熔斷器電阻的選擇技巧

電阻器和熔斷器在材料和結構上相似，熔斷器型電阻器兼具這兩種功能。它們可以用作電阻器。一旦電流異常，它們就起到保險絲的作用，保護設備。由于雙重功能降低了成本。熔斷器電阻器可分為金屬膜熔斷器電阻器、熔斷器式線繞電阻器和熔斷器式水泥電阻器。功率有1/4W、1/2W、1W和2W。隨著功率的增加，產品尺寸將不斷增加。

所述的電阻熔絲電阻通常很小，而且大部分是小于1歐姆。它通常在電路中充當采樣電阻。當發(fā)生浪涌，或產生其他大電流時，斷開使電路開路保護。同時，熔斷電阻器大多為表面貼裝型，性能相對穩(wěn)定。一般稱為Jetbe熔斷電阻，Jetbe表面貼裝型熔斷電阻。該產品有快破和慢破之分。

一個合適的保險絲至少要滿足三個要求：需要時斷，不需要時不斷，斷點必須安全。

熔斷器的第一個功能是保護功能，即熔斷器在需要保護時應該起作用，這是選擇熔斷器時首先要考慮的。一般情況下，熔斷器的額定電流必須大于電路的正常工作電流，并具有一定的過載能力。但如果余量過大，則會降低或削弱其保護功能。保險絲在需要時不工作，可能會導致被保護部件損壞甚至更嚴重的危險后果。

設計人員在選擇熔斷器時的主要參考工具是熔斷器制造商提供的產品規(guī)格中的“時間-電流特性曲線”。由于曲線上反映的開斷時間是在正常大氣條件下，必要時需要適當考慮環(huán)境溫度等的影響。只有選擇具有適當分斷特性和適當額定電流規(guī)格的熔斷器，才能滿足熔斷器的保護功能。

熔斷器的第二個功能是承重功能，也就是通常所說的抗脈沖能力。這是我們在選擇保險絲時必須考慮的一個重要問題。熔斷器在使用過程中，正常電流波動或瞬態(tài)脈沖的概率遠大于故障過流的概率。所以，從某種意義上說，這種考慮對于熔斷器的使用尤為重要和實用。只要熔斷器的熔化熱值I2t大于電路脈沖的能量，熔斷器就可以承受?！皶r間-熔化熱曲線”是設計人員選擇能夠承受脈沖的熔斷器的工具（同樣，也可以使用電流-熔化熱曲線）。

再者可見，熔斷器即使在脈沖時不熔斷也會損壞。換句話說，熔斷器的I2t會降低，即承受脈沖的能力會降低。因此，在選擇熔斷器時還必須考慮衰減系數。典型的簡單計算需要3-5倍的余量來保證熔斷器有足夠的抗脈沖能力。熔斷器的抗脈沖能力與其保護性能之間存在矛盾。在這兩個方面，必須找到合理的平衡點和最佳組合。只有選擇合適的熔斷器，具有合適的熔斷熱值和足夠合理的安全裕度，才能滿足承載功能（抗脈動能力）。

保險絲的第三個功能是安全功能。優(yōu)質可靠的熔斷器應保證運行前、運行中和運行后的安全，即安全啟動和安全斷線。保證熔斷器要求的主要技術指標是分斷能力。分斷能力是熔斷器能安全切斷電路的最大電流。

一般來說，它是指短路電流，即熔斷器在遇到短路電流時必須能夠絕對安全地分斷電路，即在分斷過程中不發(fā)生不安全因素，如連續(xù)電弧、多重傳導、擠壓、飛濺、燃燒，甚至爆炸。每個熔斷器的分斷能力必須大于或等于被保護電路的最大短路電流。熔斷器的額定電壓決定了它的耐壓，這是熔斷器安全性的又一指標。它只能用于工作電壓小于或等于熔斷器額定電壓的電路中。

安全部件在全球各個國家和地區(qū)均通過安全認證。保險絲的安全認證對其安全功能也至關重要。熔斷器的安全功能可以通過選擇具有足夠分斷能力和額定電壓并獲得所需應用領域安全認證的熔斷器類型來滿足。

綜上所述，為保證熔斷器的主要功能，必須具有適當的分斷特性和額定電流、足夠合理的熔斷熱值、適當的分斷能力、額定電壓和安全認證。只有基于這三個條件，同時協(xié)調保護性能和脈沖電阻之間的約束條件，獲得最合理的平衡，才能做出判斷。換句話說，這樣的保險絲是一種良好可靠的保險絲。

