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电子过流保护中电流保险丝的选型原理

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电子过流保护中电流保险丝的选型原理

发布日期:2017-07-11 作者: 点击:

  电子过流保护中电流保险丝的选型原理

  过流保护--电流保险丝选型原理

  熔断体是对电流敏感的元件,当故障电流超过熔断额定值时,熔断体会以自己的熔断来保护整个电路的不受破坏,因此如何正确地选用熔断体就显得十分重要,熔断体的选用可依据以下程序:

  A. 用户将最终产品定位在哪个市场是选择熔断体的重要因素,由于对熔断体设计观点不同,国际上对熔断体已形成两大标准体系。

  1.以美国、加拿大(UL、CSA) 为代表的北美标准体系。

  2.以英国、德国(BS、VDE)为代表的IEC国际电工委员会标准体系。

  这两大标准体系在某些具体的熔断参数上是不兼容的,为了解决两大标准体系兼容的问题,两大标准体系作了以下的变通。

  UL 为代表的北美标准兼顾IEC标准可使用UR标志。

  IEC 标准也在新的标准制订时,出现了可完全与北美标准兼容的UMF标志。由于熔断体是安全元件,各国对电器设备安全都予以十分关注,没有相关安全标的产品将无法在当地市场上销售,因此安全认证 标志将是选择熔断体重要因素之一。

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  B. 外形尺寸:

  熔断体是熔断器中一个可更换的元件,熔断体的尺寸是标准化的,选择合适的外形尺寸是熔断体选择另一因素。

  C. 额定电压:

  熔断体正常工作在线路中时,它的功耗是很小的,因此它的压降也很小,但是当线路出现故障,熔断体熔断时,熔断体的两端将承受线路的额定电压,大于或等于线路额定电压是选择熔断体的因素之一。

  D. 额定电流:

  熔断体标定的额定电流是熔断体在实验室条件下能够正常工作的电流,由于北美(UL,CSA)标准与欧洲(IEC)标准对熔断体设计观点不一致,所以北美标准熔断体在选择熔断体电流值时,要遵循下面公式:

  熔断体电流值 >= 线路正常工作电流 / 0.85  IEC标准熔断体:熔断体电流值> = 线路正常工作电流

  E. 开关机寿命:

  整机或设备在开关机时会在电路中出现浪涌,浪涌对熔断体的工作寿命是有影响的,为了避免开关机使熔断体过早损坏而影响整机或设备寿命,在选择熔断体额定电流时应遵循下表 (2):

  F. 浪涌电流的波形:

  由于开关电源的出现,使得线路中的浪涌电流变得复杂,多变,不同的浪涌电流或工作电流波形产生的能量是不同的,电路设计者要了解回路中出现的浪涌电流或工作电流的波形,以适当地选择熔断的工作电流。

  G. 环境温度:

  实验室条件下的熔断体是在23℃±2℃条件下工作的,由于熔断体是发热元件,周围环境温度将影响熔断体的正常工作,若熔断体要工作在不同温度环境

  H. 分断能力:

  熔断体在故障电流通过时会熔化断开,切断故障电流再流过,但是如果故障电流远远大于熔断能够承受的电压和电流时,熔断体自身会发生炸裂而危及周围的环境或元器件。熔断体自身能承受在额定电压下的最大故障电流称为熔断体的分断能力。熔断体制造厂将标明熔断体能承受的最大故障电流,用户在选用熔断体时应估算线路中可能出现的最大故障电流值,该故障电流必须小于熔断体的分断能力。

  I. 熔断体熔化特性:

  由于在线路中存在电感或电容,经常会出现线路开关机瞬间的浪涌电流,浪涌电流可能是正常工作电流7~10倍,脉宽及波形随线路而变化,浪涌电流在电路每次开关机都会出现,需要选用 延时熔断体,根据抗浪涌的程度不同就有中等延时(M),延时(T)及长延时(TT)区别,有时为了保护重要元器件,例如晶闸管、IC,希望一有故障电流熔断体就迅速开断,这时就应选择快速(F)熔断体或(FF)快快速熔断体。

  J. I2t value  焦耳积分∫I2t:

  熔断体的工作原理是电流通过熔丝发热,热能在发热与散热达不到平衡时会使熔体熔化断开,熔断体是遵循热力学的Q=0.24l2Rt的公式,当公式中令R=1,0.24作为常数不计,Q=∫I2t,熔断体制造厂能提供每个熔断体的热熔能力∫I2t它的物理概念是:当回路中装上某一品种熔断体,那么熔断体就使得这个回路中允许通过的能量也就定了。它的单位是A2S,当电路中流过的电流超过这个能量,熔断体就会切断回路,阻止能量的通过。


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