電機(jī)的過流保護(hù)元件如何選擇？

一，電機(jī)保護(hù)電路在什么情況下選擇采用電流保險(xiǎn)絲?

在電路的保護(hù)應(yīng)用中，當(dāng)發(fā)生單一故障失效，或是并聯(lián)器件發(fā)生的短路情況下，讓保險(xiǎn)絲的及時(shí)動(dòng)作斷開，保護(hù)人身安全，保護(hù)高價(jià)重要的元器件是一種十分必要的選擇。

二，電機(jī)保護(hù)線路對保險(xiǎn)絲的技術(shù)參數(shù)要求

① FUSE的額定電壓要求大于線路電壓

保險(xiǎn)絲根據(jù)線路的電流I的大小會(huì)工作在三種工作狀態(tài)下：即正常工作區(qū)域，工作盲區(qū)和熔斷保護(hù)區(qū)域，當(dāng)I值小于1倍保險(xiǎn)絲額定電流值In，則保險(xiǎn)絲是要求不能斷的，我們稱之為正常工作區(qū);而1x In<I<2x ln時(shí)，則視為盲區(qū)，保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間難以定義;當(dāng)I大于2ln以上時(shí)，保險(xiǎn)絲工作在熔斷保護(hù)區(qū)間，根據(jù)設(shè)計(jì)的熔點(diǎn)，可以定義滿足UL安規(guī)要求的熔斷特性。保險(xiǎn)絲的熔斷狀態(tài)大致如下過程：

保險(xiǎn)絲雖然屬于電流敏感元件，左圖揭示了熔絲在過流受熱后熔斷的過程，實(shí)際上在熔斷的瞬間安全與否與額定電壓存在很大的關(guān)系，如發(fā)生飛狐，燃燒，化學(xué)能量外泄均屬于不安全的熔斷。故額定電壓屬于考量的安全指標(biāo)之一。

②分?jǐn)嗄芰?Interrupting Rating)滿足安全切斷電路

規(guī)格參數(shù)示意圖

根據(jù)理論計(jì)算，電機(jī)線路發(fā)生短路時(shí)的電流Ir=線壓U/ R線路等效阻抗，保險(xiǎn)絲的分?jǐn)嚯娏鞅仨毚笥诙搪冯娏鱅r,才能避免飛狐，燃燒，爆炸的不安全熔斷狀況。因此選擇時(shí)需要參考產(chǎn)品規(guī)格書的分?jǐn)嗄芰?Interrupting Ratings)指標(biāo)。

③ 滿足電機(jī)啟動(dòng)瞬間的浪涌電流/能承受電機(jī)堵轉(zhuǎn)的電流峰值

產(chǎn)品應(yīng)用中，電機(jī)啟動(dòng)瞬間，會(huì)產(chǎn)生較大浪涌電流，而如果有發(fā)生電機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電流也會(huì)急速上升，對保險(xiǎn)絲的沖擊電流會(huì)根據(jù)浪涌的持續(xù)時(shí)間t1，線路內(nèi)阻R，線路電壓U來決定，要求保險(xiǎn)絲在承受200%~400%額定電流的過載電流時(shí)間稍長，因此對熔斷特性提出更高要求，因此需要觀察規(guī)格書的熔斷曲線是否滿足應(yīng)用要求。

啟動(dòng)浪涌示意圖

熔斷特性曲線

三、AEM針對電機(jī)保護(hù)的推薦方案

AEM科技針對電機(jī)保護(hù)的上述要求，開發(fā)了更高規(guī)格的電流保險(xiǎn)絲產(chǎn)品系列，分別是1206 尺寸的HC 系列(10~40A @35VDC)，CM2822系列(20~125A@75VDC)，滿足對高功率大電流電機(jī)的工作要求。

保險(xiǎn)絲應(yīng)用電路圖示例

如圖，F(xiàn)1 保險(xiǎn)絲防止后端并聯(lián)的MOSFET等電路元件發(fā)生意外短路事件，及時(shí)斷開保護(hù)，F(xiàn)2作用于保護(hù)供電支路的保護(hù)。根據(jù)電路功率的計(jì)算，一般輸入總端的FUSE F1> F2，AEM的SMD fuse產(chǎn)品陣列中，針對電機(jī)電路的Input F1提供1206 HC系列，或者滿足更高功率的CM2822系列供選擇;F2則可以提供應(yīng)用更廣泛的(0.15A~8A)不同尺寸規(guī)格的產(chǎn)品來滿足。

(1)1206HC系列特點(diǎn)

電流規(guī)格10~40A，35VDC，350%的過載熔點(diǎn)設(shè)計(jì)，滿足大部分的選型應(yīng)用要求

以電流規(guī)格30A保險(xiǎn)絲為例，通過評測保險(xiǎn)絲的時(shí)間VS.電流曲線(熔斷特性曲線)可以發(fā)現(xiàn)AEM的 HC30A在200%~400%耐浪涌能力更高。如下圖。

(2)邁上更高電流規(guī)格的CM2822系列

AEM針對不同電機(jī)市場高分?jǐn)嗄芰Φ囊箝_發(fā)出更大電流規(guī)格的保險(xiǎn)絲產(chǎn)品，電流規(guī)格覆蓋20A~125A，125VDC~75VDC的應(yīng)用場景。

在應(yīng)用中，可以做到一顆高電流的保險(xiǎn)絲替換多顆并聯(lián)應(yīng)用的情況。

實(shí)際應(yīng)用中，一般建議客戶根據(jù)電路穩(wěn)態(tài)電流的最大峰值工作電流來參考選型，通過捕捉實(shí)際浪涌電流波形圖進(jìn)行計(jì)算浪涌電流的I2t, 對比保險(xiǎn)絲的If2t進(jìn)行精確選型。確保保險(xiǎn)絲能夠滿足“該熔斷時(shí)及時(shí)熔斷保護(hù)，不該熔斷時(shí)不能斷，時(shí)時(shí)保證安全”的應(yīng)用三原則。

來源：AEM科技