【正文】 22 貼片保險絲的規(guī)格和特性(松尾電機公司)項目JAD型3216KAB型2012KAB型1608KAC型1005單位額定電流～～～～A額定電壓242424～5024V斷路特性24V/50A24V/50A24～50V/50A24V/50V—熔斷特性通過額定電流2倍的電流時，在1分鐘內(nèi)熔斷—溫度上升按額定電流通電時△T75oC—使用溫度范圍40～+125℃絕緣電阻大于l000MΩ(引出端與外殼之間)—UL規(guī)格（文件號）(EI70721)—體積mm2重量1942mg包裝形態(tài)(每卷數(shù)量)塑料壓紋包裝帶（2000個）塑料壓紋包裝帶（5000個）紙質(zhì)包裝帶（5000個）紙質(zhì)包裝帶（10000個）. 熔斷器的形狀與結(jié)構(gòu)貼片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23為日本松尾電機公司生產(chǎn)的貼片保險絲的外形和結(jié)構(gòu)。表22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，線型且具有優(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。圖23 貼片保險絲的外形和結(jié)構(gòu). 貼片熔斷器的種類 電路保護元件的發(fā)展與應(yīng)用 張力 馬存云 電子元器件應(yīng)用貼片保險絲在小型保險絲行業(yè)中是技術(shù)含量相對較高的新品種。貼片保險絲可分為貼片電流保險絲和貼片自恢復(fù)保險絲。 其中貼片電流保險絲按尺寸和性能又可分為如下型號： 產(chǎn)品按尺寸可分類為：0400601206 產(chǎn)品按性能可分。類為：快速熔斷、慢速熔斷和增強熔化熱能三種類型。 JEPSUN貼片保險絲快速熔斷系列適用于保護電路中快速反應(yīng)的重要器件，一般很少發(fā)生浪涌電流的場合；慢速熔斷系列適用于電路中常有較大的浪涌電流發(fā)生的場合；為了適應(yīng)SMT的發(fā)展趨勢。近些年，一些熔斷器廠家陸續(xù)開發(fā)了多種表面貼裝型（SMD）熔斷器。比如美國AEM公司最近就在網(wǎng)上發(fā)布了疊層多元獨石（SMD）熔斷器。它采用的是自己公司的UV專利工藝制造技術(shù)制造出的陶瓷疊層元件，就相當(dāng)于把幾個熔斷絲并聯(lián)。所以它就具有體積小、能量密度大，同時獨石結(jié)構(gòu)使得可靠性高、精度高、響應(yīng)速度快、且易與其它元器件集成等諸多優(yōu)點，是在目前世界上能夠單位體積承受功率最大的（SMD）熔斷器，該類熔斷器封裝系列有0402/0603/0805/1206等。同時Littelfuse公司最近也推出一種0402封裝型號的快速響應(yīng)（SMD）熔斷器。其外形結(jié)構(gòu)和尺寸如圖1中所示，而性能曲線如圖2中所示。該熔斷器是在環(huán)氧樹脂基體上的基礎(chǔ)上制作出金屬薄膜熔斷絲，采用聚合物包封。當(dāng)所負荷的電流為額定電流的200％時，其斷開時間需要5s；而當(dāng)為額定電流的300％時。同時斷開后的隔離電阻會大于10kΩ，工作的溫度范圍為－55℃～90℃。特點是瞬間電流響應(yīng)且速度快、同時額定電流精確?！?A/32V；～3A/32V。AVX公司在氧化鋁陶瓷基體上而制作的金屬薄膜熔斷絲Accu　Guard系列SMD熔斷器，其封裝尺寸為0402/0603/0805/1206。像BUSS MANN、WICKMANN、Schurter等公司也有類似的產(chǎn)品提供用戶選擇。此類熔斷器可用在高檔電腦、電信、數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)上，也可為關(guān)鍵的IC和重要電路部位上提供過流保護，實現(xiàn)保護的效果。貼片自恢復(fù)保險絲按尺寸又可分類為：0400601201812920等。 貼片保險絲如果具有高要求，一般采用薄膜制程，超低內(nèi)阻，適用于過流保護，如浪涌等。電腦周邊產(chǎn)品，手機等通信設(shè)備，數(shù)碼相機，顯示器，電池常用?？梢杂眠@類技術(shù)生產(chǎn)的廠家均有一定規(guī)模，如捷比信貼片保險絲等。