選用指南與步驟

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保險絲選用指南

為使用戶在設計時,選用合理的保險絲;更好的保護電路,電器元件及設備、特制定保險絲選用指南、供開發工程師參考。

選用保險絲需考慮的參數

1) 根據用戶在設計電路所安裝保險絲的空間,選用適當尺寸的保險絲。

2) 根據用戶在設計電路所需的安裝形式,選用適當形狀特徵的保險絲。

3) 根據用戶產品所需的安規認證,決定選用適當安規認證的保險絲。
    例如: C-UL,VDE,SEMKO,PSE,CCC,KC,BSI.

4) 根據用戶產品電路的有效電路電壓,決定選用保險絲的額定電壓。

5) 根據用戶產品電路的最大正常工作電流,初步選定保險絲的額定電流(In)。
    - 考慮保險絲的安全衰減率。
    - 考慮保險絲使用環境溫度衰減率。

6) 考慮電流脈衝
    - 計算電路中產生的最大脈衝 I2t 值。
    - 計算所需保險絲的 I2t 值。

    若用戶在設計電路中存在脈衝並且有特別要求,一般選用慢熔斷型保險絲。.

7) 最後選定保險絲的規格。

8) 選用的保險絲規格樣品安裝在電路中正常運行測試。


帶狀及彎腳加工尺寸對照表

Fuse Diameter A(mm) B(mm)
Φ3.0 5 52
Φ36 5.6 52
Φ4.6 10 52
Φ5.2 10 52


FUSE SIZE

Type
Φ3.6(mm) Φ4.6(mm) Φ5.2(mm)
A B C A B C A B C
AA ≧2.5 ≧6 ≧5 ≧3 ≧6 ≧5 ≧3 ≧6 ≧5
AB ≧16 ≧15.4 ≧3.5 ≧20.5 ≧20 ≧3.5 ≧26 ≧25 ≧4
AC ≧16 ≧11.5 ≧7 ≧20.5 ≧16.5 ≧7 ≧26 ≧21 ≧6.5
AD ≧6 ≧3.5 ≧6.5 ≧6 ≧5 ≧6.5 ≧6 ≧5 ≧6.5
AF ≧6 ≧3.5 ≧5.5 ≧6 ≧5 ≧5.5 ≧6 ≧5 ≧5.5
AG ≧4 ≧3.5 ≧5.5 ≧4 ≧5 ≧5.5 ≧4 ≧5 ≧5.5

步驟一: 選用保險絲的尺寸形狀

選用何種尺寸形狀特徵的保險絲,主要取決於用戶設計電路的空間和電路所需的安裝要求。
注:保險絲的尺寸形狀特徵,參照各規格書保險絲具體工程圖。

步驟二:選用所需安規認證

選用何種安規認證的保險絲,主要取決於用戶產品所需通過的安規認證。
注:保險絲通過的安規認證,參照各規格書保險絲具體通過的安規認證。

步驟三:選用保險絲的額定電壓

選用保險絲的額定電壓,需選用大於或等於電路中所使用有效電壓,即:保險絲只能用在小於或等於使用有效電壓的電路中。具體為:額定電壓為:125V的保險絲只能用在小於或等於125V的電路中,不能用在250V的電路中。額定電壓為:250V的保險絲只能用在小於或等於250V的電路中,也可以用在125V的電路中。

步驟四: 選用保險絲的額定電流(In)

保險絲的額定電流In= 迴路最大穩定電流 / (保險絲的安全衰減率*使用環境溫度衰減率)。

(1)保險絲的安全衰減因素
因保險絲在實際電路使用中與實驗室測試條件的差異(如: 客戶在安裝保險絲所使用的保險絲盒、保險絲夾產生的接觸電阻和電路中導線橫截面積等差異)、要保證保險絲在25±5℃ 條件下能持續可靠地工作,在選用保險絲需考慮保險絲的安全衰減因素,請參考如下簡易計算公式。

- 美規製品(UL標準): 保險絲額定電流(In)=迴路最大穩定定流 /0.75
- 歐規製品(IEC標準): 保險絲額定電流(In)=迴路最大穩定定流 /0.9
- 日規製品(JIS標準): 保險絲額定電流(In)=迴路最大穩定定流 /0.85


(2)使用環境溫度衰減率
當保險絲在25±5℃環境溫度條件下使用時,保險絲的額定電流值不受環境溫度影響;當保險絲在大於30℃環境溫度下使用時,環境溫度對保險絲額定電流承載能力有很大影響。所以在選用保險絲時一定要考慮環境溫度對保險絲的影響。(見圖示1):


曲線 A:特快熔斷、快熔斷和慢熔斷保險絲曲線。

以上計算出保險絲的額定電流In,在選用保險絲時,需選用大於或等於In的最佳額定電流值的保險絲。


步驟五: 考慮電流脈衝

電流脈衝是指那些電流峰值大、而持續時間短(小於10mS)的瞬間電流(諸如開機瞬間,電壓變化和其他因素所產生的衝擊電流、起動電流、湧入電流和瞬變電流)。如果要要求保險絲能夠承受正常要求下的電流脈衝而不會熔斷,在選用保險絲時,就一定要考慮脈衝對保險絲的影響。

