貼片式微型保險絲
一、概述
??? 保險絲是借助可熔性金屬體內(nèi)流過電流的焦耳熱使自身熔斷從而切斷電路
來保護(hù)電路的。19 世紀(jì)后半葉， 保險絲隨著以電燈為首的各種電氣設(shè)備的發(fā)明
應(yīng)運(yùn)而生， 此后， 保險絲的結(jié)構(gòu)形式基本沒有改變， 并一直延續(xù)至今。
??? 我們經(jīng)常看到的是諸如玻璃管式保險絲和汽車中的片型保險絲等。作為電子
設(shè)備的保護(hù)元件， 玻璃管式保險絲被長期使用， 但由于它的體積大、易破碎、無
法實(shí)現(xiàn)自動化安裝等缺點(diǎn)， 因此， 業(yè)界對微型保險絲需求的呼聲越來越高。
??? 傳統(tǒng)的保險絲一般是以保護(hù)電源輸入部分為主要目的。如今情況發(fā)生了一些
變化， 保險絲派生出了許多新的用途， 如設(shè)備內(nèi)部印制板和IC等的保護(hù)、輸入
輸出電路的保護(hù)等， 這也使微型保險絲的使用量逐年增加。目前， 市售的微型保
險絲從引線型到1005 尺碼規(guī)格各種形狀型號多不勝數(shù)。
二、關(guān)于微型保險絲
??? 1． 規(guī)格
??? 大多數(shù)微型保險絲都取得了美國國家安全規(guī)格的UL248-14 認(rèn)證， 這種規(guī)格
規(guī)定了下述這些內(nèi)容：
??? ① 通電容量： 按額定電流通電1 小時不熔斷。
??? ② 溫度上升： 按額定電流通電時的溫度上升＜75℃ 。
??? ③ 熔斷試驗： 在通以2倍額定電流情況下， 1分鐘之內(nèi)熔斷。
??? ④ 斷路容量： 加上額定斷路容量時， 不會連續(xù)地產(chǎn)生飛弧或引燃。

? 2． 形狀與結(jié)構(gòu)
??? 微型保險絲的形狀有引線型和片型之分， 如果按保險絲元件的結(jié)構(gòu)來分的
話， 又可以分為線形和薄膜形。圖1為日本松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險絲的外
形和結(jié)構(gòu)。表1所示為它們的特性和額定值。表中斷路特性一欄“ 24V/50A”的含
義是： 即使加在電路上的最大電壓為24V， 并使電路短路時流過的最大電流為
50A， 保險絲仍然能夠確保使用上的安全。如果超過“24V/50A” ， 則有可能產(chǎn)生
連續(xù)的飛弧而無法切斷電路， 或者還會引起外殼破裂。
??? ① JAD 型： 3216， 線形具有優(yōu)良的耐脈沖電流特性， 適用于沖擊電流較大的電路中。
??? ② KAB 型： 2012/1608， 薄膜形體積小、額定電流范圍寬， 是便攜式電子設(shè)備中最理想的保險絲。
??? ③ KAC 型： 1005， 薄膜形超小型， 具有優(yōu)良的耐脈沖電流特性。

