131 1300 0010
一個優(yōu)質的或合適的保險絲至少應該符合三項要求：該斷的時侯要斷，不該斷的時侯不能斷，斷的過程必須保證安全。
保險絲的第一功能是保護功能，也就是在需要保護的時侯保險絲應該起到作用，這也是我們選擇保險絲時需要首先考慮的。一般情況下保險絲的額定電流一定要大于電路正常工作電流，且擁有一定的過載能力，但如果余量過大，將會降低或削弱其保護功能，保險絲應該動作的時侯不動作，造成被保護的元器件損壞甚至更嚴重的危險后果。設計人員選用保險絲時的主要參考工具是保險絲制造商提供的產(chǎn)品規(guī)格書中的“時間-電流特性曲線”。由于曲線上所反映的熔斷時間都是在正常大氣條件下的，必要時我們還需要適當考慮環(huán)境溫度等的影響。選擇恰當熔斷特性的保險絲品種和恰當?shù)念~定電流規(guī)格才能滿足保險絲的保護功能。
保險絲的第二功能是承載功能，也就是平常所說的耐脈沖能力，這是我們選擇保險絲時必須同時考慮的重要課題。在保險絲使用的過程中，出現(xiàn)正常電流波動或瞬間脈沖的機會大大多于故障過電流，所以在某種意義上來說，這方面的考慮對保險絲的使用來說顯得格外重要和更具有實際意義。只要保險絲的熔化熱能值I2t大于電路脈沖的能量，保險絲就能夠承受，“時間-熔化熱能曲線”是提供給設計人員選用保險絲時的耐脈沖能力的工具（同樣地也可以采用電流-熔化熱能曲線的形式），更進一步看保險絲在經(jīng)受脈沖沖擊時即使不熔斷也會受到一定的損傷，換句話說此時保險絲的I2t就會減小，也就是耐脈沖的能力降低了，所以在選擇保險絲時還必須考慮這個衰減的因素，通常的簡易計算需要放3-5倍的余量來保證保險絲有足夠的耐脈沖能力。保險絲的耐脈沖能力和它的保護性能是有矛盾的，在這兩個方面我們必須求得一個合理的平衡，尋找最佳的結合點。選擇有恰當熔化熱能值的保險絲品種規(guī)格和放大足夠并合理的安全余量才能滿足保險絲的承載功能（耐脈沖能力）。
保險絲的第三功能是安全功能。優(yōu)質可靠的保險絲應該在其動作前，動作中和動作后都能保證安全性，即安全地導通和安全地熔斷。能夠保證保險絲這項要求的主要技術指標就是分斷能力。分斷能力是保險絲能夠安全地切斷電路的最大電流，一般情況下是指短路電流。就是保險絲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)生任何不安全的因素，如持續(xù)拉弧、多次導通、破碎、飛濺、燃燒、以至爆炸等。每一種保險絲的分斷能力都必須大于等于被保護電路的最大短路電流。保險絲的額定電壓決定了它的耐壓，也是保險絲安全性能的另一個指標，只能使用在工作電壓小于等于保險絲額定電壓的電路中。，世界各國和各地區(qū)對安全元件都進行安全認證，保險絲的安全認證對于它的安全功能來說也是必不可少的。選擇具有足夠分斷能力和額定電壓的，并獲得必要的應用地區(qū)的安全認證的保險絲品種，才能滿足保險絲的安全功能。
綜上所述，適當?shù)娜蹟嗵匦院皖~定電流；足夠而合理的熔化熱能值；以及合適的分斷能力、額定電壓和安全認證是保證保險絲主要功能的必要條件，只有在具備了這三個條件的基礎上，同時協(xié)調好保護性能和耐脈沖能力之間的制約，求得最合理的平衡，我們才有可能做出判斷：這樣的保險絲才是優(yōu)質可靠的保險絲
1. 額定電流---In
●保險絲的額定電流是指它的公稱額定電流， 通常就是電路能夠工作的最大電流值。
●正確選擇保險絲的額定電流值， 必須作如下考慮：
●例如： 電路的工作電流： Ir = 1.5 A，
●UL規(guī)格保險絲額定電流應是： In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A z 這兒的 Ir是電路工作電流，Of 是 UL 規(guī)格保險絲的折減率
