隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)安(an)全(quan)意(yi)識(shi)的(de)增(zeng)強(qiang)，電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)成(cheng)為(wei)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)通(tong)常(chang)會(hui)采(cai)用(yong)被(bei)動(dong)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)實(shi)現(xian)過(guo)電(dian)流(liu)、過電壓及過溫保護，但是如果器件的選型不恰當，往往會起不到應有的效果。

 

前不久在網上讀到一篇關於保險絲的文章——《保險絲是不是真的足夠保險
？》的(de)評(ping)論(lun)，認(ren)為(wei)保(bao)險(xian)絲(si)存(cun)在(zai)不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)情(qing)況(kuang)。本(ben)文(wen)引(yin)述(shu)其(qi)故(gu)障(zhang)電(dian)路(lu)及(ji)分(fen)析(xi)，如(ru)下(xia)。該(gai)博(bo)文(wen)描(miao)述(shu)，當(dang)電(dian)源(yuan)損(sun)壞(huai)時(shi)，如(ru)果(guo)內(nei)部(bu)發(fa)生(sheng)類(lei)似(si)圖(tu)1示意位置的短路，短路電流應該燒掉保險絲
，但在在實際應用中發現有時標“爆裂”字樣位置銅皮也會因電流過大燒焦、燒shao斷duan
，更geng有you甚shen者zhe有you時shi候hou居ju然ran會hui出chu現xian橋qiao堆dui的de腳jiao都dou燒shao斷duan的de現xian象xiang。博bo文wen作zuo者zhe認ren為wei保bao險xian絲si雖sui然ran也ye熔rong斷duan了le
，但dan並bing沒mei有you起qi到dao設she計ji所suo期qi望wang的de效xiao果guo
，在zai保bao險xian絲si熔rong斷duan的de同tong時shi
，電dian源yuan內nei部bu的de短duan路lu還hai是shi進jin一yi步bu導dao致zhi了le部bu分fen電dian路lu的de損sun壞huai。該gai文wen作zuo者zhe查zha閱yue了le如ru圖tu2所(suo)示(shi)保(bao)險(xian)絲(si)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)示(shi)意(yi)圖(tu)，認(ren)為(wei)保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)需(xu)要(yao)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)的(de)，由(you)於(yu)保(bao)險(xian)絲(si)電(dian)阻(zu)很(hen)小(xiao)，這(zhe)個(ge)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)並(bing)不(bu)短(duan)。認(ren)為(wei)即(ji)使(shi)使(shi)用(yong)快(kuai)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si)，隻(zhi)是(shi)加(jia)快(kuai)熔(rong)斷(duan)速(su)度(du)，還(hai)是(shi)不(bu)能(neng)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)，而(er)且(qie)選(xuan)了(le)快(kuai)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si)後(hou)

，需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)通(tong)電(dian)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)的(de)影(ying)響(xiang)，如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)的(de)電(dian)流(liu)餘(yu)量(liang)不(bu)夠(gou)大(da)
，衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)會(hui)誤(wu)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si)
，如(ru)果(guo)電(dian)流(liu)餘(yu)量(liang)留(liu)大(da)，又(you)會(hui)回(hui)到(dao)類(lei)似(si)使(shi)用(yong)普(pu)通(tong)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)慢(man)響(xiang)應(ying)狀(zhuang)態(tai)。博(bo)文(wen)作(zuo)者(zhe)建(jian)議(yi)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)是(shi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)串(chuan)接(jie)歐(ou)姆(mu)級(ji)電(dian)阻(zu)，利(li)用(yong)其(qi)壓(ya)降(jiang)降(jiang)低(di)最(zui)大(da)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu)，或(huo)直(zhi)接(jie)燒(shao)斷(duan)。

圖1：電源銅皮爆裂位置示意圖

圖2：保險絲動作時間對比

 