三、使用方法
??? 在實(shí)際使用場合， 僅僅依據(jù)UL 規(guī)格條款來選定保險絲是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
??? 1． 在選擇時必須考慮的幾個問題
??? 在了解了所使用電路的參數(shù)基礎(chǔ)上， 按下面幾個方面來選定保險絲： 常態(tài)電流、熔斷電流（ 希望使之熔斷的電流和時間） 、開路電壓、短路電流、沖擊電流（ 沒有被切斷的電流、時間和次數(shù)） 、環(huán)境溫度。
??? ① 常態(tài)電流： 首先我們必須知道， 在所使用的電路中流經(jīng)保險絲的常態(tài)電流大小。通常情況下我們要預(yù)先設(shè)定一個減額量， 然后按下面的原則來進(jìn)行選擇：即常態(tài)電流必須小于額定電流與減額系數(shù)的乘積。
??? ② 熔斷電流： 按照UL 規(guī)格的規(guī)定， 保險絲應(yīng)在額定電流2 倍的情況下快速熔斷。但在大多數(shù)情況下， 為了確保可靠地熔斷， 我們推薦熔斷電流應(yīng)大于額定電流的2.5 倍。另外熔斷時間是重要的話， 還必須參考廠商提供的熔斷特性圖來作出判斷。
??? ③ 開路電壓： 開路電壓一般應(yīng)選定為小于額定電壓。例如將額定電壓為DC24V 的保險絲用于AC100V 的電路中時， 有可能引燃保險絲或使保險絲破裂。
??? ④ 短路電流： 我們把電路短路時流過的最大電流值稱之為短路電流。對于各種保險絲來說， 額定斷路容量是有規(guī)定的， 我們在選擇保險絲時必須注意不要使短路電流超過額定斷路容量。如果選擇了斷路容量小的保險絲， 則有可能使保險
絲破裂或者引發(fā)火災(zāi)。
??? ⑤ 沖擊電流： 觀測沖擊電流的波形（ 脈沖電流波形） ， 用I2t 值（ 焦耳積分值） 來計算它的能量。沖擊電流的大小和次數(shù)不同， 對保險絲造成的影響也是不同的。沖擊電流的I2t 值與單脈沖的熔斷I2t 值之比決定了保險絲耐沖擊電流的次數(shù)。
??? 2． 具體的選擇方法
??? 下面所列為參照圖2 的波形和參數(shù)值來選定保險絲時的一個實(shí)例。
??? ① 常態(tài)電流： 對于常態(tài)電流為1.2A， 使用減額系數(shù)為75%的保險絲時， 我們必須選擇額定電流大于1.2A÷ 0.75=1.6A的保險絲。
??? ② 熔斷電流： 為了確保熔斷電流大于額定電流的2.5 倍， 我們必須選擇小于5A÷ 2.5=2A 額定電流值的保險絲。綜合① 與② 兩點(diǎn)， 我們應(yīng)該把1.6?2.0A保險絲作為選擇對象,從耐脈沖性能好這點(diǎn)出發(fā),應(yīng)選定2.0A 的較為有利。
??? ③ 開路電壓和短路電流： 選擇額定電壓大于12V、短路斷路容量大于25A的保險絲， JAD 型、KAB 型和KAC 型都符合使用條件。
??? ④ 沖擊電流： 計算沖擊電流的I2t 值（ 焦耳積分值） 。沖擊電流為三角波時可以按下式計算：
??? 1/3× 102× 0.001≈0.033A2s
??? 通過廠商提供的焦耳積分值－ 時間特性圖， 我們可以查閱到1ms 時的I2t 值，這是一個在單脈沖情況下熔斷的I2t 值。對于??? 松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險絲而言， 1ms 時的I2t 值為：
??? JAD 型2.0 產(chǎn)品:0.23 A2s
??? KAB 型2.0產(chǎn)品:0.06 A2s
??? 由此可計算出同沖擊電流I2t 值的比分別為：
??? JAD 型:0.033/0.23≈14%
??? KAB 型:0.033/0.06≈55%
??? 根據(jù)廠商提供的I2t 比值和耐脈沖次數(shù)數(shù)據(jù)可以查閱到耐脈沖的次數(shù)。對松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的微型保險絲而言， I2t 比值為14%時耐脈沖沖擊的次數(shù)大于10萬次； 而當(dāng)I2t 比值為55%時耐脈沖沖擊的次數(shù)不大于100 次。由此可見， 選用JAD 型2A保險絲是最為理想的。

??? 3． 其他需要注意的問題
??? 在實(shí)際使用中， 微型保險絲對安裝條件、耐化學(xué)性能、耐超聲波清洗性能等各方面有什么特殊的要求和問題， 必須事先通過廠商進(jìn)行確認(rèn)。
??? 微型保險絲同貼片電阻和貼片電容等普通的電子元器件不同， 由于生產(chǎn)廠家的差異， 其規(guī)格有較大的差別， 另外實(shí)際安裝時對印制板的散熱和配線散熱都會帶來一定的影響， 因此對微型保險絲的選定是否確當(dāng)， 最終還是應(yīng)由產(chǎn)品的狀態(tài)來予以認(rèn)定。