這類保險絲是近年由美國Raychem公司最先開發(fā)的新型過電流保護元件，它實質(zhì)上是一個正溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是在有機高分子聚合物中加入導(dǎo)電顆粒而構(gòu)成的，其特點是具有自恢復(fù)性，即過電流之后又恢復(fù)到常態(tài)，不必更換，也不必一定將它安置在電子產(chǎn)品中手可觸及的部位，因而給用戶帶來許多便利，很受歡迎。不足之處是阻抗較高。一般說來，在電路正常狀態(tài)下，其阻抗比相同的金屬型熔斷器較高，這樣，就增加了電子產(chǎn)品的電能消耗。在某些電路中，由于其電阻大而產(chǎn)生熱噪聲。與金屬型熔斷器比較，其響應(yīng)速度慢，存在老化現(xiàn)象。在個別電路中，當(dāng)發(fā)生過電流時，它起保護作用，使電路回到正常狀態(tài)。但若引發(fā)過電流的故障原因未被及時排除，則會出現(xiàn)過電流狀態(tài)——正常狀態(tài)——過電流狀態(tài)的反復(fù)循環(huán)，從而給電路帶來麻煩，需要與其它保護元件組合使用。雖然這種過電流保護元件還有一些不足之處，但它的自恢復(fù)性優(yōu)點是很吸引人的，各生產(chǎn)廠家都在研究改進，主要方向是提高耐電壓/電流、降低電阻、提高強度和穩(wěn)定性，并日益取得進展。如Raychem 公司最新的miniSMDM75/24 型，24V，40A 及miniSMDM260 型，8V，40A。，適用于鍵盤、鼠標(biāo)器、主機板、顯示器、電源適配器等。TycoElectronics公司生產(chǎn)TSL250 080型產(chǎn)品，它可以承受2/10μs，800V，100A的放電，專用于建筑物內(nèi)部的電信系統(tǒng)，以防止120V 或250V 交流電故障。. 貼片熔斷器的選擇貼片保險絲主要應(yīng)用于數(shù)碼相機、筆記本、手機等電子產(chǎn)品。從傳統(tǒng)的玻璃管保險絲，到微型保險絲、 貼片保險絲，由于產(chǎn)品工藝上的差異， 它們的選型的側(cè)重點也略有不同。貼片保險絲的選擇涉及下列因素：1) 電路正常工作電流。通過保險絲的工作電流不應(yīng)超過保險絲額定電流的75％。2) 脈沖、沖擊電流、浪涌電流、啟動電流和電路瞬變值貼片保險絲尤其關(guān)注這一點，這是因為體積小所帶來的工藝方面的原因，貼片保險絲的抗沖擊能力遠小于同樣額定電流的玻璃管保險絲或其他體積較大的保險絲的抗沖擊能力。3) 電路的過載電流大小及過載電流存在的最短和最長時間。通常需要使用示波器測試和理論計算相結(jié)合判斷過載電流大小。對于保險絲的基本要求是不該斷的時候不能斷（比如在出現(xiàn)浪涌電流的時候），該斷的時候一定要在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)斷（比如出現(xiàn)需要切斷的過載電流的時候）。4) 電阻。貼片保險絲的電阻對于某些電路有一定的影響；若將內(nèi)阻過大的保險絲安裝在某些電路中，它將影響電路的系統(tǒng)參數(shù)，使得電路不能正常工作。5) 保險絲的環(huán)境溫度。貼片保險絲常常應(yīng)用于便攜式設(shè)備，要適當(dāng)考慮保險絲的溫升，也就是考慮保險絲額定電流的折減。保險絲工作時的環(huán)境溫度應(yīng)在規(guī)定的工作溫度范圍之內(nèi)，當(dāng)保險絲周圍的環(huán)境溫度超過25oC時，參照溫度折減率降級使用。6) 施加在保險絲上的外加電壓。通常貼片保險絲應(yīng)用于便攜式設(shè)備，電路工作電壓一般都不高，只要貼片保險絲的額定電壓高于電路工作電壓，就可以放心選用。因此，選用貼片保險絲時，要考慮正常工作電流、故障電流、I2t值、環(huán)境溫度、內(nèi)阻和額定值折減。圖24 溫度折線圖3. 設(shè)計思路及主要測試參數(shù). 總體設(shè)計思路 新型疊層多次陶瓷片式熔斷器應(yīng)用指南 鐵生武 世界電子元器件 2004年11期我們都知道，只要電流流過導(dǎo)體時，由于導(dǎo)體存在一定的電阻，所以導(dǎo)體將會發(fā)熱。且發(fā)熱量遵循著這個公式：Q=；依此公式我們不難看出保險絲管的簡單的工作原理了，即依靠電流發(fā)熱致使導(dǎo)體融化最終斷開。mCP?T?t=I2R散熱速率熔斷器的能量平衡關(guān)系可用下面的簡化公式來表達：其中m為熔斷器的質(zhì)量，CP為比熱或熱容系數(shù)，T為溫度，t為時間，I2R為電轉(zhuǎn)化為熱能的速率。這只是一個簡化的式子，因為熔斷器并非由單一的材料組成，而且材料的物性亦是溫度的函數(shù)。當(dāng)產(chǎn)生熱量的速率等于散熱速率時，即溫度T不隨時間而變，熔斷器的溫度達到平衡。