●所以應該選擇 2A 的保險絲
●對于 IEC規(guī)格保險絲則沒有折減率要求， 即： Ir = In z 如果特殊的額定電流不是通用的， 應該選最鄰近的較高值。
●錯誤的選澤：把希望保險絲熔斷的電流值作為額定電流值
2. 額定電壓---Un
●保險絲的額定電壓是指它的公稱額定電壓， 通常就是保險絲斷開后能夠承受的最大電壓值。
●保險絲通電時兩端所承受的電壓大大小于其額定電壓，因此額定電壓基本上無關緊要。
●正確選擇保險絲額定電壓應該等于或大于電路電壓 z 例如： 250V的保險絲可以用于 125V的電路
●對于低電壓的電子應用， 一個交流額定保險絲可以用于直流電路中。
●關于保險絲的額定電壓主要應考慮： 當電路電壓不超過熔斷器額定電壓時， 保險絲是否有能力分斷給出的最大電流
●認識的誤區(qū)：保險絲的額定電壓必須跟電路電壓一致！
3. 環(huán)境溫度
●保險絲所處小環(huán)境溫度或已知的工作溫度， 對保險絲的動作是有影響的 z 環(huán)境溫度越高， 保險絲的工作時就越熱， 其壽命也就越短
●不管是 UL 規(guī)格還是 IEC規(guī)格， 保險絲的各項指標都是指在25 ℃ ，如小環(huán)境工作溫度較高，則要考慮保險絲的溫度折減率。
●例： 選用快熔斷保險絲在 90 0C小環(huán)境下和 1.5A 電流下工作，，若選用 IEC規(guī)格保險絲， 那么額定電流就是：
In = In/ Tf = 1.5A/0.95 = 1，58 A 推薦 1.6 A 或 2 A 的保險絲
若選用UL 規(guī)格保險絲 那么額定電流就是：
In = In/OfxTf = 1.5A/0.75x0.95 = 2.1 A 應選 2.5 A 的保險絲
4. 電壓降/冷電阻---Ud/R
●一般情況下，保險絲的電阻值與它的額定電流值成反比。
●在保護電路中要求保險絲阻值越小越好，這樣它的損耗功率就??；因此在保險絲技術參數(shù)中規(guī)定了最大電壓降值或冷電阻值，但不作為產(chǎn)品驗收依據(jù)。
●保險絲的電壓降：通以直流額定電流，使保險絲達到熱平衡后所得的讀數(shù)。
●保險絲的冷電阻：在小于額定電流10%的條件下測得的讀數(shù) z 保險絲的電壓降和冷電阻可以互相換算。
●小規(guī)格保險絲的電壓降對低壓電路的影響較大，務必注意！ z 極端情況下由于電阻太大會無法輸出需要的工作電流。
5. 熔斷特性
●也稱作保險絲的時間-電流特性或I-T特性或安秒特性， 是保險絲最主要的電性能指標，它表明了保險絲在不同過載電流負載下熔斷的時間范圍。 z 當流經(jīng)保險絲的電流超過額定電流時， 熔體溫度逐漸上升，以至最后保險絲被燒斷，我們把這都歸屬為一種過載狀態(tài)。
●保險絲需要有一定的過載能力：
UL規(guī)范保險絲的最大不熔斷電流是110%In； IEC規(guī)范保險絲的最大不熔斷電流是150%In或120%In z 保險絲也要求在超過限量的過載電流時能及時地燒斷：
UL規(guī)范保險絲的最小熔斷電流在130%In 左右； IEC規(guī)范保險絲的最小熔斷電流在180%In 左右
●根據(jù)熔斷特性不同，可以把保險絲分為快速型和延時型等：
●快速保險絲常用在阻性電路中，保護一些對電流變動特別敏感的元器件；
●延時保險絲常用在電路狀態(tài)變化時有較大浪涌電流的感性或容性電路中，它能承受開關機時浪涌脈沖的沖擊，而真正出現(xiàn)故障時仍能較快的斷開電路
●每一條曲線代表了一個規(guī)格保險絲的熔斷特性，對應每一個負載電流都能找到它的熔斷時間。
●不同類型保險絲具有不同形狀的特性曲線。