熔斷器的額定電流是它的標稱額定電流，通常是電路能夠運行的最大電流。

熔斷器額定電流的正確選擇：

? 例如：電路工作電流：Ir = 1.5 A，L熔斷器的額定電流應為：In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A

其中，Ir為電路工作電流，Of為UL熔斷器的折減系數，因此應選擇2A的熔斷器。

IEC 熔斷器沒有還原率要求，這意味著 Ir = In

如果特殊額定電流不是通用的，應選擇最接近的較高值。

錯誤選擇：將您希望熔斷器熔斷的電流值視為額定電流值。

熔斷器的額定電壓是它的標稱電壓額定值，通常是熔斷器斷開時所能承受的最大電壓。熔斷器通電時，兩端電壓遠小于其額定電壓，所以額定電壓基本無關。

熔斷器額定電壓的正確選擇：應等于或大于電路電壓。

? 例如，250V 的保險絲可用于 125V 的電路。

對于低壓電子應用，可在直流電路中使用交流額定熔斷器。關于熔斷器的額定電壓，主要應考慮在電路電壓不超過熔斷器的額定電壓時，熔斷器是否有能力分斷給定的最大電流。

誤區(qū)：熔斷器的額定電壓必須與電路電壓一致。

熔斷器的環(huán)境溫度或已知的工作溫度對熔斷器的工作有影響：環(huán)境溫度越高，熔斷器越熱，其壽命越短。

無論是UL還是IEC，熔斷器的指標都是指溫度為25℃。如果在小環(huán)境下工作溫度較高，例如：

使用快斷保險絲可在90°C、1.5A電流以下的小環(huán)境中工作。如果使用 IEC 熔斷器，則額定電流為： In = In/ Tf = 1.5A/0.95 = 1.58 A，建議使用 1.6 A 或 2 A 熔斷器。

如果使用 UL 保險絲，則額定電流為：In = In/OfxTf = 1.5A/0.75x0.95 = 2.1 A，應選擇 2.5 A 保險絲。

一般來說，保險絲的電阻與其額定電流成反比。

在保護電路中，保險絲的阻值越小越好，因為功率損耗更小。因此，熔斷器的技術參數中規(guī)定了最大壓降或冷阻值。但不作為產品驗收依據。

熔斷器的壓降：熔斷器在直流額定電流下達到熱平衡后的值。

熔斷器冷電阻：小于額定電流10%時測得的值

△ 熔斷器的壓降值和冷阻值可以相互轉換。

規(guī)格熔斷器的壓降對低壓電路影響很大，所以要小心！在極端情況下，由于電阻較大，無法輸出所需的工作電流。

它也稱為保險絲的時間-電流特性或 IT 特性或電流特性。它是熔斷器的主要電氣性能指標，表示熔斷器在不同過載電流負載下熔斷的時間范圍。當流過熔斷器的電流超過額定電流時，熔體溫度逐漸升高，最后熔斷器熔斷，我們將這些都歸結為過載情況。

熔斷器需要有一定的過載能力：UL熔斷器最大未斷電流為110%In；IEC 熔斷器的最大未斷電流為 150% In 或 120% In

熔斷器還需要在超過有限過載電流時及時斷開： UL 熔斷器的最小開斷電流約為 130% In；IEC 熔斷器的最小分斷電流約為 180% In

根據熔斷器特性的不同，熔斷器可分為快速型和延時型：

快速熔斷器通常用于電阻電路中，以保護對電流變化特別敏感的組件。延時熔斷器常用于電路狀態(tài)變化時涌入電流較大的電感或電容電路。能承受開關時浪涌脈沖的沖擊，在發(fā)生故障時仍能較快地斷開電路。

每條曲線代表一個規(guī)格熔斷器的分斷特性，對于每個負載電流可以找到它的分斷時間。不同類型的熔斷器具有不同形狀的特性曲線。時間/電流特性曲線最能描述熔斷器的過載性能，是設計人員選擇熔斷器的主要參考。

圖 1. 時間-電流特性表

通常規(guī)定使用曲線上的幾個關鍵點來評價熔斷器的過載性能。它是熔斷器質量評價或驗收的主要依據。

分斷能力也稱為最大分斷能力或短路分斷能力或分斷電流。分斷能力是熔斷器最重要的安全指標。它顯示了保險絲在規(guī)定電壓下可以安全切斷的最大電流。當流過熔斷器的電流大到短路時，仍需使用熔斷器安全斷開電路而不會造成任何損壞。當超過額定開斷電流值時，熔斷器可能會斷裂、爆炸、飛濺，造成周圍人員或其他部件燃燒、毀壞等現象。

