|
作者: 孫明 Fuse作為過(guò)流保護(hù)器件，已經(jīng)被廣泛地使用在各種電器產(chǎn)品中。但國(guó)內(nèi)相當(dāng)多設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員對(duì)保險(xiǎn)絲器件缺乏足夠的認(rèn)知，選型比較隨意，通常只簡(jiǎn)單考慮下器件的工作電壓/工作電流參數(shù)，就選定了一個(gè)規(guī)格，由于國(guó)內(nèi)項(xiàng)目通常開(kāi)發(fā)周期較緊要求，工程師的測(cè)試重點(diǎn)很少關(guān)注到保險(xiǎn)絲器件，對(duì)其保護(hù)功能和效果未進(jìn)行充分驗(yàn)證，導(dǎo)致終端產(chǎn)品投入市場(chǎng)后，產(chǎn)品面臨客戶(hù)各種抱怨：常見(jiàn)的保險(xiǎn)絲選用存在如下幾類(lèi)問(wèn)題： 1, 保險(xiǎn)絲電流規(guī)格選擇過(guò)高，過(guò)電流情況下不能及時(shí)熔斷，保險(xiǎn)絲起不到保護(hù)效果導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生； 2, 保險(xiǎn)絲電流規(guī)格選擇過(guò)低，正常工作條件下，保險(xiǎn)絲即發(fā)生熔斷，造成產(chǎn)品不能正常工作； 3, 保險(xiǎn)絲類(lèi)型選擇錯(cuò)誤，其耐沖擊能力不夠，正常應(yīng)用之沖擊條件下即造成保險(xiǎn)絲動(dòng)作熔斷，造成產(chǎn)品無(wú)法工作； 4, 選擇低端或者假冒品牌保險(xiǎn)絲，器件性能不符合自身規(guī)定參數(shù)。不能實(shí)現(xiàn)應(yīng)該有的保護(hù)功能。 下面就以一個(gè)實(shí)際案例，結(jié)合TE/FUSE參數(shù)特性來(lái)談?wù)勅绾芜x擇一款符合實(shí)際應(yīng)用要求的保險(xiǎn)絲： 收集終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)/應(yīng)用對(duì)保險(xiǎn)絲的要求： - 產(chǎn)品工作溫度范圍:-40℃to +85℃ - 正常工作電壓范圍: 6V to 18V - 正常工作穩(wěn)定工作電流=0.36 A/ 正常工作峰值最大電流=1.68A 耐脈沖測(cè)試要求： - 正常開(kāi)關(guān)發(fā)生的脈沖沖擊測(cè)試要求:Imax=12.94A/持續(xù)時(shí)間200us/開(kāi)關(guān)次數(shù)大于 120,000次; - 24V條件下啟動(dòng)脈沖沖擊測(cè)試:Imax=27.56A/持續(xù)200us/沖擊至少5次; - Pulse 1 脈沖沖擊 Imax=7A/持續(xù)10ms/500次沖擊; - Pulse 2a 脈沖沖擊Imax=23.38A/持續(xù)30us/500次沖擊. - 封裝要求：1206/貼片 步驟1：確定保險(xiǎn)絲穩(wěn)態(tài)額定電流Ifuse 考慮最極端使用情況: Ifuse=Max Isys/(標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)折減*應(yīng)用溫度折減)=1.68A/(0.75*0.85)=2.64A 根據(jù)TE/1206/Fuse電流規(guī)格表/圖1，大于2.64A最接近規(guī)格為3A/規(guī)格1206SFS300F/32(32Vdc滿(mǎn)足應(yīng)用電壓要求). 
圖1 備注：標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)折減：為定值，通常取值=0.75；應(yīng)用溫度折減：可從TE/FUSE 折減曲線(xiàn)圖2查得：
圖2 步驟2：通過(guò)換算實(shí)際應(yīng)用脈沖I2t 值比較步驟1初步選擇Fuse 之I2t 值，需滿(mǎn)足前者<后者,才是合適的選型. 1), 正常開(kāi)關(guān)發(fā)生的脈沖沖擊測(cè)試要求:Imax=12.94A/持續(xù)時(shí)間200us/開(kāi)關(guān)次數(shù)大于 120,000次; 據(jù)上可估算 I2t=0.5x (12.94)2x 200us = 0.0167A2s 考慮應(yīng)用脈沖循環(huán)（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經(jīng)驗(yàn)值取0.7），折算后 I2t=0.0167/(0.39*0.85*0.7)=0.072A2s 對(duì)比查詢(xún)TE/1206/SFS fuse I2t 曲線(xiàn)圖4可知，1.25A規(guī)格對(duì)應(yīng) I2t=0.15已大于應(yīng)用之 I2t需求，因此更高電流規(guī)格3A可以滿(mǎn)足應(yīng)用之要求.
圖3
圖4 2) 24V條件下啟動(dòng)脈沖沖擊測(cè)試:Imax=27.56A/持續(xù)200us/沖擊至少5次; 據(jù)上可估算 I2t=0.5x (27.56)2x 200us =0.076A2s 考慮應(yīng)用脈沖循環(huán)（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經(jīng)驗(yàn)值取0.7），折算后 I2t=0.076/(0.83*0.85*0.7)=0.154A2s 對(duì)比查詢(xún)TE/1206/SFS fuse I2t 曲線(xiàn)圖4可知，1.25A規(guī)格對(duì)應(yīng) I2t=0.15接近應(yīng)用需求，因此更高電流規(guī)格3A可以滿(mǎn)足應(yīng)用之要求。 3) Pulse 1 脈沖沖擊 Imax=7A/持續(xù)10ms/500次沖擊; 據(jù)上可估算 I2t=0.5x (7)2x 10ms =0.245A2s 考慮應(yīng)用脈沖循環(huán)（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經(jīng)驗(yàn)值取0.7），折算后 I2t=0.245/(0.63*0.85*0.7)=0.6536A2s 對(duì)比查詢(xún)TE/1206/SFS fuse I2t 曲線(xiàn)圖5可知，1.5A規(guī)格對(duì)應(yīng) I2t=0.8大于應(yīng)用需求，因此更高電流規(guī)格3A可以滿(mǎn)足應(yīng)用之要求.
圖5 4) Pulse 2a 脈沖沖擊Imax=23.38A/持續(xù)30us/500次沖擊; 據(jù)上可估算 I2t=0.5x (23.38)2x 30us =0.0082A2s 考慮應(yīng)用脈沖循環(huán)（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經(jīng)驗(yàn)值取0.7），折算后 I2t=0.0082/(0.63*0.85*0.7)=0.0219A2s 對(duì)比查詢(xún)TE/1206/SFS fuse I2t 曲線(xiàn)圖6可知，1A規(guī)格對(duì)應(yīng) I2t=0.03大于應(yīng)用需求，因此更高電流規(guī)格3A可以滿(mǎn)足應(yīng)用之要求.
圖6 基于以上應(yīng)用要求之推導(dǎo)計(jì)算，可以確定1206SFS300F/32符合應(yīng)用之要求. |