時間/電流特性曲線最好地描繪了保險絲的過載性能，供設計師選用保險絲規(guī)格時主要的參考。
時間-電流特性表
通常規(guī)定用曲線中的幾個關鍵點來考核保險絲的過載性能。是對保險絲進行質量評判或驗收時的主要依據(jù)。
6.分斷能力---Ir
●分斷能力也稱為最大分斷能力或短路分斷能力或遮斷電流。
●分斷能力是保險絲最主要的安全指標。它表明了在規(guī)定的電壓下， 保險絲能安全地切斷的最大電流。
●當流經(jīng)保險絲的電流相當大以至短路的時侯，仍要求保險絲能安全分斷電路，且不帶來任何破壞性。
●當超過額定分斷電流值時， 保險絲有可能出現(xiàn)破碎，爆炸，噴 濺，引起周圍人身或其他元器件的燃燒和破壞等不安全現(xiàn)象。
●保險絲的分斷能力取決于保險絲的結構和所用的材質， 一般來說低分斷能力保險絲大部份都是玻璃殼體的， 高分斷能力保險絲通常有陶瓷殼體， 其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料
●按照常規(guī)， 當被保護系統(tǒng)是直接聯(lián)接到電源輸入電路和保險絲被置于電源輸入部份時， 一定要使用高分斷能力保險絲。
●在大部分二次電路中， 特別是電壓低于電源電壓時， 選用低分斷能力保險絲就足以能勝任了。
7. 熔化熱能值—I2t
●熔斷器的熔化熱能值（If2t）是指熔體熔斷所需要的能量值， 通常被用于熔斷器承受浪涌能力的技術指標，其中 I為過載電流，t為熔斷時間 z 電路中出現(xiàn)浪涌時所釋放出來的能量值（Ir2t）
●原則： 選用熔斷器時必須考慮 If2t》Ir2t， 即熔斷器的熔化熱能應大于浪涌電流釋放的熱能
●熔斷器的熔斷時間跟電流產(chǎn)生的熱量， 散熱條件及熔斷器的熱容特性等都有關，許多因素都會影響熔斷器的熔斷時間，所以熔斷器在不同的分斷電流或分斷時間會有不同的If2t，也就是說If2t并不是一個常數(shù)
●能量/時間曲線最好地描繪了保險絲的熔化熱能變化情況，供設計師選用保險絲耐脈沖能力時主要的參考。
●耐脈沖沖擊次數(shù)
●當If2t 》 Ir2t時，熔斷器應能承受脈沖的沖擊，不會被熔斷但會受到一些損傷，從而略微降低它的If2t
●通過計算和選擇 If2t 和Ir2t的關系，可以知道熔斷器能夠承受的脈沖次數(shù)，反過來說需要熔斷器能夠承受多少次以上的浪涌沖擊，就必須選擇熔斷器的 If2t與電路脈沖的Ir2t關系
●AEM 熔斷器的If2t 和Ir2t的大概關系
Ir2t 《= 30% If2t 100，000次
Ir2t 《= 38% If2t 10，000次
Ir2t 《= 48% If2t 1，000次
●Littelfuse保險絲的If2t和Ir2t的大概關系
Ir2t 《= 22% If2t 100，000次
Ir2t 《= 29% If2t 10，000次
Ir2t 《= 38% If2t 1，000次
8. 耐久性/壽命
●保險絲的壽命是很長的，在無故障的情況下幾乎與設備的壽命是可以同步的
●測試 IEC 規(guī)格的小型管狀保險絲壽命的方法：在直流電源條件下，以1.20 In（或1.05 In）電流導通一小時，斷開15分鐘，連續(xù)100個周期，最后再以1.5 In（或1.15 In） 電流導通一小時，期間不能有熔斷或其他異?，F(xiàn)象。
●保險絲的儲存期，在正常條件下不少于兩年，到期經(jīng)復檢合格后可再行儲存。
9. 結構特征和安裝形式 結構特征
●管狀：玻璃管-低分斷能力，陶瓷管-高分斷能力；
填充細粒石英沙-用于滅弧，玻璃管變色-熔斷指示；
內焊式與外焊式；
加引線套帽-用于焊接（有時需先將引線成型） 。。. 。。.