傳統(tǒng)上，當被保護系統(tǒng)直接連接到電源輸入電路并且保險絲放置在電源輸入部分時，必須使用具有高分斷能力的保險絲。在大多數二次電路中，特別是當電壓低于電源電壓時，低斷路熔斷器就足夠了。

熔斷器的熔化熱值（If2t）是指熔體被熔斷所需的能量值。通常用作熔斷器承受浪涌能力的技術指標，其中I為過載電流，t為分斷時間。

? 原則：

選擇熔斷器時，必須考慮If2t>Ir2t，即熔斷器的熔化熱應大于浪涌電流釋放的熱量。

熔斷器的熔斷時間與電流產生的熱量、散熱條件和熔斷器的熱容量特性有關。許多因素會影響熔斷器的分斷時間，因此熔斷器在 d 處會有不同的 If2t。熔斷器的熔斷時間與電流產生的熱量、散熱條件和熔斷器的熱容量特性有關。許多因素會影響熔斷器的熔斷時間，因此熔斷器在不同的分斷時間或不同的分斷電流下會有不同的If2t，即If2t不是一個常數。

能量/時間曲線最好地描述了熔斷器的熔化熱變化，是設計人員選擇脈沖以承受熔斷器能力的主要參考。

? 抗脈沖沖擊頻率：

當 If2t > Ir2t 時，熔斷器應能承受脈沖的沖擊。并且它不會被破壞而是會受到一些損壞，從而稍微降低了它的If2t。通過計算和選擇If2t和Ir2t的關系，就可以知道熔斷器能承受的脈沖沖擊電阻頻率。反之，熔斷器所能承受的浪涌脈沖頻率，則取決于熔斷器的If2t與您選擇的電路脈沖的Ir2t之間的關系。

? AEM熔斷器的If2t和Ir2t的大致關系：

Ir2t ≤ 30% If2t：100,000次

Ir2t ≤ 38% If2t：10,000次

Ir2t ≤ 48% If2t：1000次

? Littelfuse 熔斷器的 If2t 和 Ir2t 之間的近似關系：

Ir2t ≤ 22% If2t：100,000次

Ir2t ≤ 29% If2t：10,000次

Ir2t ≤ 38% If2t：1000次

熔斷器的壽命很長，在沒有故障的情況下可以與設備的壽命同步。

IEC小型管狀熔斷器壽命測試方法：在直流電源條件下，通1.20In（或1.05In）電流1小時，斷開15分鐘，連續(xù)100個循環(huán)。最后以1.5In(或1.15In)電流通電1小時，無斷線或其他異?，F象。

熔斷器在正常情況下的存放期不少于兩年，復檢合格后可再次存放。

? 管狀：

玻璃管-低分斷能力，陶瓷管-高分斷能力；

填充細粒石英砂——用于滅弧、玻璃管變色——斷裂指示；

內焊和外焊；

添加引線帽 - 用于焊接（有時需要先形成引線）

? 微型：電阻、晶體管、薄膜

? 切片：薄膜型、多層整體式、電阻式

? 其他：插入式、螺栓式、密封式、報警式

? 熔體結構：圓絲、扁絲、單絲、雙絲、復合絲

這種歸一化選擇的原則只是抗性選擇的一個“輪廓”。根據以往工程師的選型經驗，具有通俗的選型意義。在要求較高的電路設計中，需要在具體電路設計中根據電氣要求進一步考慮電阻的選擇。

? 電阻選擇的“概述”

