貼片式微型保險(xiǎn)絲

貼片式微型保險(xiǎn)絲
一、概述
??? 保險(xiǎn)絲是借助可熔性金屬體內(nèi)流過(guò)電流的焦耳熱使自身熔斷從而切斷電路
來(lái)保護(hù)電路的。19 世紀(jì)后半葉， 保險(xiǎn)絲隨著以電燈為首的各種電氣設(shè)備的發(fā)明
應(yīng)運(yùn)而生， 此后， 保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)形式基本沒(méi)有改變， 并一直延續(xù)至今。
??? 我們經(jīng)?？吹降氖侵T如玻璃管式保險(xiǎn)絲和汽車中的片型保險(xiǎn)絲等。作為電子
設(shè)備的保護(hù)元件， 玻璃管式保險(xiǎn)絲被長(zhǎng)期使用， 但由于它的體積大、易破碎、無(wú)
法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝等缺點(diǎn)， 因此， 業(yè)界對(duì)微型保險(xiǎn)絲需求的呼聲越來(lái)越高。
??? 傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲一般是以保護(hù)電源輸入部分為主要目的。如今情況發(fā)生了一些
變化， 保險(xiǎn)絲派生出了許多新的用途， 如設(shè)備內(nèi)部印制板和IC等的保護(hù)、輸入
輸出電路的保護(hù)等， 這也使微型保險(xiǎn)絲的使用量逐年增加。目前， 市售的微型保
險(xiǎn)絲從引線型到1005 尺碼規(guī)格各種形狀型號(hào)多不勝數(shù)。
二、關(guān)于微型保險(xiǎn)絲
??? 1． 規(guī)格
??? 大多數(shù)微型保險(xiǎn)絲都取得了美國(guó)國(guó)家安全規(guī)格的UL248-14 認(rèn)證， 這種規(guī)格
規(guī)定了下述這些內(nèi)容：
??? ① 通電容量： 按額定電流通電1 小時(shí)不熔斷。
??? ② 溫度上升： 按額定電流通電時(shí)的溫度上升＜75℃ 。
??? ③ 熔斷試驗(yàn)： 在通以2倍額定電流情況下， 1分鐘之內(nèi)熔斷。
??? ④ 斷路容量： 加上額定斷路容量時(shí)， 不會(huì)連續(xù)地產(chǎn)生飛弧或引燃。

? 2． 形狀與結(jié)構(gòu)
??? 微型保險(xiǎn)絲的形狀有引線型和片型之分， 如果按保險(xiǎn)絲元件的結(jié)構(gòu)來(lái)分的
話， 又可以分為線形和薄膜形。圖1為日本松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險(xiǎn)絲的外
形和結(jié)構(gòu)。表1所示為它們的特性和額定值。表中斷路特性一欄“ 24V/50A”的含
義是： 即使加在電路上的最大電壓為24V， 并使電路短路時(shí)流過(guò)的最大電流為
50A， 保險(xiǎn)絲仍然能夠確保使用上的安全。如果超過(guò)“24V/50A” ， 則有可能產(chǎn)生
連續(xù)的飛弧而無(wú)法切斷電路， 或者還會(huì)引起外殼破裂。
??? ① JAD 型： 3216， 線形具有優(yōu)良的耐脈沖電流特性， 適用于沖擊電流較大的電路中。
??? ② KAB 型： 2012/1608， 薄膜形體積小、額定電流范圍寬， 是便攜式電子設(shè)備中最理想的保險(xiǎn)絲。
??? ③ KAC 型： 1005， 薄膜形超小型， 具有優(yōu)良的耐脈沖電流特性。

