中心議題：

• 保險絲的三項基本功能
• 貼片保險絲在單節鋰電池上的應用
• 保險絲在LED照明燈具中的應用
• 雙保險絲為大電流板級電路提供有效保護
• 保險絲應用設計的常見問題

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【Class1】常用過壓、過流、過溫保護器件之選型技巧
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在(zai)電(dian)路(lu)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)設(she)計(ji)中(zhong)


，經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)到(dao)保(bao)險(xian)絲(si)，換(huan)句(ju)話(hua)說(shuo)，合(he)理(li)應(ying)用(yong)保(bao)險(xian)絲(si)對(dui)於(yu)設(she)計(ji)可(ke)靠(kao)的(de)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。本(ben)文(wen)將(jiang)在(zai)介(jie)紹(shao)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)基(ji)本(ben)功(gong)能(neng)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，介(jie)紹(shao)保(bao)險(xian)絲(si)在(zai)鋰(li)電(dian)池(chi)保(bao)護(hu)板(ban)及(ji)LED照zhao明ming燈deng具ju中zhong的de應ying用yong方fang案an，並bing整zheng理li出chu行xing業ye內nei的de專zhuan家jia們men對dui保bao險xian絲si應ying用yong中zhong的de一yi些xie常chang見jian問wen題ti的de解jie答da及ji經jing驗yan分fen享xiang
，對dui工gong程cheng師shi初chu步bu認ren識shi保bao險xian絲si非fei常chang有you幫bang助zhu，對dui工gong程cheng師shi進jin一yi步bu合he理li使shi用yong保bao險xian絲si有you指zhi導dao意yi義yi。

保險絲的三項基本功能

什麼樣的保險絲才是好的保險絲？AEM（蘇州）科技有限公司副總經理鄭索平先生總結概括出保險絲的三項主要基本功能，即：

• 保護功能：該斷的時侯要斷
• 承載功能：不該斷的時侯不能斷
• 安全功能：斷的過程必須保證安全

保bao險xian絲si的de保bao護hu功gong能neng決jue定ding了le保bao險xian絲si在zai需xu要yao的de時shi侯hou必bi須xu動dong作zuo，當dang被bei保bao護hu電dian路lu上shang出chu現xian不bu被bei允yun許xu的de異yi常chang過guo電dian流liu時shi能neng夠gou及ji時shi而er有you效xiao地di切qie斷duan電dian流liu。要yao滿man足zu保bao險xian絲si的de保bao護hu功gong能neng，需xu選xuan擇ze恰qia當dang熔rong斷duan特te性xing和he恰qia當dang的de額e定ding電dian流liu規gui格ge的de保bao險xian絲si品pin種zhong。

並bing不bu是shi所suo有you出chu現xian過guo流liu的de時shi侯hou保bao險xian絲si必bi須xu動dong作zuo的de，有you些xie過guo流liu並bing不bu是shi異yi常chang的de
，這zhe樣yang的de過guo流liu保bao險xian絲si必bi須xu能neng夠gou承cheng受shou
，例li如ru
，開kai關guan電dian源yuan熱re插cha拔ba時shi出chu現xian的de浪lang湧yong電dian流liu就jiu是shi保bao險xian絲si需xu要yao承cheng載zai的de，因yin此ci，保bao險xian絲si需xu具ju備bei承cheng載zai能neng力li。換huan句ju話hua說shuo，保bao險xian絲si的de承cheng載zai能neng力li保bao證zheng了le保bao險xian絲si在zai絕jue大da部bu分fen時shi間jian裏li的de正zheng常chang工gong作zuo。選xuan擇ze有you恰qia當dang熔rong化hua熱re能neng值zhi的de保bao險xian絲si品pin種zhong規gui格ge和he放fang大da足zu夠gou並bing合he理li的de安an全quan餘yu量liang才cai能neng滿man足zu保bao險xian絲si的de承cheng載zai功gong能neng（耐脈衝能力）。

baoxiansideanquangongnengquebaolebaoxiansizairenhetiaojianxiadejueduianquan。jutilaishuojiushi，youzhikekaodebaoxiansiyinggaizaiqidongzuoqian
，dongzuozhonghedongzuohoudounengbaozhenganquanxing