1.金屬膜電阻：1W以下功率最好是金屬膜電阻，1W以上功率最好是金屬氧化膜電阻。

2.碳膜電阻：為手機專用類別。首選評級信息標有“T”。

3. 熔斷電阻：不推薦。反應速度慢，不能恢復。建議使用快速、可恢復的設備來保護電路并降低維護成本。

4. 線繞電阻：大功率電阻。

5.集成電阻：SMT。插件項目只保留并聯(lián)型，插件獨立項目將被淘汰，取而代之的是同等級的片式集成電阻。

6. 貼片厚膜電阻：朝著小型化、大功率方向，隨著適配方向的發(fā)展，會動態(tài)調整優(yōu)選庫。這類電阻器是小功率電阻器的首選對象。

7. 貼片薄膜電阻：建議使用精度更高的類別。

? 選型及應用要求配對表

1. 性能要求——可選類型

圖 2. 性能要求和可選類別選擇表

2、額定功率——阻值范圍

圖 3. 額定功率和電阻范圍選擇表

第一部分詳細解釋了電阻器的特性參數。在眾多的概念中，有兩個概念對于電阻器的選擇尤為重要——標稱阻值和阻值容差。

標稱電阻由電阻器設計決定，通常是電阻器上標記的電阻值。電阻器在規(guī)定條件下測量得到的電阻值稱為實際電阻值。為了便于生產和使用，國家規(guī)定了一系列電阻值作為產品的標準值。這些電阻值稱為電阻器的標稱電阻系列。一般來說，精度與標稱電阻系列有關。精度越高，選擇的標稱系列越密；精度越低，選擇的標稱系列越薄。因工廠商業(yè)化生產需要，無功元件產品規(guī)格以特定系列提供。綜合考慮技術經濟合理性，E系列目前主要用作電抗元件規(guī)格。常用的系列有E6、E12、E24、E96系列。

電阻的實際阻值與標稱阻值之間可能存在偏差。這種偏差的最大允許范圍稱為電阻容差，也稱為精度。它通常表示為標稱電阻的百分比。了解了標稱電阻和電阻容差后，我們再來看看電阻的選擇。

? 電阻器的一般特性參數選擇要求：

1) 精度

不要在設計中一味追求電阻本身的精度，即使高精度電阻受環(huán)境影響，可能會超出其范圍。因此，我們應該更加關注可靠性測試的指標。目前，選擇電阻的精度不建議超過0.1%。常用的厚膜電阻精度為5%。1% 的精度需要選擇厚膜電阻器。建議精度要求為 1% 或更低，以使用薄膜電阻器。

2) 不使用極限和邊緣規(guī)格

不使用每類電阻器的極限規(guī)格，例如特定系列電阻器中最大和最小電阻值的邊緣規(guī)格。

3) 降額

降額是提高電阻器可靠性和壽命的最重要手段。電阻的功率取決于封裝的尺寸。薄膜電阻的功率很小，一般小于1W。使用電阻時，功率必須降額。

不同類型的電阻器具有不同的絕緣介質和自愈機制。對承受應力降額程度（主要是工作電壓、功耗和工作環(huán)境溫度）的要求不同，但一般在0.6倍額定承受應力下使用，不超過0.75倍。建議將降額曲線再降低 80%。繞組電阻具有大功率特性。

? 電阻器額定功率的計算方法：

當電阻小于額定電阻時，額定電壓：

額定功率的計算

當電阻小于額定電阻時，額定電壓等于最高電壓。

4) 電阻值的變化

電阻器在實際運行中的阻值與標稱阻值不同，與以下因素有關：

— 電阻偏差：在實際生產中，電阻的阻值會與標稱阻值有偏差，此偏差應在電阻的公差范圍內。

— 工作溫度：電阻的阻值隨溫度變化。這個特性是通過TCR值來衡量的，它是電阻的溫度系數。

——電壓效應：電阻的阻值與施加的電壓有關，其變化可用電壓系數表示。電壓系數是當外加電壓變化1V時電阻器阻值的相對變化。

— 頻率效應。隨著工作頻率的提高，電阻器本身的分布電容和電感起著越來越重要的作用。

— 時間耗散效應。電阻隨著工作時間的增加逐漸老化，阻值逐漸變化（一般是增加）。

外加應力下的電阻值漂移應在電路要求的范圍內，同時還要考慮老化因素。應給出設計余量（通常為電路要求范圍的一半），如電路要求其變化在±10%以內，應選擇變化在±5%以內的電阻。

5) 額定工作溫度

每種特定類型的電阻器都有規(guī)定的額定環(huán)境工作溫度范圍，在實際使用中不應超過規(guī)定的環(huán)境工作溫度范圍。

目前，TCR小的電阻只是薄膜電阻。一般情況下，碳膜和陶瓷電阻的TCR為負值。對于低 TCR 設計，建議使用 10 ppm。不同材料電阻的TCR差異很大。大致范圍見下表：

圖 4. 不同材料電阻的 TCR

6) 功率降額曲線

當工作環(huán)境溫度高于70℃時，應在原使用的基礎上降額使用。降額曲線如圖5所示：

圖 5. 電阻的功率降額曲線

7) 引腳表面金屬

引腳的表面金屬為Sn、Pb或Sn。焊接性能好，價格低。盡量避免使用貴金屬引腳或外部電極電阻。（對于特殊類型的電阻，如果行業(yè)普遍采用貴金屬作為引腳表面金屬，則應采用行業(yè)通用標準）。

