熔丝选择

熔丝选择指南

熔丝选择过程中所涉及的诸多因素罗列如下:

1.正常工作电流;

2.应用电压(AC或DC);

3.环境温度;

4.过载电流与熔丝必须熔断的时间;

5.最大故障电流;

6.脉冲、冲击电流，涌入电流，启动电流和电路瞬变值；

7.结构尺寸限制，如长度、直径或高度；

8.必要的机构鉴定书，如UL，CSA，VDE等军事部门等机构；

9.需要考虑的事项：容易更换，轴向引线，目测指示等；

10.熔丝座部件：保险丝夹，安装盒，面板安装，P.C.板安装，射频干扰屏等等。

正常工作电流：在25℃条件下运行，熔丝的电流额定值通常要减少25%以避免干扰熔断。例如，一个电流额定值为10A的熔丝通常不推荐在25℃环境温度下在大于7.5A的电流下操作。欲知详情，请见前面的“额定值减少”和下面的“环境温度”。

电压：熔丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。有关例外的情况请见“电压额定值”。

环境温度：熔丝的电流承载能力试验是在25℃环境温度下进行的，这种试验受环境温度变化的影响。环境温度越高，熔丝的工作温度就越高，其寿命就越短。相反，在较低的温度下操作将延长熔丝的寿命。当正常工作电流达到或超过所选熔丝的额定电流时，熔丝也逐渐变得越热。实际经验表明，在室温下，如果在不大于表列熔丝额定电流数值的75%条件下使用的话，那么熔丝应该无限期操作下去。

以下为环境温度对电流承载能力影响的典型曲线图：

其中：

曲线A：为传统的慢熔断熔丝的曲线；

曲线B：为特快熔断，快熔断和螺旋绕制的熔丝的曲线；

曲线C：自复聚合物保护器的曲线；

*除额定值的减少之外还有环境温度的影响，请见例子。

例子：在某一使用场合，给定的正常电流为1.5A，采用一种传统的慢断熔丝，在室温下工作，则：

表列熔丝额定值=正常工作主电流/0.75

即1.5A/0.75=2.0A熔丝（在25℃下）

同样，如果该同一熔丝在70℃高温的环境温度下工作，就必须额外减少工作电流，环境温度曲线图中的曲线A（传统的慢熔断熔丝表明）70℃时的最大运行额定值的百分比为80%，在这种情况下，

表列熔丝额定值=正常工作主电流/0.75*额定值有百分比

即1.5A/0.75*0.80=2.5A熔丝（在70℃下）

过载电流情况：这是当电路需要保护时的电流强度。（故障情况可用当破坏发生前的承载电流或同时用所受的最长时间来表示。）要试图使熔丝的特性与电路的需要相匹配，就应考虑时间-电流特性曲线，同时还应时时考虑时间-电流特性曲线是以平均数值为根据的。

最大故障电流：熔丝的熔断额定值必须满足或超过电路中的最大故障电流量。

脉冲：脉冲这个一般术语在本文中用来描述广范的各种波形，这些波形可称为“冲击电流”，“起动电流”，“涌入电流”和“瞬变值”。电脉冲的状况会因实用场合不同而相差很大。对某一特定的脉冲状况，不同的熔丝结构会作出不同的反应。电脉冲产生热循环，并产生能够影响熔丝寿命的机械疲劳。起动脉冲对某些实用场合是正常的，这种场合必须使用慢熔断熔丝。慢熔断熔丝有热延迟设计，能使其在正常的起动脉冲下保持完好并仍然能够对长时间的过载提供保护。设计时应确定起动脉冲并与熔丝的时间-电流特性曲线和I2t

额定值进行比较。建议进行实用测试以确定熔丝能够承受脉冲状况的设计能力。

公称熔化热能I2t是对要熔化元件所需能量的度量，读为A2Sec。该公称熔化热能I2t，及其所代表的能量（在8毫秒（0.008秒）或更短的持续时间内），对于每一种不同的熔丝部件来说是个常量值。因为对于每一种熔丝类型和额定值，以及其相应的部件编号都有不同的熔丝元件，所以，对每种熔丝都必须确定其I2t。I2t值是熔丝本身的一个参数，其决定因素是元件材料及其形状。除根据前面所讨论的“正常工作电流”，“减少额定值”和“环境温度”选择熔丝外，还必须使用I2t设计方法。公称熔化热能I2t对每种熔丝元件设计不仅是个常量而且与温度及电压无关。熔丝选择中这一公称熔化热能I2t方法最常用于熔丝必须承受得住电流脉冲大而持续时间短的一些实用场合。这些高能电流常见于许多实用场合，描述这些高能电流有许多术语，如冲击电流、起动电流、涌入电流和其他类似的可以分类在脉冲一般类型中的电路瞬变值.每种熔丝设计都进行实验室测试以确定其公称熔化热能I2t的额定值.本刊中给出的I2t数值是公称的且具有代表性.如果该参数在设计分析中是极限值的话,用户则应向生产厂家进行咨询.下面的例子应该有助于更好地理解

I2t的应用.

例子:选择一种125伏、特快熔断类必高型保险丝，能承受具有图A所示的脉冲波形的100，000次冲击，正常工作电流为0.75A，环境温度为25℃.

步骤一,参见图表1并选择适当的波形,本例中为波形E.把最大脉冲电流的适当值(ip)和时间(t)代入波形E相应的公式内并计算结果如下:

I2t=1/5(ip)2t=1/5*82*0.004=0.0512A2Sec

该值称为"脉冲I2t"。

步骤二,参见图II表,确定所要求的公称熔化热能I2t的值.图II表给出了步骤一中计算出来的出现

100,000次脉冲时I2t的数值为22%.把这脉冲I2t转换成所要求的公称熔化热能I2t值如下:

公称熔化热能I2t=脉冲I2t/0.22=0.0512/0.22=0.2327A2Sec

步骤三,检验该必高II型,125伏,特快熔断类熔丝的I2t额定数值.部件编号251001,1安培设计其额定值定为0.281A2Sec,这是能够适应在步骤二中计算出来的0.2327A2Sec这个峰值的最小熔丝额定值.如前所述,当该1安培额定值的减少系数为25%时,该1安培的熔丝也将适应所规定的0.75安培的正常工作电流.

测试:为给定的实用场合选择熔丝时应考虑上述各因素.下一个步骤是要求一些样品在实际的电路中进行测试来验证这一选择.在评估样品前,应确保该熔丝用品质优良的接线正确安装,使用尺寸足够的导线.此测试包括正常条件下的寿命测试和故障条件下的过载测试,以确保该熔丝在电路中正常运行。