保險絲簡述：

 

1．結構：在(zai)電(dian)路(lu)過(guo)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)元(yuan)件(jian)中(zhong)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)就(jiu)是(shi)小(xiao)型(xing)管(guan)狀(zhuang)保(bao)險(xian)絲(si)，它(ta)是(shi)由(you)兩(liang)端(duan)帶(dai)有(you)金(jin)屬(shu)聯(lian)接(jie)端(duan)子(zi)的(de)管(guan)體(ti)和(he)管(guan)內(nei)的(de)金(jin)屬(shu)熔(rong)體(ti)這(zhe)兩(liang)大(da)主(zhu)要(yao)部(bu)份(fen)所(suo)組(zu)成(cheng)的(de)
，其(qi)外(wai)殼(ke)部(bu)份(fen)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)支(zhi)撐(cheng)和(he)聯(lian)接(jie)，大(da)多(duo)數(shu)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)外(wai)型(xing)是(shi)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)的(de)，即(ji)所(suo)稱(cheng)為(wei)管(guan)狀(zhuang)的(de)；關鍵的功能是由內部的熔體所決定的。

 

 2．功能：保險絲是串聯在電路中的，一般要求其電阻要小（功耗要小）， 因此當電路正常工作時，保險絲隻相當於一根導線
，能夠長時間穩定的使用
；由於電源或外部幹擾而發生電流波動時
，保險絲也能承受一 定範圍的過載；隻有當電路中出現較大的過載電流--故障或短路-- 時，保險絲才會動作
，通過斷開電流來保護電路的安全。

 

3．原理：保bao險xian絲si通tong電dian時shi因yin電dian流liu轉zhuan換huan的de熱re量liang會hui使shi熔rong體ti的de溫wen度du上shang升sheng
，在zai負fu載zai正zheng常chang工gong作zuo電dian流liu或huo允yun許xu的de過guo載zai電dian流liu時shi，電dian流liu所suo產chan生sheng的de熱re量liang和he通tong過guo熔rong體ti

，殼ke體ti和he周zhou圍wei環huan境jing所suo幅fu射she，對dui流liu和he傳chuan導dao等deng方fang式shi散san發fa的de熱re量liang能neng逐zhu步bu達da到dao平ping衡heng；如果散熱速度跟不上發熱時
，這些熱量就會在熔體上逐部積蓄， 使熔體溫度上升，一旦溫度達到和超過熔體材料的熔點就會使它熔化
，從而斷開電流
，起到安全保護的作用。

 

保險絲的分類

 

1．按使用地區分： 由於世界各國各地區工業發展的不同起點和經曆，至今對小型管 狀保險絲的設計和應用還存在著很大的差異
，目前被國際上比較認可 的主要有：歐洲規格；北美規格；日本規格：另外還有其他一些規格 僅在有限範圍內應用。 

 

2．按熔斷特性分： 根據不同應用要求
，同一類型的保險絲被設計成好多種不同的熔 斷特性，有此又可將保險絲分為：快熔斷和慢熔斷兩大類

，再細分還 有特快熔斷；中速熔斷和特慢熔斷等。

 

3．按分斷能力分： 從保險絲能夠安全分斷的最大電流的大小來分，保險絲可分為：高分斷和低分斷兩大類以及介於兩者之間的增強分斷能力保險絲。 

 

4．按外形尺寸分： 管狀保險絲的外形尺寸有很多種，比較最常用的有：Φ 6X30 （3AG）；Φ5X20
；Φ4X15（2AG）；Φ3X10
；Φ2X7 等 5.按結構型式分： 管狀保險絲的端帽和熔體的焊接連接方式有兩大類，它們是：管 內焊接和管外焊接。 

 

6．按聯接方式分： 保險絲聯接到電路中去的方式兩大類：直接焊在電路板上（稱為 PGT 式）的和通過其他連接件聯接的。 

 