三、使用方法
??? 在實(shí)際使用場(chǎng)合， 僅僅依據(jù)UL 規(guī)格條款來(lái)選定保險(xiǎn)絲是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
??? 1． 在選擇時(shí)必須考慮的幾個(gè)問(wèn)題
??? 在了解了所使用電路的參數(shù)基礎(chǔ)上， 按下面幾個(gè)方面來(lái)選定保險(xiǎn)絲： 常態(tài)電流、熔斷電流（ 希望使之熔斷的電流和時(shí)間） 、開路電壓、短路電流、沖擊電流（ 沒(méi)有被切斷的電流、時(shí)間和次數(shù)） 、環(huán)境溫度。
??? ① 常態(tài)電流： 首先我們必須知道， 在所使用的電路中流經(jīng)保險(xiǎn)絲的常態(tài)電流大小。通常情況下我們要預(yù)先設(shè)定一個(gè)減額量， 然后按下面的原則來(lái)進(jìn)行選擇：即常態(tài)電流必須小于額定電流與減額系數(shù)的乘積。
??? ② 熔斷電流： 按照UL 規(guī)格的規(guī)定， 保險(xiǎn)絲應(yīng)在額定電流2 倍的情況下快速熔斷。但在大多數(shù)情況下， 為了確?？煽康厝蹟啵?我們推薦熔斷電流應(yīng)大于額定電流的2.5 倍。另外熔斷時(shí)間是重要的話， 還必須參考廠商提供的熔斷特性圖來(lái)作出判斷。
??? ③ 開路電壓： 開路電壓一般應(yīng)選定為小于額定電壓。例如將額定電壓為DC24V 的保險(xiǎn)絲用于AC100V 的電路中時(shí)， 有可能引燃保險(xiǎn)絲或使保險(xiǎn)絲破裂。
??? ④ 短路電流： 我們把電路短路時(shí)流過(guò)的最大電流值稱之為短路電流。對(duì)于各種保險(xiǎn)絲來(lái)說(shuō)， 額定斷路容量是有規(guī)定的， 我們?cè)谶x擇保險(xiǎn)絲時(shí)必須注意不要使短路電流超過(guò)額定斷路容量。如果選擇了斷路容量小的保險(xiǎn)絲， 則有可能使保險(xiǎn)
絲破裂或者引發(fā)火災(zāi)。
??? ⑤ 沖擊電流： 觀測(cè)沖擊電流的波形（ 脈沖電流波形） ， 用I2t 值（ 焦耳積分值） 來(lái)計(jì)算它的能量。沖擊電流的大小和次數(shù)不同， 對(duì)保險(xiǎn)絲造成的影響也是不同的。沖擊電流的I2t 值與單脈沖的熔斷I2t 值之比決定了保險(xiǎn)絲耐沖擊電流的次數(shù)。
??? 2． 具體的選擇方法
??? 下面所列為參照?qǐng)D2 的波形和參數(shù)值來(lái)選定保險(xiǎn)絲時(shí)的一個(gè)實(shí)例。
??? ① 常態(tài)電流： 對(duì)于常態(tài)電流為1.2A， 使用減額系數(shù)為75%的保險(xiǎn)絲時(shí)， 我們必須選擇額定電流大于1.2A÷ 0.75=1.6A的保險(xiǎn)絲。
??? ② 熔斷電流： 為了確保熔斷電流大于額定電流的2.5 倍， 我們必須選擇小于5A÷ 2.5=2A 額定電流值的保險(xiǎn)絲。綜合① 與② 兩點(diǎn)， 我們應(yīng)該把1.6?2.0A保險(xiǎn)絲作為選擇對(duì)象,從耐脈沖性能好這點(diǎn)出發(fā),應(yīng)選定2.0A 的較為有利。
??? ③ 開路電壓和短路電流： 選擇額定電壓大于12V、短路斷路容量大于25A的保險(xiǎn)絲， JAD 型、KAB 型和KAC 型都符合使用條件。
??? ④ 沖擊電流： 計(jì)算沖擊電流的I2t 值（ 焦耳積分值） 。沖擊電流為三角波時(shí)可以按下式計(jì)算：
??? 1/3× 102× 0.001≈0.033A2s
??? 通過(guò)廠商提供的焦耳積分值－ 時(shí)間特性圖， 我們可以查閱到1ms 時(shí)的I2t 值，這是一個(gè)在單脈沖情況下熔斷的I2t 值。對(duì)于??? 松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險(xiǎn)絲而言， 1ms 時(shí)的I2t 值為：
??? JAD 型2.0 產(chǎn)品:0.23 A2s
??? KAB 型2.0產(chǎn)品:0.06 A2s
??? 由此可計(jì)算出同沖擊電流I2t 值的比分別為：
??? JAD 型:0.033/0.23≈14%
??? KAB 型:0.033/0.06≈55%
??? 根據(jù)廠商提供的I2t 比值和耐脈沖次數(shù)數(shù)據(jù)可以查閱到耐脈沖的次數(shù)。對(duì)松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險(xiǎn)絲而言， I2t 比值為14%時(shí)耐脈沖沖擊的次數(shù)大于10萬(wàn)次； 而當(dāng)I2t 比值為55%時(shí)耐脈沖沖擊的次數(shù)不大于100 次。由此可見(jiàn)， 選用JAD 型2A保險(xiǎn)絲是最為理想的。

??? 3． 其他需要注意的問(wèn)題
??? 在實(shí)際使用中， 微型保險(xiǎn)絲對(duì)安裝條件、耐化學(xué)性能、耐超聲波清洗性能等各方面有什么特殊的要求和問(wèn)題， 必須事先通過(guò)廠商進(jìn)行確認(rèn)。
??? 微型保險(xiǎn)絲同貼片電阻和貼片電容等普通的電子元器件不同， 由于生產(chǎn)廠家的差異， 其規(guī)格有較大的差別， 另外實(shí)際安裝時(shí)對(duì)印制板的散熱和配線散熱都會(huì)帶來(lái)一定的影響， 因此對(duì)微型保險(xiǎn)絲的選定是否確當(dāng)， 最終還是應(yīng)由產(chǎn)品的狀態(tài)來(lái)予以認(rèn)定。