隨sui著zhe人ren們men安an全quan意yi識shi的de增zeng強qiang，電dian子zi產chan品pin的de可ke靠kao性xing成cheng為wei產chan品pin設she計ji的de最zui重zhong要yao的de考kao慮lv因yin素su之zhi一yi。電dian子zi產chan品pin設she計ji工gong程cheng師shi通tong常chang會hui采cai用yong被bei動dong保bao護hu器qi件jian實shi現xian過guo電dian流liu
、過電壓及過溫保護，但是如果器件的選型不恰當，往往會起不到應有的效果。

 

前不久在網上讀到一篇關於保險絲的文章——《保險絲是不是真的足夠保險？》的(de)評(ping)論(lun)
，認(ren)為(wei)保(bao)險(xian)絲(si)存(cun)在(zai)不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)情(qing)況(kuang)。本(ben)文(wen)引(yin)述(shu)其(qi)故(gu)障(zhang)電(dian)路(lu)及(ji)分(fen)析(xi)，如(ru)下(xia)。該(gai)博(bo)文(wen)描(miao)述(shu)，當(dang)電(dian)源(yuan)損(sun)壞(huai)時(shi)

，如(ru)果(guo)內(nei)部(bu)發(fa)生(sheng)類(lei)似(si)圖(tu)1示意位置的短路
，短路電流應該燒掉保險絲
，但在在實際應用中發現有時標“爆裂”字樣位置銅皮也會因電流過大燒焦、燒(shao)斷(duan)

，更(geng)有(you)甚(shen)者(zhe)有(you)時(shi)候(hou)居(ju)然(ran)會(hui)出(chu)現(xian)橋(qiao)堆(dui)的(de)腳(jiao)都(dou)燒(shao)斷(duan)的(de)現(xian)象(xiang)。博(bo)文(wen)作(zuo)者(zhe)認(ren)為(wei)保(bao)險(xian)絲(si)雖(sui)然(ran)也(ye)熔(rong)斷(duan)了(le)，但(dan)並(bing)沒(mei)有(you)起(qi)到(dao)設(she)計(ji)所(suo)期(qi)望(wang)的(de)效(xiao)果(guo)，在(zai)保(bao)險(xian)絲(si)熔(rong)斷(duan)的(de)同(tong)時(shi)，電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)的(de)短(duan)路(lu)還(hai)是(shi)進(jin)一(yi)步(bu)導(dao)致(zhi)了(le)部(bu)分(fen)電(dian)路(lu)的(de)損(sun)壞(huai)。該(gai)文(wen)作(zuo)者(zhe)查(zha)閱(yue)了(le)如(ru)圖(tu)2所(suo)示(shi)保(bao)險(xian)絲(si)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)示(shi)意(yi)圖(tu)
，認(ren)為(wei)保(bao)險(xian)絲(si)是(shi)需(xu)要(yao)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)的(de)，由(you)於(yu)保(bao)險(xian)絲(si)電(dian)阻(zu)很(hen)小(xiao)，這(zhe)個(ge)熔(rong)斷(duan)時(shi)間(jian)並(bing)不(bu)短(duan)。認(ren)為(wei)即(ji)使(shi)使(shi)用(yong)快(kuai)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si)，隻(zhi)是(shi)加(jia)快(kuai)熔(rong)斷(duan)速(su)度(du)
，還(hai)是(shi)不(bu)能(neng)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti)，而(er)且(qie)選(xuan)了(le)快(kuai)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si)後(hou)，需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)通(tong)電(dian)衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)的(de)影(ying)響(xiang)
，如(ru)果(guo)選(xuan)擇(ze)的(de)電(dian)流(liu)餘(yu)量(liang)不(bu)夠(gou)大(da)，衝(chong)擊(ji)電(dian)流(liu)會(hui)誤(wu)燒(shao)保(bao)險(xian)絲(si)，如(ru)果(guo)電(dian)流(liu)餘(yu)量(liang)留(liu)大(da)，又(you)會(hui)回(hui)到(dao)類(lei)似(si)使(shi)用(yong)普(pu)通(tong)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)慢(man)響(xiang)應(ying)狀(zhuang)態(tai)。博(bo)文(wen)作(zuo)者(zhe)建(jian)議(yi)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)是(shi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)串(chuan)接(jie)歐(ou)姆(mu)級(ji)電(dian)阻(zu)，利(li)用(yong)其(qi)壓(ya)降(jiang)降(jiang)低(di)最(zui)大(da)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu)，或(huo)直(zhi)接(jie)燒(shao)斷(duan)。

圖1：電源銅皮爆裂位置示意圖

圖2：保險絲動作時間對比

 

該(gai)博(bo)文(wen)談(tan)到(dao)的(de)情(qing)況(kuang)是(shi)使(shi)用(yong)者(zhe)時(shi)常(chang)遇(yu)到(dao)的(de)