 7．其他分類： 按應用範圍來分，管狀保險絲可分為工業電器用和家用電器用

；按應用行業來分，管狀保險絲可分為儀表用
，通訊用，電源用，照明 用，車用等。 按保險絲聯接在電路中的位置來分，又有初級和次級保險絲。

 

保險絲相關參數及術語

 

1

、額定電流（In）

 

標注在保險絲上的額定工作電流。該數值由製造商確定，為該保險絲所能載的電流。額定電流通常是標準推薦的檔位，例如1
，1.25，1.5，1.6，2等（單位：A）

 

2、額定電壓（Un）

 

標注在保險絲上的額定電壓，表示該保險絲可以被使用的最大工作電壓。通常標準額定電壓為32
、63、125、250、600V。保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)對(dui)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)不(bu)是(shi)對(dui)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)敏(min)感(gan)。保(bao)險(xian)絲(si)在(zai)從(cong)零(ling)到(dao)其(qi)最(zui)大(da)額(e)定(ding)值(zhi)間(jian)的(de)任(ren)何(he)電(dian)壓(ya)下(xia)都(dou)保(bao)持(chi)其(qi)原(yuan)狀(zhuang)
，所(suo)以(yi)保(bao)險(xian)絲(si)可(ke)以(yi)在(zai)小(xiao)於(yu)其(qi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)的(de)任(ren)何(he)電(dian)壓(ya)下(xia)使(shi)用(yong)。

 

3、電壓降（Ud）

 

額定電流下保險絲兩端的電壓降

 

4、冷電阻（R）

 

保險絲不工作時本身的電阻值。大部分保險絲是用正溫度係數為材料製造的
，因此，會有冷電阻和熱電阻（額定電流下的電壓降），實際的工作電阻位於其間。用不大於保險絲公稱額定電流10%的測量電流可測得冷電阻。熱電阻是根據保險絲上流過的值等於公稱額定電流的電流時產生的。

 

5

、環境溫度

 

指(zhi)直(zhi)接(jie)環(huan)繞(rao)保(bao)險(xian)絲(si)周(zhou)圍(wei)的(de)空(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)
，不(bu)應(ying)與(yu)室(shi)溫(wen)相(xiang)混(hun)淆(xiao)。在(zai)許(xu)多(duo)實(shi)際(ji)場(chang)合(he)，保(bao)險(xian)絲(si)的(de)溫(wen)度(du)相(xiang)當(dang)高(gao)
，例(li)如(ru)保(bao)險(xian)絲(si)安(an)裝(zhuang)在(zai)封(feng)閉(bi)空(kong)間(jian)
，或(huo)者(zhe)安(an)裝(zhuang)在(zai)其(qi)發(fa)熱(re)元(yuan)件(jian)附(fu)近(jin)
，如(ru)電(dian)阻(zu)、變壓器、電感線圈等附近。

 

6、分斷能力（Breaking Capacitor）

 

也ye稱cheng為wei致zhi斷duan容rong量liang或huo短duan路lu額e定ding容rong量liang。是shi指zhi在zai規gui定ding的de電dian壓ya下xia，保bao險xian絲si能neng安an全quan地di切qie斷duan的de最zui大da電dian流liu。當dang保bao險xian絲si中zhong可ke能neng通tong過guo的de瞬shun時shi過guo載zai電dian流liu超chao過guo額e定ding值zhi時shi，保bao險xian絲si會hui破po碎sui或huo爆bao炸zha，引yin起qi危wei險xian。因yin此ci要yao求qiu保bao險xian絲si在zai保bao護hu動dong作zuo後hou，還hai能neng夠gou保bao持chi完wan整zheng的de狀zhuang態tai（無爆裂
、斷裂）。保bao險xian絲si的de分fen斷duan能neng力li取qu決jue於yu保bao險xian絲si的de結jie構gou，低di分fen斷duan能neng力li保bao險xian絲si大da部bu分fen都dou是shi玻bo璃li殼ke體ti的de，高gao分fen斷duan能neng力li保bao險xian絲si通tong常chang有you陶tao瓷ci殼ke體ti
，其qi中zhong許xu多duo還hai填tian充chong有you純chun淨jing顆ke粒li狀zhuang石shi英ying材cai料liao。

