電路設計:正確選擇合適的熔絲
根據(jù)一般經(jīng)驗,在帶有感性負載的電路中(電感低于0.9pF)最好使用斷路容量較高的熔絲,而在只有電阻/電容性負載的電路中一般使用低斷路容量的熔絲就足夠了。
設備的實際功率因數(shù)會影響器件廠商標稱的額定值。某些廠商還另外提供了不同功率因數(shù)下的斷路容量額定值,以進一步幫助用戶構建合適的產(chǎn)品。
時間-電流特性
在某些應用中,當電路達到某一極限時熔絲就會熔斷,這種需求是很容易理解的。例如,靈敏半導體電路通常需要能夠在極短時間內(nèi)熔斷的快速響應型熔絲,而具有較大啟動電流的設備則需要采用延時型熔絲,以防止不必要的停機問題。
在兩種類型的熔絲都可以使用的情況下,我們最好再回過頭來分析一下環(huán)境溫度的影響,然后再做決定。注意,延時型熔絲一般比快速響應型熔絲具有較低的電壓降,因此也具有較低的功耗。適度過電流下(12.5In)的熔斷時間也幾乎是這種情況(參見圖2)。在較大過電流下(1=10.0In),延時型熔絲比快速響應型熔絲具有更長的熔斷時間。
圖2在適度大小的過電流下快速響應型和延時型熔絲基本上具有相同的熔斷時間
計算熔斷能量
I2t是衡量熔絲熔斷所需能量的一個指標。熔絲熔斷所需的近似時間長度可以用器件廠商所給的I2t值除以預期故障電流的平方得到。
例如,對于I2t=4.5A2s的熔絲,預期故障電流是13A,那么:
ttyp=I2t/I2=4.5A2s/(1.25A×10)2=28.8ms
反過來,如果已知預期故障電流并且確定了希望熔絲熔斷的時間,那么就可以算出所需熔絲的I2t值。一旦得出I2t值,就很容易根據(jù)某種熔絲的性能指標判斷其是否能夠滿足用戶的需求。
備選產(chǎn)品類型
IEC標準涵蓋了各種設備所用微型熔絲的不同尺寸和封裝類型,包括5mm×20mm的筒型熔絲到1206SMD型。不同的端接頭包括抽頭式、通孔式和SMD式,器件包裝有散裝的或者帶盤式包裝的,通常用于芯片熔絲。
IEC標準和UL標準之間有一些獨特的差異,用戶在選擇熔絲時必須根據(jù)國內(nèi)或國外市場考慮其是否兼容這兩種標準。雖然看起來似乎都是1A的熔絲,但是UL標準和IEC標準的熔絲可能無法互換使用。它們的時間電流特性是不同的,當工作在1A電流下時UL標準的熔絲可能熔斷,而按照IEC標準設計的熔絲卻根本不會在1A下熔斷,可能要選擇2A大小的熔絲。
進行最后的選擇
當確定熔絲的額定電壓和電流、斷路容量、時間-電流特性和I2t值,并且確定了所需的包裝類型之后,那么我們就可以最終判斷候選的熔絲是否滿足設計要求。如果要將熔絲安裝在保險絲盒中,那么還必須判斷保險絲盒與熔絲的功耗限制情況。
選擇合適的保險絲盒
有些熔絲需要安裝在保險絲盒內(nèi)以便于更換。保險絲盒還具有其他一些重要的電氣特性:接觸電阻和最大的可容許熔絲功耗。
值得注意的是,保險絲盒與熔絲一樣在較高溫度下會降低額定值。保險絲盒有多種可選樣式,有的可以安裝在設備面板上,其中的熔絲需要用戶來更換,也有夾片式或模塊式,可以安裝在機架上或設備內(nèi)部的PCB上。
這兩種類型的保險絲盒都有快速連接接頭或者PCB接頭,PCB類型有通孔式或SMD連接式。PCB保險絲盒的類型有垂直式或水平式安裝,便于用戶靈活設計機殼。某些類型甚至已經(jīng)預裝好了熔絲,從而加快系統(tǒng)裝配速度,降低安裝成本。
評論