，如(ru)博(bo)文(wen)作(zuo)者(zhe)所(suo)分(fen)析(xi)的(de)
，基(ji)本(ben)的(de)原(yuan)因(yin)都(dou)是(shi)保(bao)險(xian)絲(si)響(xiang)應(ying)不(bu)及(ji)時(shi)


，但(dan)是(shi)更(geng)根(gen)本(ben)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)使(shi)用(yong)者(zhe)對(dui)於(yu)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)選(xuan)型(xing)存(cun)在(zai)誤(wu)區(qu)導(dao)致(zhi)選(xuan)型(xing)不(bu)當(dang)。在(zai)其(qi)博(bo)文(wen)中(zhong)，220V/30W的電源，選用1A的Fuse，而工作電流隻有0.14A
，其選型的合理性是值得懷疑的。在保險絲選型的過程中

，最好能夠摸清電路能夠承受的最大故障電流、最高工作電流/電壓
、工作溫度及開機脈衝波形等。如圖3suoshi
，tongchangkeyigenjushijiyingyongdetiaojian，fenbiekaolvwentaizhejianhemaichongzhejian
，quedingzuizhongdebaoxiansixinghao。youyumaichonghuanjingxiabaoxiansiedingdianliudequedingxuyaogenjukehuchanpindemaichongdeboxingjinxingjisuanI2t，並(bing)應(ying)用(yong)脈(mai)衝(chong)循(xun)環(huan)和(he)溫(wen)度(du)折(zhe)減(jian)
，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)不(bu)能(neng)確(que)認(ren)博(bo)文(wen)中(zhong)描(miao)述(shu)電(dian)源(yuan)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)選(xuan)型(xing)依(yi)據(ju)及(ji)過(guo)程(cheng)。通(tong)常(chang)專(zhuan)業(ye)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)供(gong)應(ying)商(shang)都(dou)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)幫(bang)助(zhu)選(xuan)擇(ze)比(bi)較(jiao)恰(qia)當(dang)的(de)產(chan)品(pin)型(xing)號(hao)
，避(bi)免(mian)設(she)計(ji)者(zhe)為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)開(kai)機(ji)脈(mai)衝(chong)、溫(wen)度(du)等(deng)造(zao)成(cheng)保(bao)險(xian)絲(si)誤(wu)動(dong)作(zuo)而(er)選(xuan)擇(ze)過(guo)大(da)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)情(qing)況(kuang)，保(bao)險(xian)絲(si)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)過(guo)大(da)的(de)設(she)計(ji)餘(yu)量(liang)有(you)可(ke)能(neng)帶(dai)來(lai)保(bao)險(xian)絲(si)動(dong)作(zuo)不(bu)及(ji)時(shi)的(de)後(hou)果(guo)。實(shi)現(xian)最(zui)佳(jia)的(de)保(bao)護(hu)效(xiao)果(guo)
，在(zai)確(que)定(ding)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)選(xuan)型(xing)範(fan)圍(wei)後(hou)

，需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)實(shi)驗(yan)來(lai)驗(yan)證(zheng)選(xuan)型(xing)是(shi)否(fou)有(you)效(xiao)。

圖3：保險絲選型流程圖

 

當然還有一種更為突出的保護方案
，就是采用TE的LVR係列PPTC。在如上所示的電源方案中，PPTC由於保持電流定義與保險絲額定電流不同
，且無需考慮脈衝折減等因素，選擇的PPTC型號對應的保持電流要遠遠小於保險絲定義的額定電流，考慮60℃工況條件，保持電流0.25A的LVR025S已經可以滿足220V/30W的應用要求。由於開機脈衝的影響，通常電源應用中會選用慢斷保險絲。對比LVR025S和1A慢斷保險絲的動作時間，在故障電流小於約3A時，PPTC可以更快的響應，避免下遊電路燒毀；而在較大的故障電流情況下，二者的動作時間都遠低於1s
，而且由於LVR025S初始電阻在1.3~2.1ohm左右，遠遠的高於1A保險絲的電阻（約0.3ohm），在實際短路發生時，回路中的故障電流將遠小於使用保險絲的電流。在故障解除後，PPTC自動恢複，無需更換保險絲
，在獲得更優的保護效果的同時，降低了維護成本。

圖4：PPTC和保險絲動作時間對比

 

考慮更全麵的情況，由於PPTC有較好的溫度保護效果，在極端的使用溫度條件下
，如圖5示意圖所示

，以80℃為例，由於保險絲在該溫度下耐受的最大電流甚至有可能高於銅線本身，所以有可能發生燒板的情況。PPTC則可以在工作的全溫度範圍內實現更好的保護。

圖5:全溫度範圍保護效果對比

 

被動保護器件的選型
，關係到產品的可靠性和安全性，應該得到工程師足夠的重視
，通過充分的溝通與實驗確定適合的型號。