，jianquandidaotongheanquandirongduan，bufashengrenhebuanquandeyinsu
，ruchixulahu
、多次導通、破碎、飛濺
、燃燒
、以至爆炸等。選擇具有足夠分斷能力和額定電壓的，並獲得必要的應用地區的安全認證的保險絲品種，才能滿足保險絲的安全功能。

總的來說，適當的保險絲應當具備：適當的熔斷特性和額定電流；足夠而合理的熔化熱能值；合適的分斷能力、edingdianyaheanquanrenzheng
，zhiyouzaijubeilezhesangetiaojiandejichushang，tongshixietiaohaobaohuxingnenghenaimaichongnenglizhijiandezhiyue
，qiudezuihelidepinghengdebaoxiansicaishizuishidang、最好的保險絲。
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貼片保險絲在單節鋰電池上的應用

鋰電池被廣泛用作照相機、shoujidengbianxiexiaofeidianzichanpindegongdiandianyuan
，qianquanxingfeichangzhongyao
，guerlidianchibaohubanxuanzeheshidetiepianbaoxiansishifeichangbiyaode。lidianchibaohubandezhuyaoyuanqijianyoubaohuIC 

、MOSFET和貼片保險絲，下麵將通過兩個實例來說明保險絲在鋰電池保護板中的選擇及應用。（資料下載：http://www.52solution.com/data/datainfo/id/2518）

某單節鋰電池保護板電路圖如圖1，保護IC采用SII(精工) S8261ACJ
，基本參數如表1，采用的MOS管為BF9028DNJ / BF9028DNJ-A
，部分參數如表2。

圖1 單節鋰電池保護板電路圖

表1  S-8261ACJ的部分參數

表2 MOSFET的部分參數

A：保護電路工作正常
根據公式：過電流檢測電壓 V = 放電電流 I x Rds(on) x 2 可以算出放電電流達到多少保護IC開始進行保護作用。

當過電流檢測電壓為 0.9V，MOS管內阻取最大值時候，可以檢測過電流將為最小值。算出此時過電流值為15A
，此時保護IC保護延遲時間320us；當過電流檢測電壓 1.5V，MOS管內阻取最小值時候，可以檢測過電流將為最大值。算出此時過電流值為46.875A，此時保護IC保護延遲時間380us。即，需求保險絲在46.875A時候熔斷時間要大於380us
，才能保證短路保護情況下保險絲不會先於保護IC熔斷。

B：保護電路工作異常
保護IC失效電路示意圖如圖2所示，此時保護IC對短路不能起到保護作用，當負載出現短路時候需要保險絲快速熔斷。

圖2  保護IC失效電路示意圖

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考慮因素如下：

• 電芯電壓：3.8～4.2V
• 電芯內阻： <150mΩ
• 保護板內阻：MOS管內阻＋保險絲內阻（15mΩ）＋PCB板內阻（10mΩ）
• 短路負載內阻：0～100mΩ

要考慮保險絲的快速熔斷，所以就考慮短路電流的最小值，可以算出短路電流最小值11A。即保險絲需在11A電流情況下快速熔斷。

綜合A
，B兩種情況，單節鋰電池上選擇保險絲需要考慮到保護IC的短路保護時間。

保險絲在LED照明燈具中的應用

對於LED照明燈具的過流保護，應從燈體的輸入電流來來考慮。LEDzhaomingdengjudeshurudianliuzhuyaoyouzhiliushuruhedianwangjiaoliushuruliangzhongzuijibendeleixing
，zheliangzhongleixingdezhuyaoqubiezaiyuqudongdianyuanshifouyoujiaoliuzhuanzhiliudemokuai。zhenduibutongdeshurudianliuleixing，qiguoliubaohudefangshiyousuobutong

