保险丝的选择
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Fuse selection guide
一、Fuse 选择的几大要素:
1.额定电流(rating current*)
2.熔断特性(breaking capacity*)
3.环境温度(ambient temperature*)
4.额定电压(rating voltage)
5.分断能力(interrupt capacity)
6.安全认证(safety approve)
二、real application
1.额定电流是指fuse正常工作时的最大电流,正确选用fuse应当考虑其所使用
的环境(环境因素有环境温度、环境湿度)、通过的最大电流(包括开关机时的pluse、正常工作时的最大电流等)和老化的影响(熔化热能值melting energy I2t)等因素。
2.熔断特性主要为是熔化热能值(I2t)。
Example:
使用地方:LCD TV
回路条件:a. 突波( Inrush current ) 波形: 如下图
b保证突破通过回数:10 万回
c 稳定(Normal current) 电流: 1.42A MAX.
d. 假设Fuse周围环境温度Max 50 ℃
e. 要求选用fuse为SMD 1206 Type
额定负载(rating current)考虑fuse:
I=I(normal)/(0.75*0.97)=1.95A
其中0.75为选择欧规时的寿命折损系数,0.97为环境温度为50°C的温度折损系数。
熔化热能值(I2t)考虑fuse:
从波形看可以采用公式C or E,取其大者。
I2t=0.5*(1.84A)2*0.0122S/(0.22*0.97*0.75)=0.129A2S
其中0.5*(1.84A)2*0.0122S为波形匹配下图中的C or E进行的计算后中的较大
者,0.22为寿命折损系数,0.95为温度折损系数,0.75为UL折损系数,与fuse spec进行比较知道fuse选用合理。如果突波为多次上升波形则需分别分开进行计算最后求和。
其中Ratio=0.129A2S/1.65 A2S=7.8%<20%, we can know it is a good design from the fuse tecknologe.
3.环境温度指的是fuse所处的小环境的温度(为使用仪器测试到的fuse所在
MB上小区域的温度,不是室温25°C)。环境温度越高,fuse工作就会越热,直接影响寿命的时间。不同的环境温度需要计算不同的折损系数。Example:
假设使用UL的A曲线fuse工作在70°C的小环境中,工作电流为1.5A,则应选用的fuse为:I=1.5A/(0.75*0.8)=2.5A,建议选用大于等于2.5A的fuse。
4.额定电压
Fuse主要对电流敏感,只要电压大于通过fuse的max 电压即可。
5.分断能力是指在额定电压下fuse能安全切断的最大电流,这个最大电流可能
由于短路等状况造成。实际状况下可以考虑负载短路来决定分断能力。
6.安全认证
Fuse主要的安全认证主要有:
IEC规格:英国BSI 德国VDE 瑞典SEMKO 中国CCC
UL规格:美国UL列表/UR认可加拿大CSA
其他规格:日本PSE
UL规范Fuse本身规格的75%为最小不可溶断电流
UL规范的Fuse本身规格的200%左右为最大熔断电流
IEC规范Fuse本身规格的100%为最小不可溶断电流
IEC规范的Fuse本身规格的200%左右为最大熔断电流
CCC待确认
7.fuse内阻(cold resistance)
这个阻值为在小于10%额定电流测定的数值。在保护电路中,fuse的电压降(drop voltage)越小越好,其消耗的功率越小,对fuse的lifetime不致造成太大影响,这个压降对于低电压电路有较大影响。从实际的fuse的spec中可以知道一般fuse 的额定电流越小电阻越大。
7.焊接温度(soldering recommendation)
Fuse对温度是很敏感的,fuse spec中一般会提到建议温度
8.DQA考量的部分