【導(dǎo)讀】保險(xiǎn)絲被應(yīng)用在各種各樣的電子設(shè)備中，為設(shè)備的使用豎起一道安全的屏障。保險(xiǎn)絲的原理相信大家都已經(jīng)很熟悉了，但是保險(xiǎn)絲在選型時(shí)該注意哪些因素，在實(shí)際產(chǎn)品中該怎樣應(yīng)用？這些都是本次大講臺(tái)將要講解的內(nèi)容。
保險(xiǎn)絲選型所需的參數(shù)
1. 額定電流---In
保險(xiǎn)絲的額定電流是指它的公稱額定電流, 通常就是電路能 夠工作的最大電流值。正確選擇保險(xiǎn)絲的額定電流值, 必須作如下考慮:
例如: 電路的工作電流: Ir = 1.5 A,UL規(guī)格保險(xiǎn)絲額定電流應(yīng)是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A。
這兒的 Ir是電路工作電流,Of 是 UL 規(guī)格保險(xiǎn)絲的折減率，所以應(yīng)該選擇 2A 的保險(xiǎn)絲，對(duì)于IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲則沒(méi)有折減率要求，即: Ir = In。
如果特殊的額定電流不是通用的, 應(yīng)該選最鄰近的較高值。
錯(cuò)誤的選澤：把希望保險(xiǎn)絲熔斷的電流值作為額定電流值。
2. 額定電壓---Un
保險(xiǎn)絲的額定電壓是指它的公稱額定電壓, 通常就是保險(xiǎn)絲斷開(kāi)后能夠承受的最大電壓值保險(xiǎn)絲通電時(shí)兩端所承受的電壓大大小于其額定電壓，因此額定電壓基本上無(wú)關(guān)緊要。
正確選擇保險(xiǎn)絲額定電壓應(yīng)該等于或大于電路電壓。
例如: 250V的保險(xiǎn)絲可以用于 125V的電路。
對(duì)于低電壓的電子應(yīng)用, 一個(gè)交流額定保險(xiǎn)絲可以用于直流電路中。
關(guān)于保險(xiǎn)絲的額定電壓主要應(yīng)考慮: 當(dāng)電路電壓不超過(guò)熔斷器額定電壓時(shí), 保險(xiǎn)絲是否有能力分?jǐn)嘟o出的最大電流。
認(rèn)識(shí)的誤區(qū)：保險(xiǎn)絲的額定電壓必須跟電路電壓一致！
3. 環(huán)境溫度
保險(xiǎn)絲所處小環(huán)境溫度或已知的工作溫度, 對(duì)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作是有影響的環(huán)境溫度越高, 保險(xiǎn)絲的工作時(shí)就越熱, 其壽命也就越短不管是 UL 規(guī)格還是 IEC規(guī)格, 保險(xiǎn)絲的各項(xiàng)指標(biāo)都是指在25 0C ，如小環(huán)境工作溫度較高，則要考慮保險(xiǎn)絲的溫度折減率（見(jiàn)圖1）。
例: 選用快熔斷保險(xiǎn)絲在90 0C小環(huán)境下和 1.5A 電流下工作,參閱下圖, 其折減率 (Tf) 是95%。
若選用 IEC規(guī)格保險(xiǎn)絲, 那么額定電流就是:In=In/ Tf=1.5A/0.95= 1,58 A 推薦1.6A或2A的保險(xiǎn)絲；
若選用UL規(guī)格保險(xiǎn)絲 那么額定電流就是: In=In/OfxTf=1.5A/0.75x0.95=2.1A 應(yīng)選2.5A的保險(xiǎn)絲。
圖1 曲線A: 傳統(tǒng)的慢熔斷保險(xiǎn)絲 曲線B: 特快熔斷, 快熔斷和螺旋式繞制的保險(xiǎn)絲 曲線C: 可恢復(fù)PTC
4. 電壓降/冷電阻---Ud/R
一般情況下，保險(xiǎn)絲的電阻值與它的額定電流值成反比。在保護(hù)電路中要求保險(xiǎn)絲阻值越小越好，這樣它的損耗功率就小；因此在保險(xiǎn)絲技術(shù)參數(shù)中規(guī)定了最大電壓降值或冷電阻值，但不作為產(chǎn)品驗(yàn)收依據(jù)。
保險(xiǎn)絲的電壓降：通以直流額定電流，使保險(xiǎn)絲達(dá)到熱平衡后所得的讀數(shù)。
保險(xiǎn)絲的冷電阻：在小于額定電流10%的條件下測(cè)得的讀數(shù)。保險(xiǎn)絲的電壓降和冷電阻可以互相換算。小規(guī)格保險(xiǎn)絲的電壓降對(duì)低壓電路的影響較大，務(wù)必注意，極端情況下由于電阻太大會(huì)無(wú)法輸出需要的工作電流。