熔斷器的散熱，主要由三種傳熱機理組成，即傳導(dǎo)、對流和輻射。這三種傳熱方式，其傳熱速率均與熔斷器及外界環(huán)境的溫差有關(guān)。當(dāng)溫差越大時，傳熱的速率亦越大。傳導(dǎo)傳熱主要是通過熔斷器的本體材料，將電熱從熔斷器的導(dǎo)電部分傳到周邊，包括通過端頭傳到線路板及由外表面?zhèn)鞯街車目諝庵?。對流傳熱是由周圍空氣的流動產(chǎn)生，對流傳熱有兩種方式：一為自然對流，即由于熔斷器表面的空氣被熔斷器加熱而產(chǎn)生密度的變化所造成：另一為強制對流，即由電子器件內(nèi)排風(fēng)扇強制空氣的流動造成。輻射是由熔斷器表面產(chǎn)生的熱輻射造成，其速率取決于熔斷器表面溫度與環(huán)境溫度四次方之差和熔斷器表面及散熱空間的黑度。當(dāng)熔斷器產(chǎn)生熱量的速度大于散熱速度時，即溫度隨時間而上升。如果散熱速率不能因為本身溫度的上升而升到等于熱量產(chǎn)生的速率時，熔斷器導(dǎo)電部分的溫度將會一直上升，直至達到導(dǎo)電金屬的熔化溫度，而將導(dǎo)電體熔斷，而達到過流保護的目的。?Q=cm?t又因為公式它有一定比熱及質(zhì)量，其熱量的增加就表現(xiàn)在溫度的升高上。當(dāng)溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發(fā)生了熔斷。這就是保險絲的工作原理。從這個原理中應(yīng)該知道，在設(shè)計制造保險絲時必須認真地研究所選材料的物理特性，并確保它們有一致幾何尺寸。因為這些因素對保險絲能否正常工作起了致關(guān)重要的作用。同樣，在使用它的時候，一定要正確地安裝它。一般保險絲由三個部分組成：一是熔體部分，它是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用。同一類、同一規(guī)格保險絲的熔體，材質(zhì)要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一致，最重要的是熔斷特性要一致；二是電極部分，通常有兩個，它是熔體與電路聯(lián)接的重要部件，它必須有良好的導(dǎo)電性，不應(yīng)產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻；三是支架部分，保險絲的熔體一般都纖細柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個部分成為剛性的整體便于安裝、使用，它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應(yīng)產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒及短路等現(xiàn)象。電力電路及大功率設(shè)備所使用的保險絲，不僅有一般保險絲的三個部分，而且還有滅弧裝置，因為這類保險絲所保護的電路不僅工作電流較大，而且當(dāng)熔體發(fā)生熔斷時其兩端的電壓也很高，往往會出現(xiàn)熔體已熔化（熔斷）甚至已汽化，但是電流并沒有切斷，其原因就是在熔斷的一瞬間在電壓及電流的作用下，保險絲的兩電極之間發(fā)生拉弧現(xiàn)象。這個滅弧裝置必須有很強的絕緣性與很好的導(dǎo)熱性，且呈負電性。石英砂就是常用的滅弧材料。所以本次設(shè)計的整體設(shè)計思路就是：選擇合適的熔斷器規(guī)格，鍛造出適當(dāng)?shù)娜垠w，且熔體符合兩個方面的要求：一是擁有較低的熔點溫度，二是具有適當(dāng)?shù)碾娮琛τ谶@兩個要求具體就涉及到熔體核心配方的問題。如果導(dǎo)電性能良好的金屬含量（例如Ag、Au等）高，就會使得熔體的熔點溫度上升；如果含量偏少就會使得電阻變大，不利于熔體的正常工作。所以我們在設(shè)計時要取得合適的配方，能夠最大限度的滿足這兩個方面的要求。所以本次設(shè)計的重中之重就是選擇合適的材料來制作熔體。. 擬解決的問題以及待解決的問題本次研究的課題是低電流電路熔斷器。從這個課題中，我們不難發(fā)現(xiàn)，我們對于這個熔斷器有一個要求，就是要求在很低的電流下就可以熔斷，屬于低電流方向。所以這次研究的本質(zhì)還是熔斷器，貼片式只是制作工藝而已。他和一般普通的熔斷器具有通性，即研究熔斷特性。熔體熔斷一般有兩種方式：提供給熔體的能量不是特別大時，熔體熔為液態(tài)后斷開，這個稱為熔化斷開；提供給熔體的能量很大