，baoxiansideyingyongyinggenjujutideqingkuanglaikaolv：

1

、針對直流輸入類型的DC in保險絲的選用
，需要特別關注保險絲的溫度折減係數參數
，由於大功率LED的發熱量比較大
，在LED燈(deng)杯(bei)內(nei)部(bu)的(de)溫(wen)度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)
，如(ru)果(guo)選(xuan)用(yong)溫(wen)度(du)折(zhe)減(jian)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)就(jiu)會(hui)選(xuan)擇(ze)電(dian)流(liu)較(jiao)大(da)的(de)規(gui)格(ge)，在(zai)同(tong)樣(yang)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)下(xia)，電(dian)流(liu)規(gui)格(ge)大(da)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)保(bao)護(hu)能(neng)力(li)相(xiang)對(dui)要(yao)降(jiang)低(di)一(yi)些(xie)；另外DC in的(de)位(wei)置(zhi)，由(you)於(yu)後(hou)端(duan)都(dou)會(hui)使(shi)用(yong)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)，會(hui)產(chan)生(sheng)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)開(kai)機(ji)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)，所(suo)以(yi)在(zai)此(ci)部(bu)位(wei)選(xuan)擇(ze)保(bao)險(xian)絲(si)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)嚴(yan)格(ge)考(kao)慮(lv)脈(mai)衝(chong)的(de)條(tiao)件(jian)，否(fou)則(ze)錯(cuo)誤(wu)選(xuan)項(xiang)易(yi)造(zao)成(cheng)保(bao)險(xian)絲(si)被(bei)開(kai)機(ji)脈(mai)衝(chong)衝(chong)斷(duan)現(xian)象(xiang)，很(hen)難(nan)經(jing)過(guo)很(hen)多(duo)次(ci)開(kai)關(guan)機(ji)實(shi)驗(yan)和(he)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)實(shi)驗(yan)，在(zai)此(ci)推(tui)薦(jian)使(shi)用(yong)耐(nai)脈(mai)衝(chong)能(neng)力(li)強(qiang)的(de)產(chan)品(pin)。

2、針對驅動輸出端的保險絲選型，在zai注zhu意yi保bao險xian絲si溫wen度du折zhe減jian係xi數shu的de同tong時shi
，還hai需xu要yao考kao慮lv保bao險xian絲si的de熔rong斷duan速su度du指zhi標biao，由you於yu此ci處chu電dian流liu波bo動dong不bu大da，在zai電dian路lu出chu現xian異yi常chang或huo者zhe元yuan器qi件jian失shi效xiao的de情qing況kuang下xia，需xu要yao快kuai速su切qie斷duan電dian路lu，保bao護hu後hou端duan的deLED燈串
，在此位置推薦選擇快斷類型和溫度折減小的保險絲。

以上2種場合一般市場上有比較多的貼片低壓保險絲可供選擇，比如AEM科技的SolidMatrix®技術的保險絲，尺寸從0402到1206，電流規格從0.5到30A，有快斷


、快快斷、耐高脈衝、慢斷等多個不同係列，不同規格
，不同特性的產品供各位工程師選用。

3、而針對交流輸入LED照明的AC in位置，特別是LED球狀燈泡既需要考慮保險絲的尺寸問題，又需要考慮保險絲的耐電壓值。可以考慮選用AEM科技推出的AirMatrixTM AF2係列貼片保險絲，該係列保險絲具有體積小，可以承受250VAC的電壓

，同時還具有高一致性、低內阻、高耐脈衝能力等優點。

雙保險絲為大電流板級電路提供有效保護

保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)板(ban)元(yuan)器(qi)件(jian)不(bu)受(shou)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)電(dian)流(liu)的(de)損(sun)壞(huai)是(shi)件(jian)複(fu)雜(za)的(de)事(shi)，因(yin)為(wei)沒(mei)有(you)現(xian)成(cheng)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)。提(ti)供(gong)保(bao)護(hu)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)是(shi)仔(zai)細(xi)設(she)計(ji)的(de)雙(shuang)保(bao)險(xian)絲(si)電(dian)路(lu)
，或(huo)有(you)足(zu)夠(gou)額(e)定(ding)值(zhi)的(de)單(dan)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)。但(dan)是(shi)