8) 安裝

盡可能使用表面貼裝電阻器。表面貼裝不僅生產效率高，體積小，而且由于大量使用而價格低廉。為了節(jié)省空間，可以使用表面貼裝集成電阻器（它們是芯片厚膜電阻器陣列，也稱為電阻器組或電阻器網絡）。

現在以功率計上的電壓電阻采樣為例來說明如何選擇電阻。具體電路要求是：

1.應用于采樣電路

2、電阻兩端電壓為500VAC

3.電阻受環(huán)境溫度影響小

4.電阻值在1.5M左右

5、電阻精度要求高

·該電阻用于采樣電路。功率要求不高，精度要求比較高?？梢允褂帽∧る娮瑁ń饘倌?、芯片厚膜、芯片薄膜）。綜合考慮價格、實際電阻封裝和電路安裝，選擇薄膜電阻。

·本電路受溫度影響較?。═CR值小，一般小于100ppm）。

·參數選擇：

(1)根據常用元件系列E24，我們選擇1.5M

(2)根據實際使用情況，電阻精度為1%。

(3) TCR為100ppm，精度在千分之三范圍內。

(4) Power = U * U * ÷ 1.5M = 0.3W，降額70%選擇1W電阻

(5)額定電壓=500*1.414=700，選擇1KV耐壓

初步評選結果如下：

金屬膜電阻，1.5M，1%精度，TCR 100ppm，1W功率。

初步選型后，需要在樣品制作完成后進行電路測試，調整電阻的具體參數，反復進行選型測試，達到系統(tǒng)穩(wěn)定運行，即為電阻的完整選型。

1. 保險絲能起到電阻的作用嗎？

電阻器通過以歐姆為單位測量的電阻值來限制電流。保險絲通過在高于特定電流值的情況下斷開電路來限制過流損壞。... 保險絲可以用作電阻器。甚至還有可熔電阻器，它們充當具有確定值的電阻器，但它們也充當過流保險絲。

2. 什么是易熔電阻？

可熔電阻器是一種特殊類型的電阻器，用于保護任何電路。... 可熔電阻器對于低功率要求的高靈敏度電路以及過載和浪涌處理要求不太嚴格的應用非常有用。

3. 易熔電阻是如何工作的？

當超過其額定電流時，易熔電阻會像保險絲一樣斷開。該組件通常是熔化溫度約為 1,400°C 的鎳鉻合金元素。鎳鉻合金具有較低的電阻熱系數，這使得電阻器在溫度范圍內具有穩(wěn)定的電阻。

4. 保險絲的電阻是多少？

下一個問題：保險絲的電阻是多少？嗯，這取決于它的類型以及它的電壓、電流和 I2t 額定值。標稱“冷”電阻（即在 < 10% 額定電流下）的范圍可以從 < 10 毫歐到幾歐姆。

5. 如何計算保險絲的電阻？

將公式 V=IR 重新排列為 I=V/R 允許用 V/R 代替 P=IV 中的 I 產生 P=V^2/R，重新排列 R 產生 R=V^2/P。對于保險絲：保險絲安培數通?？淘诒ｋU絲的外面；該元件的電阻很小，但它的電阻可以用萬用表測量。

6、為什么保險絲電阻高？

保險絲應具有高電阻，并且會產生大量熱量，使保險絲更容易達到其熔點。此外，與沒有高電阻時相比，高電阻會降低電路中流動的電流。

7.什么是保險絲電阻？

可熔電阻器是一種繞線電阻器，設計為在超過電阻器的額定功率時很容易燒開。

8. 熔斷電阻的作用是什么？

設計用于保護電路免受過載的電阻器；它的電阻限制了電流流動，從而在首次向電路通電時防止浪涌；當電流消耗超過設計限制時，其熔斷器特性會打開電路。

9. 可以用保險絲代替電阻嗎？

保險絲可以用作電阻器。甚至還有可熔電阻器，它們充當具有確定值的電阻器，但它們也充當過流時的保險絲。... 電阻器通過以歐姆為單位測量的電阻值來限制電流。保險絲通過在高于特定電流值的情況下斷開電路來限制過流損壞。

10.保險絲會增加電阻嗎？

是的，它會，因為任何現實世界的保險絲都有電阻。而且這個電阻也會隨著溫度的變化而變化。