|
|
這個(gè)問題往往見仁見智，盡管在常見應(yīng)用領(lǐng)域中有時(shí)由于某些重要的考慮因素，使用其中一種可能比使用另一種更好。 例如，電腦、周邊設(shè)備以及便攜設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦等）的很多設(shè)計(jì)都要求使用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，其原因在于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可以自行復(fù)位。如果使用保險(xiǎn)絲， 則每次發(fā)生過流都必須進(jìn)行更換，這是用戶無法接受的。 在另外一些情況下，使用保險(xiǎn)絲可能會(huì)更好，因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲在故障條件下能夠完全切斷電流。這在需要優(yōu)先考慮安全性或者避免損壞下游電路設(shè)備的情況下可能是更理 想的選擇。 使用保險(xiǎn)絲對(duì)于故障診斷也非常有用，它能夠幫助設(shè)備的設(shè)計(jì)者和用戶查找過流故障的根源。
1、過流電路保護(hù)
面臨提供過流保護(hù)的課題，電路設(shè)計(jì)師對(duì)使用的技術(shù)具有選擇權(quán)。 傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲和基于聚合體的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（正溫度系數(shù)）裝置是最常規(guī)的解決方案。 若能對(duì)這兩種元件之間的差異有所了解，就能夠簡(jiǎn)化選擇最佳應(yīng)用保護(hù)裝置的過程。
保險(xiǎn)絲一直被看作是個(gè)“一次性”的裝置，因?yàn)榘l(fā)生過載情況時(shí)，保險(xiǎn)絲就會(huì)一次性熔斷，從而提供過流保護(hù)，之后就得更換。 常規(guī)保險(xiǎn)絲的核心部分是一段導(dǎo)線，當(dāng)電流過大時(shí)，導(dǎo)線就會(huì)被加熱至熔點(diǎn)。 導(dǎo)線熔斷后，電路中電流便下降為零。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲同樣可以對(duì)過大電流做出反應(yīng)，但它是一種“自恢復(fù)”裝置。 基于聚合體的組件在過載消失后可自動(dòng)重置，可實(shí)現(xiàn)多次過流電路保護(hù)。 當(dāng)導(dǎo)電聚合體受到過載電流加熱時(shí)，其電阻將會(huì)增大，從而限制了電路電流。
2、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲保護(hù)功能
保險(xiǎn)絲工作原理的著述多年來早已汗牛充棟，一般來講，人們對(duì)此已經(jīng)爛熟于心。 而對(duì)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的過流電路保護(hù)實(shí)際過程，人們尚不明晰，其優(yōu)越性還待進(jìn)一步探討。 目前為止，大家認(rèn)為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是基于聚合物的自恢復(fù)裝置，可以限制電流。
這里探討的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是以導(dǎo)電聚合物為基礎(chǔ)材料的產(chǎn)品。 所用聚合物材料包含很多充當(dāng)傳導(dǎo)媒介的炭黑粒子。 通過調(diào)節(jié)混合物中炭黑含量調(diào)節(jié)電阻大小。 熱會(huì)造成聚合體膨脹，使炭黑移動(dòng)，導(dǎo)致導(dǎo)電能力下降或電阻上升。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的作用原理是將具有潛在危害的過載電流限制在安全范圍內(nèi)。 具體而言就是：通過裝置的過大電流會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部熱量增加(I2R) ，由此造成自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的升溫，導(dǎo)致其電阻增加。 在出現(xiàn)過熱情況前，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲電阻通常只占電路總阻抗很小一部分。 如下圖所示，聚合體自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻增大具有非線性特征，這樣的相對(duì)較大的電阻會(huì)將電路中的電流降低或限制在安全的范圍內(nèi)。 從低電阻到高電阻的轉(zhuǎn)變點(diǎn)稱之為“跳變點(diǎn)”。
通 過較高電阻的受限電流產(chǎn)生的熱量將使自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的溫度維持在一個(gè)高水平，從而造成電阻居高不下。 該熱平衡條件會(huì)始終保持，直到電路掉電，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲逐漸降溫，阻值變小。 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有自恢復(fù)功能的基本作用原理是溫度升高會(huì)導(dǎo)致電阻增加，反之亦然。 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是通過從電路中去除電源，從而使裝置溫度降低而實(shí)現(xiàn)自恢復(fù)或返回低阻狀態(tài)的。 在這之后，該組件就可隨時(shí)對(duì)未來過載做出響應(yīng)。 如果過流問題的根源被排除，電阻就會(huì)保持低阻態(tài)；但再次出現(xiàn)過流時(shí)，裝置將再次轉(zhuǎn)換至高阻態(tài)。
3、在自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和保險(xiǎn)絲間進(jìn)行選擇
使 用傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲或是使用最新研發(fā)的自恢復(fù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲都可以實(shí)現(xiàn)過流電路保護(hù)。 兩者都是通過對(duì)電路中過量電流產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象做出反應(yīng)從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。 保險(xiǎn)絲是靠熔斷來斷開電流的，而自恢復(fù)保險(xiǎn)絲則是依賴從低阻態(tài)變?yōu)楦咦钁B(tài)來限制電流的大小。 充分理解兩種裝置的性能差異會(huì)使您在選擇最佳電路保護(hù)方案時(shí)做出更輕松的選擇。