，由(you)於(yu)不(bu)存(cun)在(zai)兩(liang)個(ge)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)，總(zong)有(you)一(yi)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)承(cheng)受(shou)的(de)電(dian)流(liu)大(da)於(yu)另(ling)一(yi)個(ge)。因(yin)此(ci)
，即(ji)使(shi)線(xian)路(lu)電(dian)流(liu)是(shi)在(zai)規(gui)格(ge)範(fan)圍(wei)內(nei)，承(cheng)擔(dan)較(jiao)高(gao)負(fu)載(zai)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)仍(reng)會(hui)熔(rong)斷(duan)
，於(yu)是(shi)很(hen)快(kuai)另(ling)一(yi)個(ge)也(ye)會(hui)熔(rong)斷(duan)。如(ru)何(he)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)難(nan)題(ti)？以(yi)下(xia)是(shi)保(bao)險(xian)絲(si)匹(pi)配(pei)以(yi)及(ji)確(que)定(ding)電(dian)路(lu)額(e)定(ding)值(zhi)的(de)一(yi)些(xie)指(zhi)南(nan)，為(wei)雙(shuang)保(bao)險(xian)絲(si)方(fang)案(an)提(ti)供(gong)所(suo)需(xu)的(de)保(bao)護(hu)。

UL標準保險絲通常都有75%的降額因素
，以保證能提供所需的電路保護。保險絲的直流阻抗通常有15%的公差；因此在最差情況下
，兩個隨機選擇保險絲（相同額定電流，且來自同一製造商）的直流阻抗可以相差到35%（1.15 Rdc/0.85 Rdc = 1.35，即差35%）。如ru果guo兩liang個ge保bao險xian絲si的de直zhi流liu阻zu抗kang有you很hen大da差cha別bie
，流liu經jing的de電dian流liu也ye會hui相xiang差cha很hen大da，電dian路lu保bao護hu就jiu會hui出chu現xian問wen題ti。一yi般ban來lai說shuo，一yi個ge保bao險xian絲si承cheng受shou的de電dian流liu要yao高gao於yu另ling一yi個ge
，可ke能neng工gong作zuo在zai接jie近jin過guo流liu極ji限xian值zhi處chu
，而er另ling一yi個ge則ze遠yuan低di於yu安an全quan極ji限xian。因yin此ci，用yong兩liang個ge保bao險xian絲si完wan成cheng一yi種zhong功gong能neng會hui影ying響xiang到dao電dian路lu的de過guo流liu保bao護hu。

除(chu)直(zhi)流(liu)阻(zu)抗(kang)以(yi)外(wai)，另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)是(shi)兩(liang)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)所(suo)處(chu)位(wei)置(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)溫(wen)度(du)差(cha)。保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)溫(wen)度(du)敏(min)感(gan)器(qi)件(jian)，它(ta)們(men)的(de)有(you)效(xiao)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)會(hui)隨(sui)著(zhe)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)上(shang)升(sheng)而(er)減(jian)小(xiao)。如(ru)果(guo)兩(liang)個(ge)並(bing)聯(lian)保(bao)險(xian)絲(si)中(zhong)，其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)的(de)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)高(gao)於(yu)另(ling)一(yi)個(ge)
，則(ze)它(ta)將(jiang)有(you)較(jiao)小(xiao)的(de)有(you)效(xiao)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)，因(yin)此(ci)比(bi)另(ling)一(yi)個(ge)更(geng)早(zao)地(di)進(jin)入(ru)過(guo)載(zai)。