5. 熔斷特性
也稱作保險(xiǎn)絲的時(shí)間-電流特性或I-T特性或安秒特性, 是保險(xiǎn)絲最主要的電性能指標(biāo)，它表明了保險(xiǎn)絲在不同過(guò)載電流負(fù)載下熔斷的時(shí)間范圍。
當(dāng)流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流超過(guò)額定電流時(shí), 熔體溫度逐漸上升，以至最后保險(xiǎn)絲被燒斷,我們把這都?xì)w屬為一種過(guò)載狀態(tài)。
保險(xiǎn)絲需要有一定的過(guò)載能力：UL規(guī)范保險(xiǎn)絲的最大不熔斷電流是110%In； IEC規(guī)范保險(xiǎn)絲的最大不熔斷電流是150%In或120%In保險(xiǎn)絲也要求在超過(guò)限量的過(guò)載電流時(shí)能及時(shí)地?zé)龜啵篣L規(guī)范保險(xiǎn)絲的最小熔斷電流在130%In 左右； IEC規(guī)范保險(xiǎn)絲的最小熔斷電流在180%In 左右；
根據(jù)熔斷特性不同，可以把保險(xiǎn)絲分為快速型和延時(shí)型等：快速保險(xiǎn)絲常用在阻性電路中，保護(hù)一些對(duì)電流變動(dòng)特別敏感的元器件；延時(shí)保險(xiǎn)絲常用在電路狀態(tài)變化時(shí)有較大浪涌電流的感性或容性電路中，它能承受開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)浪涌脈沖的沖擊，而真正出現(xiàn)故障時(shí)仍能較快的斷開(kāi)電路每一條曲線代表了一個(gè)規(guī)格保險(xiǎn)絲的熔斷特性，對(duì)應(yīng)每一個(gè)負(fù)載電流都能找到它的熔斷時(shí)間。不同類型保險(xiǎn)絲具有不同形狀的特性曲線。
圖2 時(shí)間/電流特性曲線最好地描繪了保險(xiǎn)絲的過(guò)載性能，供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲規(guī)格時(shí)主要的參考
時(shí)間-電流特性表
推薦閱讀：
解讀PPTC及其與保險(xiǎn)絲的區(qū)別
http://www.shuilikongzhifa.com/cp-art/80020276
2元保險(xiǎn)絲為何引起2000元維修費(fèi)？解讀汽車(chē)保險(xiǎn)絲
http://www.shuilikongzhifa.com/cp-art/80020256
[page]
6.分?jǐn)嗄芰?--Ir
分?jǐn)嗄芰σ卜Q為最大分?jǐn)嗄芰蚨搪贩謹(jǐn)嗄芰蛘跀嚯娏鳌?br />
分?jǐn)嗄芰κ潜ｋU(xiǎn)絲最主要的安全指標(biāo)。它表明了在規(guī)定的電壓下, 保險(xiǎn)絲能安全地切斷的最大電流。
當(dāng)流經(jīng)保險(xiǎn)絲的電流相當(dāng)大以至短路的時(shí)侯，仍要求保險(xiǎn)絲能 安全分?jǐn)嚯娐罚也粠?lái)任何破壞性。
當(dāng)超過(guò)額定分?jǐn)嚯娏髦禃r(shí), 保險(xiǎn)絲有可能出現(xiàn)破碎，爆炸，噴 濺，引起周?chē)松砘蚱渌骷娜紵推茐牡炔话踩F(xiàn)象。
保險(xiǎn)絲的分?jǐn)嗄芰θQ于保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)和所用的材質(zhì), 一般來(lái)說(shuō)低分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲大部份都是玻璃殼體的, 高分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲通常有陶瓷殼體, 其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料按照常規(guī), 當(dāng)被保護(hù)系統(tǒng)是直接聯(lián)接到電源輸入電路和保險(xiǎn)絲被置于電源輸入部份時(shí), 一定要使用高分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲。
在大部分二次電路中, 特別是電壓低于電源電壓時(shí), 選用低分?jǐn)嗄芰ΡｋU(xiǎn)絲就足以能勝任了.
