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)流過電流的焦耳熱使自身熔斷從而切斷電路來保護(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)絲被長期使用，但由于它的體積大、易破碎、無法實(shí)現(xiàn)自動化安裝等缺點(diǎn)，因此，業(yè)界對微型保險(xiǎn)絲需求的呼聲越來越高。

　　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)絲都取得了美國國家安全規(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小時不熔斷。
　�、跍囟壬仙喊搭~定電流通電時的溫度上升＜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。
　�、軘嗦啡萘浚杭由项~定斷路容量時，不會連續(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 大電壓為24V，并使電路短路時流過的 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“24V/50A”，則有可能產(chǎn)生連續(xù)的飛弧而無法切斷電路，或者還會引起外殼破裂。
　　①JAD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。
　�、贙AB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 理想的保險(xiǎn)絲。
　�、跭AC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)際使用場合，僅僅依據(jù)UL規(guī)格條款來選定保險(xiǎn)絲是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

　　1．在選擇時必須考慮的幾個問題
　　在了解了所使用電路的參數(shù)基礎(chǔ)上，按下面幾個方面來選定保險(xiǎn)絲：常態(tài)電流、熔斷電流（希望使之熔斷的電流和時間）、開路電壓、短路電流、沖擊電流（沒有被切斷的電流、時間和次數(shù)）、環(huán)境溫度。

　�、俪B(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)定一個減額量，然后按下面的原則來進(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�，我們推薦熔斷電流應(yīng)大于額定電流的2.5倍。另外熔斷時間是重要的話，還必須參考廠商提供的熔斷特性圖來作出判斷。
　　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，有可能引燃保險(xiǎn)絲或使保險(xiǎn)絲破裂。
　　④短路電流：我們把電路短路時流過的 大電流值稱之為短路電流。對于各種保險(xiǎn)絲來說，額定斷路容量是有規(guī)定的，我們在選擇保險(xiǎn)絲時必須注意不要使短路電流超過額定斷路容量。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)。
　�、輿_擊電流：觀測沖擊電流的波形（脈沖電流波形），用I2t值（焦耳積分值）來計(jì)算它的能量。沖擊電流的大小和次數(shù)不同，對保險(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
　　下面所列為參照圖2的波形和參數(shù)值來選定保險(xiǎn)絲時的一個實(shí)例。
　�、俪B(tài)電流：對于常態(tài)電流為1.2A，使用減額系數(shù)為75%的保險(xiǎn)絲時，我們必須選擇額定電流大于1.2A÷0.75=1.6A的保險(xiǎn)絲。
　�、谌蹟嚯娏鳎簽榱舜_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。
　�、軟_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可以按下式計(jì)算：
　　1/3×102×0.001≈0.033A2s
　　通過廠商提供的焦耳積分值－時間特性圖，我們可以查閱到1ms時的I2t值，這是一個在單脈沖情況下熔斷的I2t值。對于　　松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險(xiǎn)絲而言，1ms時的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%時耐脈沖沖擊的次數(shù)大于10萬次；而當(dāng)I2t比值為55%時耐脈沖沖擊的次數(shù)不大于100次。
由此可見，選用JAD型2A保險(xiǎn)絲是 為理想的。

　　3．其他需要注意的問題
　　在實(shí)際使用中，微型保險(xiǎn)絲對安裝條件、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題，必須事先通過廠商進(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)際安裝時對印制板的散熱和配線散熱都會帶來一定的影響，因此對微型保險(xiǎn)絲的選定是否確當(dāng)， 終還是應(yīng)由產(chǎn)品的狀態(tài)來予以認(rèn)定。

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