該(gai)博(bo)文(wen)談(tan)到(dao)的(de)情(qing)況(kuang)是(shi)使(shi)用(yong)者(zhe)時(shi)常(chang)遇(yu)到(dao)的(de)，如(ru)博(bo)文(wen)作(zuo)者(zhe)所(suo)分(fen)析(xi)的(de)，基(ji)本(ben)的(de)原(yuan)因(yin)都(dou)是(shi)保(bao)險(xian)絲(si)響(xiang)應(ying)不(bu)及(ji)時(shi)，但(dan)是(shi)更(geng)根(gen)本(ben)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)使(shi)用(yong)者(zhe)對(dui)於(yu)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)選(xuan)型(xing)存(cun)在(zai)誤(wu)區(qu)導(dao)致(zhi)選(xuan)型(xing)不(bu)當(dang)。在(zai)其(qi)博(bo)文(wen)中(zhong)，220V/30W的電源，選用1A的Fuse
，而工作電流隻有0.14A

，其選型的合理性是值得懷疑的。在保險絲選型的過程中，最好能夠摸清電路能夠承受的最大故障電流、最高工作電流/電壓、工作溫度及開機脈衝波形等。如圖3suoshi
，tongchangkeyigenjushijiyingyongdetiaojian，fenbiekaolvwentaizhejianhemaichongzhejian
，quedingzuizhongdebaoxiansixinghao。youyumaichonghuanjingxiabaoxiansiedingdianliudequedingxuyaogenjukehuchanpindemaichongdeboxingjinxingjisuanI2t
，並(bing)應(ying)用(yong)脈(mai)衝(chong)循(xun)環(huan)和(he)溫(wen)度(du)折(zhe)減(jian)，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)不(bu)能(neng)確(que)認(ren)博(bo)文(wen)中(zhong)描(miao)述(shu)電(dian)源(yuan)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)選(xuan)型(xing)依(yi)據(ju)及(ji)過(guo)程(cheng)。通(tong)常(chang)專(zhuan)業(ye)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)供(gong)應(ying)商(shang)都(dou)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)幫(bang)助(zhu)選(xuan)擇(ze)比(bi)較(jiao)恰(qia)當(dang)的(de)產(chan)品(pin)型(xing)號(hao)，避(bi)免(mian)設(she)計(ji)者(zhe)為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)開(kai)機(ji)脈(mai)衝(chong)、wendudengzaochengbaoxiansiwudongzuoerxuanzeguodaedingdianliudebaoxiansideqingkuang，baoxiansiedingdianliuguodadeshejiyuliangyoukenengdailaibaoxiansidongzuobujishidehouguo。shixianzuijiadebaohuxiaoguo
，zaiquedingbaoxiansidexuanxingfanweihou
，xuyaotongguoshiyanlaiyanzhengxuanxingshifouyouxiao。

圖3：保險絲選型流程圖

 

當然還有一種更為突出的保護方案，就是采用TE的LVR係列PPTC。在如上所示的電源方案中

，PPTC由於保持電流定義與保險絲額定電流不同，且無需考慮脈衝折減等因素


，選擇的PPTC型號對應的保持電流要遠遠小於保險絲定義的額定電流，考慮60℃工況條件
，保持電流0.25A的LVR025S已經可以滿足220V/30W的應用要求。由於開機脈衝的影響，通常電源應用中會選用慢斷保險絲。對比LVR025S和1A慢斷保險絲的動作時間
，在故障電流小於約3A時，PPTC可以更快的響應
，避免下遊電路燒毀；而在較大的故障電流情況下，二者的動作時間都遠低於1s，而且由於LVR025S初始電阻在1.3~2.1ohm左右，遠遠的高於1A保險絲的電阻（約0.3ohm），在實際短路發生時，回路中的故障電流將遠小於使用保險絲的電流。在故障解除後，PPTC自動恢複，無需更換保險絲，在獲得更優的保護效果的同時，降低了維護成本。

圖4：PPTC和保險絲動作時間對比

 

考慮更全麵的情況
，由於PPTC有較好的溫度保護效果，在極端的使用溫度條件下，如圖5示意圖所示
，以80℃為例
，由於保險絲在該溫度下耐受的最大電流甚至有可能高於銅線本身
，所以有可能發生燒板的情況。PPTC則可以在工作的全溫度範圍內實現更好的保護。

圖5:全溫度範圍保護效果對比

 

被動保護器件的選型，關係到產品的可靠性和安全性，應該得到工程師足夠的重視，通過充分的溝通與實驗確定適合的型號。