7. 熔化熱能值—I2t
熔斷器的熔化熱能值(If2t)是指熔體熔斷所需要的能量值, 通常被用于熔斷器承受浪涌能力的技術(shù)指標(biāo),其中 I為過(guò)載電流，t為熔斷時(shí)間電路中出現(xiàn)浪涌時(shí)所釋放出來(lái)的能量值(Ir2t)
原則: 選用熔斷器時(shí)必須考慮 If2t > Ir2t, 即熔斷器的熔化熱能應(yīng)大于浪涌電流釋放的熱能 幾種典型波形的I2t 計(jì)算方法(見(jiàn)下圖)熔斷器的熔斷時(shí)間跟電流產(chǎn)生的熱量, 散熱條件及熔斷器的熱容特性等都有關(guān),許多因素都會(huì)影響熔斷器的熔斷時(shí)間,所以熔斷器在不同的分?jǐn)嚯娏骰蚍謹(jǐn)鄷r(shí)間會(huì)有不同的If2t,也就是說(shuō) If2t 并不是一個(gè)常數(shù)If2t-t 曲線就是反映不同熔斷時(shí)間時(shí)熔斷器的If2t值(見(jiàn)圖3)
圖3 Ia—脈沖電流波形, ta—脈沖電流持續(xù)時(shí)間
圖4 能量/時(shí)間曲線最好地描繪了保險(xiǎn)絲的熔化熱能變化情況，供設(shè)計(jì)師選用保險(xiǎn)絲耐脈沖能力時(shí)主要的參考
耐脈沖沖擊次數(shù)
當(dāng)If2t > Ir2t時(shí),熔斷器應(yīng)能承受脈沖的沖擊,不會(huì)被熔斷但會(huì)受到一些損傷,從而略微降低它的If2t。
通過(guò)計(jì)算和選擇 If2t 和 Ir2t 的關(guān)系,可以知道熔斷器能夠承受的脈沖次數(shù),反過(guò)來(lái)說(shuō)需要熔斷器能夠承受多少次以上的浪涌沖擊,就必須選擇熔斷器的 If2t與電路脈沖的Ir2t關(guān)系。
AEM 熔斷器的If2t和Ir2t的大概關(guān)系
Ir2t <= 30% If2t 100,000次
Ir2t <= 38% If2t 10,000次
Ir2t <= 48% If2t 1,000次
Littelfuse保險(xiǎn)絲的If2t和Ir2t的大概關(guān)系
Ir2t <= 22% If2t 100,000次
Ir2t <= 29% If2t 10,000次
Ir2t <= 38% If2t 1,000次
8. 耐久性/壽命
保險(xiǎn)絲的壽命是很長(zhǎng)的，在無(wú)故障的情況下幾乎與設(shè)備的壽命是可以同步的。
測(cè)試IEC規(guī)格的小型管狀保險(xiǎn)絲壽命的方法：在直流電源條件下，以1.20 In（或1.05 In）電流導(dǎo)通一小時(shí)，斷開(kāi)15分鐘，連續(xù)100個(gè)周期，最后再以1.5 In(或1.15 In) 電流導(dǎo)通一小時(shí)，期間不能有熔斷或其他異常現(xiàn)象。
保險(xiǎn)絲的儲(chǔ)存期，在正常條件下不少于兩年，到期經(jīng)復(fù)檢合格后可再行儲(chǔ)存。
9. 結(jié)構(gòu)特征和安裝形式
結(jié)構(gòu)特征
管狀：玻璃管-低分?jǐn)嗄芰Γ沾晒?高分?jǐn)嗄芰Γ?br /> 填充細(xì)粒石英沙-用于滅弧，玻璃管變色-熔斷指示；
內(nèi)焊式與外焊式；
加引線套帽-用于焊接(有時(shí)需先將引線成型)
微型：電阻式，晶體管式，薄膜式
片式：薄膜式，多層獨(dú)石，電阻式
其他：插片式，螺栓式，密封式，報(bào)警式
熔體結(jié)構(gòu)：圓絲，扁絲，單絲，雙絲，復(fù)合絲；
直線狀，波浪狀，鋸齒狀；
片狀熔體（帶一個(gè)或多個(gè)瓶頸部份）
組合熔體：熔絲纏繞，加錫球，加金屬片，電阻等
安裝形式
面板安裝：保險(xiǎn)絲盒，保險(xiǎn)絲插座
底板安裝：保險(xiǎn)絲夾，保險(xiǎn)絲夾座
印刷線路板安裝：
插件安裝（波峰焊）：徑向引線，軸向引線
表面安裝（紅外焊，回流焊）：多層獨(dú)石，薄膜式
有時(shí)需要在管外加熱縮套管，使保險(xiǎn)絲與周?chē)^緣
懸掛式安裝：保險(xiǎn)絲套
10. 安全認(rèn)證