雖然使用兩個並聯保險絲有著上述不確定性，但可以從以下四個方麵著手改進它們的工作可靠性：
1)兩(liang)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)必(bi)須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)匹(pi)配(pei)。不(bu)僅(jin)它(ta)們(men)的(de)額(e)定(ding)值(zhi)要(yao)相(xiang)同(tong)，確(que)保(bao)兩(liang)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)同(tong)時(shi)製(zhi)造(zao)的(de)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)不(bu)錯(cuo)的(de)想(xiang)法(fa)。這(zhe)樣(yang)能(neng)確(que)保(bao)兩(liang)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)直(zhi)流(liu)阻(zu)抗(kang)盡(jin)可(ke)能(neng)匹(pi)配(pei)。
2)兩個保險絲永遠不可能均分電流。因此，要為組合增加20%的降額因素。
3)細xi心xin追zhui蹤zong每mei個ge保bao險xian絲si的de熱re曆li史shi。兩liang個ge保bao險xian絲si都dou應ying保bao持chi在zai相xiang同tong溫wen度du下xia，包bao括kuo環huan境jing溫wen度du和he正zheng常chang工gong作zuo溫wen度du。因yin此ci，確que定ding讓rang兩liang個ge保bao險xian絲si都dou暴bao露lu在zai相xiang同tong的de氣qi流liu中zhong
，引yin線xian或huo保bao險xian絲si管guan夾jia上shang都dou有you相xiang似si的de熱re傳chuan導dao機ji製zhi。
4)最(zui)大(da)斷(duan)路(lu)電(dian)流(liu)等(deng)於(yu)單(dan)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)值(zhi)
，而(er)不(bu)是(shi)兩(liang)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)最(zui)大(da)斷(duan)路(lu)電(dian)流(liu)之(zhi)和(he)。同(tong)樣(yang)，最(zui)大(da)斷(duan)路(lu)電(dian)壓(ya)也(ye)等(deng)於(yu)單(dan)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)值(zhi)，而(er)不(bu)是(shi)兩(liang)個(ge)保(bao)險(xian)絲(si)斷(duan)路(lu)電(dian)壓(ya)之(zhi)和(he)。

zunshouleyishangdeshejizhinanyihou，liujinglianggebinglianbaoxiansidedianliujibenxiangdeng
，tamenkeyizaidiyuzijiguoliujixiantiaojianxialianghaodigongzuo。ciwai，dangchuxianguozaishijianshi，lianggebaoxiansichabuduozaixiangtongshijiankailu，weidianlubandeyuanqijiantigongbaohu。

保險絲應用設計的常見問題

保(bao)險(xian)絲(si)的(de)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)有(you)什(shen)麼(me)意(yi)義(yi)
？如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)熔(rong)斷(duan)特(te)性(xing)和(he)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)？慢(man)熔(rong)斷(duan)保(bao)險(xian)絲(si)與(yu)快(kuai)熔(rong)斷(duan)有(you)什(shen)麼(me)不(bu)同(tong)的(de)性(xing)能(neng)和(he)應(ying)用(yong)？一(yi)次(ci)性(xing)保(bao)險(xian)絲(si)和(he)可(ke)恢(hui)複(fu)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)異(yi)同(tong)？相(xiang)同(tong)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)的(de)不(bu)同(tong)品(pin)牌(pai)保(bao)險(xian)絲(si)一(yi)定(ding)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)替(ti)換(huan)嗎(ma)
？為(wei)什(shen)麼(me)保(bao)險(xian)絲(si)常(chang)在(zai)開(kai)機(ji)時(shi)或(huo)剛(gang)接(jie)通(tong)電(dian)源(yuan)時(shi)斷(duan)開(kai)
？怎(zen)樣(yang)才(cai)使(shi)保(bao)險(xian)絲(si)能(neng)承(cheng)受(shou)多(duo)次(ci)瞬(shun)間(jian)脈(mai)衝(chong)的(de)衝(chong)擊(ji)？這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)在(zai)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)選(xuan)型(xing)和(he)應(ying)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)經(jing)常(chang)會(hui)遇(yu)到(dao)的(de)問(wen)題(ti)，現(xian)在(zai)
，通(tong)過(guo)專(zhuan)家(jia)的(de)專(zhuan)業(ye)答(da)疑(yi)和(he)網(wang)友(you)的(de)熱(re)烈(lie)討(tao)論(lun)
，為(wei)你(ni)一(yi)一(yi)解(jie)答(da)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)應(ying)用(yong)難(nan)題(ti)。

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