意一点：焊接时，由于大多数保险丝都有焊接接头，因此当我们用焊接方法安装这些保险丝时就要特别小心。焊接热量过多会使保险丝内的焊料回流而改变它的额定值。保险丝是类似于半导体的热敏元件，因此，在焊接保险丝时 好使用吸热装置。