 

7、 時間—電流曲線（Overload and Time-Current Curves）

 

是保險絲最重要的參數之一。當流過保險絲的電流超過額定電流時，保險絲被熔斷，是一種過載狀態。保險絲的時間－電流特性是過載電流和熔斷時間之間的關係。時間—電流曲線是以平均數值為根據的。

 

時間電流特性－標準規格

 

8、公稱熔化熱能I2t

 

是選擇保險絲最重要的參數之一，是使保險絲斷開所需的能量值，是保險絲本身固有的參數
，以I2t表示。I2t值是保險絲本身的一個參數
，其決定因素是元件材料及保險絲元件的形狀
，與溫度及電壓無關。

 

9
、 尺寸

 

除非另有規定，尺寸以毫米為單位。常用的管形保險絲外觀尺寸有Φ6X30，Φ5X20
，Φ3X10
，Φ2X7
；常用的表貼保險絲外觀尺寸6.1X2.7X2.7，10.1X3.1X3.1等

 

選型要素及舉例

 

1、額定電流

 

注意不同認證標準的電流降額，按照UL標準認證的降額是0.75
，即實際穩態工作電流不應超過In的75%。按照IEC標準認證的是1.0
，即實際穩態工作電流可以等於In。對於按照UL標準認證保險絲：在25℃條件下運行
，工作電流不應超過保險絲的額定電流的75%
，以避免有害熔斷。例如，一個額定電流為10A的保險絲
，通常不推薦在25℃環境溫度下在大於7.5A的電流下運行。對於按照IEC標準認證保險絲：保險絲可以在額定電流下運行，實現保護。例如：額定10A保險絲，可以用於10A實際工作電流。

 

對於單板的工作電流，應注意是允許的最低電壓下的電流。例如額定電壓是-48—60V，允許20%的波動。如果單板在-48V時的工作電流是0.8A，由於單板的功率恒定，則在-38V的工作電壓下的工作電流大約為1A。在選擇保險絲時，就應該以1A作為單板的工作電流。在輸入電壓範圍比較廣的應用中

，這一點要特別注意。

 

實際使用時還要考慮電源模塊是否有欠壓保護功能，比如－48V電源模塊一般在－35V時欠壓保護，但是有些電源模塊沒有欠壓保護功能

，比如華電AV10係列電源模塊
，實際在－12V時就可以工作了，這樣將導致輸入電流比正常情況下大3倍以上。

 

一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)
，供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)供(gong)的(de)可(ke)選(xuan)電(dian)流(liu)規(gui)格(ge)少(shao)於(yu)標(biao)準(zhun)推(tui)薦(jian)的(de)檔(dang)位(wei)，建(jian)議(yi)叢(cong)供(gong)應(ying)商(shang)現(xian)有(you)的(de)電(dian)流(liu)規(gui)格(ge)中(zhong)選(xuan)取(qu)，不(bu)推(tui)薦(jian)要(yao)求(qiu)供(gong)應(ying)商(shang)進(jin)行(xing)另(ling)外(wai)的(de)設(she)計(ji)。

 

注意事項：UL列名認證和UL認可認證

 

2、額定電壓

 

保險絲的額定值應等於或大於有效的電路電壓。

注意事項：交流和直流電壓的差別和選擇

 

3
、工作環境溫度

 

保險絲的電流承載能力試驗是在25℃huanjingwenduxiajinxingde，zhezhongshiyanshouhuanjingwendubianhuadeyingxiang。huanjingwenduyuegao，baoxiansidegongzuowendujiuyuegao，qishoumingyejiuyueduan。xiangfan，zaijiaodidewenduxiayunxingjiangyanchangbaoxiansideshouming。yincixuanzebaoxiansiedingdianliudeshihou，yaogenjubaoxiansishijigongzuohuanjingwendutiaozheng。