兩者最大區(qū)別在于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可以自恢復(fù)。 過載后一般的自恢復(fù)步驟是切斷電源而使裝置降溫。 兩種產(chǎn)品還有其他一些操作特性上的差別。 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲所用術(shù)語(yǔ)通常與保險(xiǎn)絲所用術(shù)語(yǔ)類似，但并不完全一致。 比如泄漏電流和分?jǐn)囝~定值兩個(gè)參數(shù)便屬于此類情況。
泄 漏電流：過載時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲由低阻態(tài)變?yōu)楦咦钁B(tài)通常稱之為“跳脫”。 將電流限制在某個(gè)泄漏水平，從而達(dá)到保護(hù)的目的。 泄漏電流可從額定電壓下的一百毫安左右升高到在較低電壓下的幾百毫安不等。 但是，對(duì)于保險(xiǎn)絲而言，過載時(shí)，保險(xiǎn)絲熔斷使電流徹底切斷，斷開的電路產(chǎn)生的泄漏電流為“0” 。
分 斷電流：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲在額定電壓下規(guī)定的最大短路電流。 該故障電流為裝置可承受的最大電流，而自恢復(fù)保險(xiǎn)絲一般不會(huì)實(shí)際切斷電流（請(qǐng)參閱上文“泄漏電流”。） 標(biāo)準(zhǔn)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲短路額定電流為40A。 而保險(xiǎn)絲為響應(yīng)過載，卻要實(shí)實(shí)在在將電流切斷。在額定電壓下額定分?jǐn)嚯娏鞣秶^大，從數(shù)百安培到10,000 安培不等。
額定電壓：常規(guī)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的額定電壓不超過60V，但保險(xiǎn)絲的額定電壓可達(dá)到600V。 額定電流：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲額定工作電流可達(dá)11A，但保險(xiǎn)絲最大額定工作電流則可能超過20A。
額定溫度：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的常規(guī)溫度上限一般為85°，而保險(xiǎn)絲的最大工作溫度為125°C。 這兩種裝置在高于20°C的環(huán)境下工作時(shí)額定溫度都得下調(diào)，文獻(xiàn)中給出了相關(guān)的代表性曲線。
機(jī) 構(gòu)認(rèn)證：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲已通過Underwriters Laboratories, Inc.的組件項(xiàng)目認(rèn)證，符合UL熱敏電阻標(biāo)準(zhǔn)1434。 該裝置還通過了CSA元件驗(yàn)收項(xiàng)目認(rèn)證。 由于通過了TUV、VDE等認(rèn)證，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可以說還達(dá)到了IEC 標(biāo)準(zhǔn) 730-1（自動(dòng)電子控制）。保險(xiǎn)絲的認(rèn)證包括Underwriters Laboratories公司元件項(xiàng)目認(rèn)證、CSA的元件驗(yàn)收項(xiàng)目。 除此之外，許多保險(xiǎn)絲還可根據(jù)新的保險(xiǎn)絲增補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)UL 248-14提供完整的“Listing”認(rèn)證。
電阻：從產(chǎn)品規(guī)格中可以發(fā)現(xiàn)，在額定值相似的情況下，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電阻是保險(xiǎn)絲的兩倍（有時(shí)更高）。 時(shí)間-電流特性：通過比較自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和保險(xiǎn)絲的時(shí)間-電流曲線可以發(fā)現(xiàn)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲響應(yīng)時(shí)間與Slo-Blo®保險(xiǎn)絲的時(shí)延相當(dāng)。
4、過流保護(hù)應(yīng)用
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲材料有徑向引線封裝和表面貼裝兩種可選類型。 自恢復(fù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的功能適于多種設(shè)計(jì)應(yīng)用。
“即 插即用”型應(yīng)用包括主板和可與電腦端口頻繁連接或斷開的諸多周邊設(shè)備。 鼠標(biāo)、鍵盤、音頻、網(wǎng)絡(luò)、顯示器及USB端口連接的設(shè)備有可能出現(xiàn)故障，連接線纜可能會(huì)損壞，也可能出現(xiàn)錯(cuò)誤連接。 因此，能夠在校正錯(cuò)誤連接之后進(jìn)行重置的功能尤其具有吸引力。 這些應(yīng)用中有一部分采用了徑向引線型器件，其他則更適宜使用表面貼裝型器件。
當(dāng)電源設(shè)備因故障而產(chǎn)生過高電壓并進(jìn)而引發(fā)過電流現(xiàn)象時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可保護(hù)硬盤驅(qū)動(dòng)器免受其損害。 硬盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用通常使用表面貼裝型自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
電源設(shè)備易受電路故障的損害。 如不采取保護(hù)措施，電源設(shè)備提供的電流可能會(huì)造成低電阻故障。 當(dāng)存在多個(gè)負(fù)載或多條電路時(shí)，可使用獨(dú)立的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲保護(hù)每個(gè)負(fù)載。 該裝置通常置于輸出電路中，可采用徑向引線型或表面貼裝型封裝。
電機(jī)過電流產(chǎn)生的高溫會(huì)對(duì)繞組絕緣造成損害，對(duì)于小型電機(jī)，甚至?xí)斐芍睆綐O小的繞阻線發(fā)生故障。 而自恢復(fù)保險(xiǎn)絲在正常啟動(dòng)電流下通常不會(huì)跳閘。 電機(jī)一般使用徑向引線型自恢復(fù)保險(xiǎn)絲提供保護(hù)。
變壓器可能會(huì)受到由電路故障產(chǎn)生的過電流損害，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的限流功能可對(duì)其提供保護(hù)。 可將自恢復(fù)保險(xiǎn)絲置于變壓器的負(fù)載端，從而將電路故障產(chǎn)生的影響降至最低。 很多應(yīng)用均采用徑向引線型或表面貼裝型器件。
|
評(píng)分
-
查看全部評(píng)分
|
ID:375612
發(fā)表于 2018-7-21 09:06
