保險(xiǎn)絲的基本知識(shí)

保險(xiǎn)絲的基本知識(shí)
在很多電子設(shè)備中， 都離不開保險(xiǎn)絲（ FUSE） 。自從十九世紀(jì)九十年代愛迪生
發(fā)明了把細(xì)導(dǎo)線封閉在臺(tái)燈座里的第一個(gè)插塞式保險(xiǎn)絲之后， 保險(xiǎn)絲的種類越來
越多， 應(yīng)用越來越廣。這里介紹一些保險(xiǎn)絲參數(shù)、選擇及應(yīng)用常識(shí)。
保險(xiǎn)絲的各項(xiàng)額定值及其性能指標(biāo)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件及驗(yàn)收規(guī)范測定的。國際上
有多家權(quán)威的測試和鑒定機(jī)構(gòu)， 如美國的保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)公司的UL 認(rèn)證， 加拿大標(biāo)
準(zhǔn)協(xié)會(huì)的CSA 認(rèn)證、日本國際與貿(mào)易工業(yè)部的MTTI 認(rèn)證和國際電氣技術(shù)委員
會(huì)的ICE 認(rèn)證。
保險(xiǎn)絲的選擇涉及下列因素：
1. 正常工作電流。
2. 施加在保險(xiǎn)絲上的外加電壓。
3. 要求保險(xiǎn)絲斷開的不正常電流。
4. 允許不正常電流存在的最短和最長時(shí)間。
5. 保險(xiǎn)絲的環(huán)境溫度。
6. 脈沖、沖擊電流、浪涌電流、啟動(dòng)電流和電路瞬變值。
7. 是否有超出保險(xiǎn)絲規(guī)范的特殊要求。
8. 安裝結(jié)構(gòu)的尺寸限制。
9. 要求的認(rèn)證機(jī)構(gòu)。
10. 保險(xiǎn)絲座件： 保險(xiǎn)絲夾、安裝盒、面板安裝等。

下面把保險(xiǎn)絲選型中常見的參數(shù)和術(shù)語作一些說明。
正常工作電流： 在25℃ 條件下運(yùn)行， 保險(xiǎn)絲的電流額定值通常要減少25%以避
免有害熔斷。大多數(shù)傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲其采用的材料具有較低的熔化溫度。因此， 該
種保險(xiǎn)絲對環(huán)境溫度的變化比較敏感。例如一個(gè)電流額定值為10A的保險(xiǎn)絲通
常不能在25℃ 環(huán)境溫度下大于7.5A 的電流運(yùn)行。
電壓額定值： 保險(xiǎn)絲的電壓額定值必須等于或大于有效的電路電壓。一般標(biāo)準(zhǔn)電
壓額定值系列為32V、125V、250V、600V。
電阻： 保險(xiǎn)絲的電阻在整個(gè)電路中并不十分重要。但對于安培數(shù)小于1的保險(xiǎn)絲
的電阻會(huì)有幾個(gè)歐姆， 所以在低電壓電路中采用保險(xiǎn)絲時(shí)應(yīng)考慮這個(gè)問題。大部
分的保險(xiǎn)絲是用正溫度系數(shù)材料制成， 所以也有冷電阻和熱電阻之分。
環(huán)境溫度： 保險(xiǎn)絲的電流承載能力， 其實(shí)驗(yàn)是在環(huán)境溫度為25℃ 情況下進(jìn)行的，
這種實(shí)驗(yàn)受環(huán)境溫度變化的影響。環(huán)境溫度越高， 保險(xiǎn)絲的工作溫度就越高， 其
保險(xiǎn)絲的電流承載能力就越低， 壽命也就越短。相反， 在較低的溫度下允許會(huì)延
長保險(xiǎn)絲的壽命。
熔斷額定容量： 也稱為致斷容量。熔斷額定容量是保險(xiǎn)絲在額定電壓下能夠確
實(shí)熔斷的最大許可電流。短路時(shí)， 保險(xiǎn)絲中會(huì)多次通過比正常工作電流大的瞬間
過載電流。安全運(yùn)行時(shí)要求保險(xiǎn)絲保持完整的狀態(tài)（ 無爆裂或斷裂） 。
保險(xiǎn)絲性能： 保險(xiǎn)絲的性能是指保險(xiǎn)絲對各種電流負(fù)荷做出反應(yīng)的迅速程度。
保險(xiǎn)絲按性能常分為正常響應(yīng)、延時(shí)斷開、快動(dòng)作和電流限制四種類型。
有害斷路： 常常是由于對所設(shè)計(jì)的電路分析不完整造成的。在前面所列出的保
險(xiǎn)絲選擇所涉及的所有因素中， 必須特別注意正常工作電流、環(huán)境溫度和過載量。
在使用時(shí)， 不能只根據(jù)正常工作電流和環(huán)境溫度來選擇保險(xiǎn)絲， 還要注意其他使
用條件。例如， 造成常規(guī)電源有害斷路的一種常見原因就是沒有充分考慮保險(xiǎn)絲
的公稱熔化熱能的額定值， 它也必須滿足由電源平滑濾波的輸入電容器產(chǎn)生的浪
涌電流對保險(xiǎn)絲提出的要求。如果要保險(xiǎn)絲安全可靠工作， 那么要選用保險(xiǎn)絲的
熔化熱能不大于該保險(xiǎn)絲公稱溶化熱能額定值的20%。
公稱溶化熱能： 就是指熔化溶斷部件所需的能量， 用I2t 表示， 讀為“ 安培平方
秒”。一般在權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)， 都要進(jìn)行熔化熱能測試： 給保險(xiǎn)絲施加一個(gè)電流增
量并測量融化發(fā)生的時(shí)間， 如果在約0.008 秒或更長的時(shí)間內(nèi)不發(fā)生融化， 那么
就增加脈沖電流的強(qiáng)度。重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)直到保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間在0.008 秒以內(nèi)。
這一測試的目的是確保所產(chǎn)生的熱能沒有足夠的時(shí)間從保險(xiǎn)絲部件通過熱傳導(dǎo)
跑掉， 也就是說， 全部熱能用于溶斷保險(xiǎn)絲。

因此， 選用保險(xiǎn)絲時(shí)， 除了考慮前面所說的正常工作電流、減少額定值、環(huán)境
溫度外， 還要考慮I2t 值。另外還要注意： 由于大多數(shù)保險(xiǎn)絲有焊接接頭， 因此
在焊接這些保險(xiǎn)絲時(shí)要特別小心。因?yàn)楹附訜崃窟^多會(huì)使保險(xiǎn)絲內(nèi)的焊料回流而
改變它的額定值。保險(xiǎn)絲類似于半導(dǎo)體的熱敏元件， 因此， 在焊接保險(xiǎn)絲時(shí)最好采用吸熱裝置