選保險絲,只看額定電流可不行!環(huán)境溫度的影響一定不能忽略~

目前,許多文件 中均 解釋 了用于定義和選擇保險絲的術(shù)語和規(guī)范。 這對于初始設(shè)計(原型制作)以及維修/替換保險絲都很有幫助。


對于在一貫表現(xiàn)穩(wěn)定的電路中遇到意外保險絲動作問題的人而言,此數(shù)據(jù)中的溫度變化原因和影響可能是最有用的。對于DIY和家居維修項目更是如此。例如,保險絲的一個常見問題是,它們會在預(yù)期時間之前動作(熔斷),這種情況相當(dāng)麻煩,甚至?xí)?dǎo)致某些器件無法工作。


這些問題產(chǎn)生于熔斷體,其熔點和所有溫度輸入源之間的關(guān)系。請注意,日常生活中使用的大多數(shù)保險絲(并非斷路器)都包含有熔斷體,它會對所有可能使其達(dá)到熔點的熱源作出反應(yīng),而不是直接對電流高低(安培)作出反應(yīng)。對電流產(chǎn)生阻礙是保險絲的一個功能,但外熱源也會導(dǎo)致熔斷體材料的溫度升高。


測試溫度


保險絲的相關(guān)文件中可能會記錄其測試溫度,如25℃。這是確定其載流能力的基準(zhǔn)溫度。查看廠商文檔中的額定值重定公式或使用標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)值。


對于UL額定保險絲,工作電流應(yīng)不超過保險絲額定值的75%。下面展示了來自Littelfuse的示例。


選保險絲,只看額定電流可不行!環(huán)境溫度的影響一定不能忽略~的圖1


Schurter電子元件公司提供的有關(guān)百分比額定值以及UL或IEC額定值的建議如下:


選保險絲,只看額定電流可不行!環(huán)境溫度的影響一定不能忽略~的圖2

環(huán)境溫度


某些站點可能將測試溫度稱為“環(huán)境溫度”,但環(huán)境溫度一詞應(yīng)適用于影響基準(zhǔn)測試溫度的額外溫度輸入。廠商可能會提供有關(guān)環(huán)境溫度對特定保險絲影響的圖表。


選保險絲,只看額定電流可不行!環(huán)境溫度的影響一定不能忽略~的圖3

環(huán)境溫度不應(yīng)與一般室溫直接關(guān)聯(lián)。它應(yīng)以保險絲的局部區(qū)域為基礎(chǔ),該區(qū)域中的溫度可能因各種原因高于或低于附近空氣溫度。PCB外殼和氣流是影響局部環(huán)境溫度的因素,此外還有傳導(dǎo)、輻射和對流的熱量輸入。


在每種應(yīng)用中,必須尋找出上述的額外熱源,以確定它們是否會影響保險絲性能。例如,熱量可能從附近的線圈輻射出來,也可能來自于PCB外殼下方的電器溫度上升。


焊接點和電線


焊接點會不斷有電流通過并具有自身的電阻,根據(jù)焊接品質(zhì),它們可能是傳導(dǎo)到熔斷體的重要熱源。此外,還需考慮從任何布線或電線到保險絲的熱量積累和傳遞。如果這些布線的尺寸不合適,則可能會將多余的熱量傳導(dǎo)到保險絲區(qū)域。

保險絲座


保險絲座可將熱量傳導(dǎo)到保險絲或防止保險絲周圍的熱量耗散,因而會提高局部環(huán)境溫度。廠商可能會提供建議的保險絲座工作電流,以標(biāo)稱電流的百分比給出。這類似于保險絲額定值重定程序。例如,如果建議使用60%,而實際工作電流接近100%,那么不僅可能使保險絲座失效,還可能將大量熱量傳遞到保險絲。


絕緣


加入多余的物理絕緣也會提高保險絲附近的環(huán)境溫度。在大多數(shù)情況下,這只是灰塵和污垢聚積在組件和PCB表面造成的。這樣會阻止熱量耗散,并可能導(dǎo)致意外的保險絲熔斷。


脈沖波形


上述將熱量引入保險絲環(huán)境的示例對于DIY/維修以及初始設(shè)計都是很有幫助的。最后一個示例涉及脈沖波形,與原型制作和設(shè)計更加相關(guān),但有必要了解以各種脈沖形式施加的能量是如何影響保險絲工作的。

 

保險絲的熔點表示熔化熔斷體所需的能量。常用的表達(dá)式是I2t和A2秒(安培平方秒)。基本上,電流和時間是影響因素,且脈沖波形的值并不始終相同。每個保險絲都有決定其自身行為的熱循環(huán)模式,即在一定時間內(nèi)的散熱情況。


以下是由Littelfuse提供的關(guān)于脈沖波形以及脈沖和熔點之間的關(guān)系的示例。


選保險絲,只看額定電流可不行!環(huán)境溫度的影響一定不能忽略~的圖4

測試的重要性


考慮到有關(guān)各種溫度下的保險絲動作的報告和指南,可能有人會認(rèn)為保險絲選擇可以細(xì)化為精確的計算。然而,保險絲產(chǎn)品的批量生產(chǎn)中也存在差異。再加之前述一些熱源的測量誤差和一些環(huán)境的不可預(yù)測性,誤差的空間仍然很大。


這就是為什么測試的作用非常重要。這在原型制作和設(shè)計中是非常常見的,但也同樣適用于未掌握所有原始保險絲特性的維修應(yīng)用。不應(yīng)簡單地認(rèn)為,只需知曉保險絲額定值和電路工作電流即可選擇保險絲,也不應(yīng)簡單地認(rèn)為提高或降低保險絲值就能立刻解決某個問題,而是應(yīng)先考慮改變保險絲的工作環(huán)境,看看這是否會影響保險絲的原始動作。并且應(yīng)在設(shè)計中測試保險絲樣品,以確定是否存在任何產(chǎn)品差異。


要選擇用于維修或設(shè)計的保險絲,請從Digi-Key主保險絲類別開始選擇(產(chǎn)品索引>電路保護(hù)>保險絲)或從Digi-Key首頁進(jìn)行搜索




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