 

舉例：

 

某單板正常工作電流為1.5A
，采用按照UL標準認證的慢熔斷保險絲，在室溫下工作，則：

 

選擇保險絲In=正常工作電流/認證標準降額＝1.5/0.75＝2.0A（工作環境溫度25℃）

 

若該保險絲在70℃高溫的環境溫度下工作

，根據下圖中的曲線A（傳統的慢熔斷保險絲），表明70℃時的溫度降額為80%，在這種情況下，

 

選擇保險絲In =正常工作電流/（認證標準降額*工作溫度降額）＝1.5/（0.75*0.8）＝2.5A（工作環境溫度70℃）

 

通過以上計算比較

 

 

圖  環境溫度對電流承載能力影響的曲型曲線圖

 

其中：

 

曲線A：為傳統的慢熔斷保險絲的曲線；

 

曲線B：為特快熔斷
，快熔斷和螺旋繞製的保險絲的曲線

 

表 常用溫度電流對照表

 

表中的數據是常用的溫度的降額（僅供參考）：

 

 

*指(zhi)直(zhi)接(jie)環(huan)繞(rao)保(bao)險(xian)絲(si)周(zhou)圍(wei)的(de)空(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)，不(bu)應(ying)與(yu)室(shi)溫(wen)相(xiang)混(hun)淆(xiao)。在(zai)許(xu)多(duo)實(shi)際(ji)場(chang)合(he)，保(bao)險(xian)絲(si)的(de)溫(wen)度(du)相(xiang)當(dang)高(gao)，例(li)如(ru)保(bao)險(xian)絲(si)安(an)裝(zhuang)在(zai)封(feng)閉(bi)空(kong)間(jian)，或(huo)者(zhe)安(an)裝(zhuang)在(zai)其(qi)發(fa)熱(re)元(yuan)件(jian)附(fu)近(jin)
，如(ru)電(dian)阻(zu)、變壓器、電感線圈等附近

 

4
、電壓降和冷電阻

 

yibanqingkuangxia，baoxiansidedianzuheedingdianliuchengfanbi。xuanyongbaoxiansidedianzuyuexiaoyuehao，zheyangbaoxiansidesunhaogonglvyebijiaoxiao。baoxiansidedianyajiangshizaizhiliuedingdianliuxiaceshide，youyuedingdianliuxiaodebaoxiansiyoubijiaodadedianzu，yinciduidiyadianlideyingxiangyebijiaoda，zaixuanyongxiaoguigebaoxiansideguochengzhongyaozhuyidianzudeyingxiang。

 

5
、時間-電流特性曲線

 

shixuanzebaoxiansizuizhongyaodeyijuzhiyi。juedinglebaoxiansinengfouyouxiaodebaohudianlu，zaiguzhangdianliufashengdeshihou，zhengquederongduan。meizhongxinghaobaoxiansiderongduantexingdouyou[y1] gezideshijiandianliuquxian。quxiandehengzuobiaoshidianliu，zongzuobiaoshirongduandeshijian。yibanzaixuanzedeguochengzhong，zhetiaoquxianzuoweicankao，tongshixuanyongquxianzhongdeguanjiandianzuoweiyiju。guanjiandiandexuanzeshianzhaobaoxiansirenzhengleibiebutongerbutongde，UL認證保險絲一般選擇110%In，135%In，200%In等關鍵點，IEC保險絲一般選擇135%In
，210%In，275%In等關鍵點
，熔斷時間和關鍵點的關係可以參考3.7中的介紹。在選擇保險絲時需要確定被保護故障電流能夠安全存在電路中的時間。

 