●微型：電阻式，晶體管式，薄膜式 。。. 。。.
●片式：薄膜式，多層獨石，電阻式 。。. 。。.
●其他：插片式，螺栓式，密封式，報警式 。。. 。。.
●熔體結構：圓絲，扁絲，單絲，雙絲，復合絲；
一、電阻器的歸一化選型方向總結
本歸一化選型原則只是針對電阻選型的一個“輪廓”，根據(jù)以往工程師的選型經(jīng)驗總結出來的，具有大眾化的選型意義，在要求嚴格的電路設計中，還需要根據(jù)具體電路設計中的電器要求對電阻選型進行進一步的考量。
A、電阻選型“輪廓”
1、金屬膜電阻器：1W以下功率優(yōu)選金屬膜電阻，1W及1W以上功率優(yōu)選金屬氧化膜電阻。
2、碳膜電阻器：為話機專用類別，公司技術不使用。優(yōu)選等級信息用“T”標記。
3、熔斷電阻器：不推薦使用。反應速度慢，不可恢復。建議使用反應快速、可恢復的器件以達到保護的效果，并減少維修成本。
4、繞線電阻器：大功率電阻器。
5、集成電阻器：貼片化。插裝項目只保留并聯(lián)式，插裝的獨立式項目將逐步淘汰，用同一分類的片狀集成電阻器替代。
6、片狀厚膜電阻器：在逐步向小型化、大功率方向發(fā)展，優(yōu)選庫會隨著適應發(fā)展方向的變化而動態(tài)調整。這類電阻器是小功率電阻的優(yōu)選對象。
7、片狀薄膜電阻器：建議使用較高精度類別。
B、選型與應用要求配對表
1、性能要求——可型種類
2、額定功率——電阻值范圍
二、電阻的特性參數(shù)選型原則總結
在第一講中，對電阻的特性參數(shù)進行了詳細的講解，在眾多的概念中，對電阻的選型尤其重要的有兩個概念——標稱阻值和阻值允許偏差。
標稱阻值是電阻器設計所確定的，通常在電阻器上標出的電阻值。在規(guī)定條件下測量電阻器所得到的阻值叫做實際阻值。為了便于生產(chǎn)和使用，國家統(tǒng)一規(guī)定了一系列阻值作為產(chǎn)品的標準值，這些阻值被稱為電阻器的標稱阻值系列。一般來說，精度與標稱阻值系列有關，精度越高，所選標稱系列越密；精度越低，所選標稱系列越稀。由于工廠商品化生產(chǎn)的需要，電抗組件產(chǎn)品的規(guī)格是按特定數(shù)列提供的?？紤]到技術上和經(jīng)濟上的合理性，目前主要采用E數(shù)列作為電抗組件規(guī)格。常用的系列有E6， E12， E24， E96系列。
電阻器的實際阻值與標稱阻值之間可以有偏差，這一偏差的最大允許范圍叫做阻值允許偏差，也稱為精度。通常用標稱阻值的百分數(shù)來表示。
對標稱阻值和阻值允許偏差有了認識之后，下面我們對電阻的選用要求進行概論。
電阻的一般特性參數(shù)選型要求
1、精度
在設計中不要盲目的追求電阻本身的精度，即使高精度的電阻受環(huán)境的影響，也會超出其范圍。所以應該更加的關注可靠性試驗的指標。目前選擇電阻的精度不建議超過0.1%，常用的厚膜電阻都是5%，1%以上精度要求電阻建議選用厚膜電阻，1%以下精度要求電阻建議選用薄膜電阻。
2、不選用極限和邊緣規(guī)格
不選用各分類電阻器的極限規(guī)格。如電阻器具體系列中的最大最小阻值的邊緣規(guī)格。
3、降額使用
降額使用是提高電阻器工作可靠性和壽命的最重要手段。電阻的功率取決于封裝的大小，薄膜電阻的功率很小，一般小于1W，電阻在使用時，一定要對功率進行降額。
不同類別的電阻具有不同的絕緣介質和自愈機制，對承受應力（主要是工作電壓、消耗功率和工作環(huán)境溫度）的降額程度要求有差異，但一般都在0.6倍額定承受應力下使用，不超過0.75倍。建議在降額曲線再降80%，繞線電阻據(jù)有很大的功率特性。