首先:根據在實際使用電路中產生的最大脈衝計算出此脈衝的 I2t 值:   

通常是根據所測出的脈衝波形,對照下表對應最近似的波形,計算出脈衝的 I2t值。


接著:利用脈衝循環承受能力,客戶選定能承受該脈衝的次數。(見圖示3)

曲線U 表示:脈衝I2t 值與所需保險絲的I2t值之比:
承受循環脈衝能力:

當U=22%時,能承受100,000次脈衝
當U=29%時,能承受10,000次脈衝
當U=38%時,能承受1,000次脈衝
當U=48%時,能承受100次脈衝

注:脈衝與脈衝之間必須留有足夠的時間間隔(10秒),以使前一過程的熱量能夠散失。
最後:利用脈衝循環承受能力和電路中脈衝 I2t 值,計算所需保險絲的 I2t值:
(所需保險絲的 I2t 值 = 脈衝 I2t 值 / U)

U = 脈衝 I2t 值 / 所需保險絲的 I2t值
計算出所需保險絲的 I2t 值與保險絲本身的額定熔化熱能 I2t 值對比:
選用保險絲額定熔化熱能 I2t 值大於或等於所需保險絲的 I2t 值的相應規格。

步驟六:測試

選定保險絲的規格後,依據本公司提供之樣品必須安裝在實際電路中進行測試,驗證所選用的保險絲是否合理;此驗證應包括正常工作條件及故障條件下的測試,以確保所選用的保險絲規格能在被保護的電路中正常工作。

電流感測電阻作用原理

Current Sensing Resistors (以下簡稱CSR ) 即為電流感測電阻元件,是一種在線路中以回饋電壓差到控制IC協助其判定當時電流狀況的偵測元件,當控制IC從CSR端獲取訊號後,則告知其所處電源電路上的元件應該採取的動作或措施。

  • CSR是一種電流感知元件
  • 其功能乃將量測的訊息傳給IC比較器進而決定後續的動作。
  • CSR的精準度相當重要。
  • 我司可提供高精度 (△R<1%) 高功率 (P>2W) 的產品。


功能特性

測試參數 條件 廠內允收標準
瞬間過載測試 測試電流=2.5*Pr;
環境溫度=25±2℃; 通電=5秒
± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.13
高溫曝露測試 測試溫度=+155±2℃; 時間=1,000小時 ± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.25
低溫儲存測試 測試溫度=-55±2℃; 時間=1,000小時
± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.25
高濕負載測試 測試電壓=最大電壓; 測試溫度=60±2℃;
相對濕度=90%; 通電90分鐘,斷電30分鐘;
持續1,000小時
± (2.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.25
冷熱衝擊測試 [-55℃ 30分鐘→室溫3分鐘→+150℃ 30分鐘→室溫3分鐘]連續循環100次 ± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.19
70℃ 負載測試 測試電壓=Vmax; 測試溫度=70±2℃;
通電90分鐘; 斷電30分鐘; 持續1,000小時
± (2.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.25
可焊性 浸入 245±5℃的錫爐中; 持續時間=3±1s;
觀察電極端錫的覆蓋率
錫涵蓋面積大於95%
抗焊接熱測試  放入275±5℃的回焊爐中; 持續時間=20±1s ± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.18
彎曲測試 支點間距=90mm; 彎曲量=2mm;
測試基板:玻纖環氧樹脂材,板厚:1.6mm,
進行10個循環
± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.33
機械衝擊測試  衝擊加速度=100G; 時間=11ms; 持續5次 ± (1.0%+0.5mΩ)
IEC60115-1 4.21

選用電流感測電阻的步驟

步驟一.
選擇迴路中所需的電阻值。

步驟二.
選擇阻值所要的精準度即最小誤差值。

步驟三.
確認迴路流通該元件經常性的最大電流。

步驟四.
以此電流計算該元件所需具備的最小額定功率,選擇該元件時其值必須大於實際使用值。

步驟五.
根據設計空間大小選擇所需尺寸。

步驟六.
有無熱電動勢(EMF)的考慮。

範例:
一設計工程師於電源後端OCP保護上須用到電流偵測元件 (Current Sensing Resistors,以下簡稱CSR ),其因電路設計關係需用到5mΩ,又由於其所用之電源管理IC敏感度較大所容許電阻誤差小,故須選擇誤差小於1%的電阻精度,此外其經常性流通電流約在15A,故此計算該電阻所需承受功耗為P=1.125W,該電源設計空間小,故須選用較小尺寸如1632/3216尺寸,再者此系統並不考慮EMF效應,故最後型號選定為CSR3216-C-20-R005-F。