舉例：某快熔保險絲按照IEC標準認證，額定電流5A。測得單板上出現某一故障時
，流過保險絲的故障電流是10A，即200%In。根據該保險絲的時間電流特性曲線查到
，在200%In的情況下，保險絲可能工作30分鍾才會熔斷。這時將保險絲短路，讓被測單板在此故障電流下工作30fenzhong，jieguochuxianleqihuodeqingkuang，shuomingzhegebaoxiansidexuanyongshibuheshide。zaibaoxiansiderongduankaishizhiqian，beibaohuqijianjiuchuxianlebuanquandeqingkuang，meiyoudadaobaohudemude。

 

注意事項：快熔、慢熔型保險絲的差別和選擇

 

6
、分斷能力等級

 

不同認證標準保險絲的分斷能力不同
，具體數據參見3.6中(zhong)的(de)內(nei)容(rong)。保(bao)險(xian)絲(si)的(de)額(e)定(ding)分(fen)斷(duan)能(neng)力(li)必(bi)須(xu)滿(man)足(zu)或(huo)超(chao)過(guo)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)最(zui)大(da)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu)。當(dang)被(bei)保(bao)護(hu)係(xi)統(tong)是(shi)直(zhi)接(jie)聯(lian)接(jie)到(dao)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)電(dian)路(lu)和(he)保(bao)險(xian)絲(si)被(bei)置(zhi)於(yu)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)部(bu)分(fen)時(shi)
，一(yi)定(ding)要(yao)使(shi)用(yong)高(gao)分(fen)斷(duan)能(neng)力(li)保(bao)險(xian)絲(si)。在(zai)大(da)部(bu)分(fen)二(er)次(ci)電(dian)路(lu)中(zhong)，特(te)別(bie)是(shi)電(dian)壓(ya)低(di)於(yu)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)時(shi)
，選(xuan)用(yong)低(di)分(fen)斷(duan)能(neng)力(li)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)就(jiu)足(zu)以(yi)勝(sheng)任(ren)了(le)。

 

7
、公稱熔化熱能I2t

 

對於保險絲必須承受高能電流的情況，即電流脈衝大而持續時間短，例如衝擊電流、起動電流、湧入電流和其他類似的“脈衝”類型中的電路瞬變值，保險絲應能夠承受此類高能電流的能量
，不應發生異常斷路。保險絲的公稱熔化熱能I2t的額定值是通過實驗室測定的，每種規格的保險絲隻有一個額定的公稱熔化熱能I2t。

 

在具體應用中
，例如1000次脈衝[y2] 要求保險絲的額定公稱熔化熱能I2t降額38%使用，即額定I2t*38%應大於實際使用中可能出現的瞬間能量（脈衝）。對於循環脈衝次數超過1000次的，按照圖4.8-3進一步降額計算。同時，由於同一編碼下，不同供應商的I2t不同，因此要考慮額定I2t比較小的保險絲，也能夠承受相應的脈衝能量。

 

對於公司目前使用的緩啟動電路，需要根據實際測試情況，確定保險絲能否承受啟動電流的衝擊。可參見本文案例中的說明。

 

注意事項：衝擊電流和脈衝

 

舉例：

 

某種UL標準認證保險絲額定電壓125V/1.0A
，負載正常工作電流為0.75A，環境溫度為25℃
，快熔斷類
，能承受圖4.8-1脈衝波形的100000次脈衝電流。

 

步驟一，計算脈衝I2t。

 

按照圖4.8-2 典型脈衝波形能量計算公式選擇典型波形E。代入波形E公式並計算結果如下：

 

脈衝I2t=（1/5）ip2t =（1/5）×82×0.004=0.0512A2Sec

 

步驟二，計算所需保險絲最小I2t

 

圖4.8-3給出100000次脈衝時I2t的降額為22%。

 

所需保險絲最小I2t=脈衝I2t/0.22=0.0512/0.22=0.2327A2Sec

 

步驟三

，檢查該保險絲額定I2t為0.281A2Sec>0.2327A2Sec，即可以承受脈衝循環能量。同時，由於是UL標準規格，如前所述，額定電流的降額為25%，該保險絲也可適應0.75安培的正常工作電流。

 

 

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