其中電阻的額定功率計算方法：
當電阻阻值小于額定阻值時，額定電壓：
當電阻阻值小于額定阻值時額定電壓等于最高電壓。
4、電阻值變化
電阻器在實際工作時的電阻值不同于標稱電阻值，而與以下因素有關：
?。?） 阻值偏差。實際生產(chǎn)中電阻器的阻值會偏離標稱阻值，此偏離應在阻值允許偏差范圍內。
?。?） 工作溫度。電阻器的阻值會隨溫度變化而變化。此特性用T.C.R值即電阻溫度系數(shù)來衡量。
?。?） 電壓效應。電阻器的阻值與其所加電壓有關，變化可以用電壓系數(shù)來表示。電壓系數(shù)是外加電壓每改變 1 V時電阻器阻值的相對變化量。
?。?） 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所起的作用越來越明顯。
?。?） 時間耗散效應。電阻器隨工作時間的延長會逐漸老化，電阻值逐漸變化（一般情況下增大）。
外加應力下電阻值漂移應在電路要求的范圍內，同時還應考慮老化因素。應給出設計裕度（一般為電路要求變化范圍的一半，如電路要求可在±10%范圍內變化，應選擇在±5%內變化的電阻器）。
5、額定工作溫度
各種具體型號的電阻器都有規(guī)定的額定環(huán)境工作溫度范圍，在實際使用中不應超出規(guī)定的環(huán)境工作溫度范圍。
目前TCR小的電阻器只有薄膜電阻，一般情況下，碳膜與陶瓷電阻器TCR為負，對于低TCR設計，首選推薦10ppm。不同材料電阻的TCR有很大的變化，大致范圍可以從下表看出：
6、降功耗曲線
當工作環(huán)境溫度高于70°C時，應在原使用基礎上再進行降額。降額曲線如圖1所示：
7、管腳表層金屬
管腳表層金屬采用Sn/Pb或Sn，焊接性能好，價格便宜，盡量避免采用貴金屬管腳或外電極的電阻器（對特殊種類的電阻器，如其行業(yè)通用貴金屬作管腳的表層金屬，則應采用行業(yè)的通用標準，目前公司技術尚未采用）。
8、安裝
盡量采用表面貼裝的電阻器。表面貼裝不僅生產(chǎn)效率高，體積小，且由于大量使用而價格低。為節(jié)省空間還可使用表面貼裝的集成電阻器（是片狀厚膜電阻器陣列，又稱電阻排或電阻網(wǎng)絡，目前公司的產(chǎn)品中已經(jīng)大量使用）。
三、電力儀表電阻選型案例分析
現(xiàn)以電力儀表上電壓電阻采樣為例講解如何對電阻進行選型，具體電路要求為：
1.應用于采樣電路
2.電阻兩端電壓為500VAC
3.電阻受環(huán)境溫度引響小
4.電阻阻值在1.5M左右
5.電阻精度要求高
1、此電阻應用在采樣電路里，功率要求不高，精度要求比較高，可以使用膜電阻（金屬膜、片狀厚膜、片狀薄膜），綜合價格、實際電阻的封裝和電路安裝，選擇金屬膜電阻。
2、該電路受溫度影響小（TCR值小，一般小于100ppm）。
3、參數(shù)選定：
?。?）根據(jù)常用組件標稱系列E24，我們選用1.5M
?。?）根據(jù)實際使用，電阻精度選用1%
?。?）TCR為100ppm，其精度范圍在千分之三
?。?）功率=U*U*÷1.5M=0.3W， 降額70%，選用1W電阻
?。?）額定電壓=500*1.414=700 ，選用1KV的耐壓
初步選型結果為：金屬膜電阻、1.5M、1%精度、TCR為100ppm、1W功率。
初步選型出來后還需要在制作出樣品之后對電路進行測試，調整電阻的具體參數(shù)，并反復進行選型測試，以達到系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，這才算對電阻進行完整的選型。