保險(xiǎn)絲是一種安全元件，它的質(zhì)量直接關(guān)系到人身和財(cái)產(chǎn)的安全。作為一個(gè)安全元件必需經(jīng)過(guò)有關(guān)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證, 才能生產(chǎn)，銷售和使用。許多國(guó)家（地區(qū)）都對(duì)保險(xiǎn)絲有各自的認(rèn)證要求, 經(jīng)過(guò)認(rèn)證并具有相應(yīng)標(biāo)記的保險(xiǎn)絲才會(huì)被允許進(jìn)入該國(guó)（地區(qū)）市場(chǎng)。
常用主要安全認(rèn)證:
IEC規(guī)格：英國(guó)BSI 德國(guó)VDE 瑞典SEMKO 中國(guó)CCC
UL規(guī)格： 美國(guó)UL列表/UR認(rèn)可 加拿大CSA
其他規(guī)格：日本PSE
AEM SolidMatrix和AirMatrix 保險(xiǎn)絲選型流程及范例
1、工作溫度和溫度折減
保險(xiǎn)絲產(chǎn)品規(guī)格書(shū)里的熔斷特性等電氣性能指標(biāo)是在室溫（+25°C）下測(cè)試的。如果保險(xiǎn)絲不是工作在+25°C 環(huán)境之下，那么在選型的時(shí)候須參考廠家給出的溫度折減曲線來(lái)對(duì)保險(xiǎn)絲進(jìn)行溫度折減。圖5為AEM 保險(xiǎn)絲產(chǎn)品的溫度折減曲線。
圖5 溫度折減曲線
[page]2. 工作電壓（Operating Voltage）和額定電壓（Rated Voltage）
保險(xiǎn)絲的最大工作電壓應(yīng)該在額定電壓之內(nèi)，但不能超過(guò)額定電壓。保險(xiǎn)絲的額定電壓是和分?jǐn)嗄芰ο嚓P(guān)的安全指標(biāo)。在這個(gè)電壓下，保險(xiǎn)絲可以安全截?cái)嗖淮笥跇?biāo)稱分?jǐn)嗄芰Φ碾娏鳌?br />
3. 分?jǐn)嗄芰?（Interrupting Rating）
分?jǐn)嗄芰Φ亩x是在額定電壓下的保險(xiǎn)絲可以安全分?jǐn)嗟淖畲箅娏鳌１ｋU(xiǎn)絲產(chǎn)品的分?jǐn)嚯娏魇且粋€(gè)安全參數(shù)，它必須達(dá)到或者大于電路中的最大故障電流。這樣，保險(xiǎn)絲才會(huì)安全熔斷，不產(chǎn)生燃燒、飛弧、爆炸等不安全現(xiàn)象。
4. 工作電流 （Operating Current）和額定電流 （Rated Current, In）
工作電流是電路在穩(wěn)定工作狀態(tài)下的最大電流。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，保險(xiǎn)絲產(chǎn)品在額定電流條件下工作，必須大于4小時(shí)不會(huì)斷開(kāi)（在環(huán)境溫度+25°C條件下）。為了保證保險(xiǎn)絲長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，工作電流值需要小于75%的保險(xiǎn)絲額定電流。
5. 脈沖電流的熱熔值（I2t）與脈沖折減（Pulse Derating）
大部分電路由于有儲(chǔ)能器件，如電容或者電感的存在，在接通或者關(guān)閉電源的時(shí)候，都會(huì)有較大的脈沖電流。另外在某些電路中因?yàn)槠渌蛘咄獠恳蛩氐木壒剩珉姶鸥袘?yīng)，也能產(chǎn)生瞬時(shí)脈沖。在絕大多數(shù)情況下，用戶都希望保險(xiǎn)絲可以耐受多次脈沖沖擊而不會(huì)引起熔斷。
表2是幾種常見(jiàn)脈沖波形的計(jì)算公式。脈沖電流的熱熔值可以通過(guò)對(duì)脈沖電流波形數(shù)據(jù)的積分計(jì)算得到。
表2 幾種常見(jiàn)脈沖電流熱熔值計(jì)算
由于脈沖電流通過(guò)保險(xiǎn)絲的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生熱量，所以雖然單次脈沖的能量不足以使保險(xiǎn)絲熔斷，但多次脈沖沖擊會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)絲熔斷。為了保證保險(xiǎn)絲可以耐受規(guī)定次數(shù)的脈沖電流，需要依據(jù)表3中所示的脈沖折減系數(shù)計(jì)算保險(xiǎn)絲的I2t規(guī)格。如果脈沖發(fā)生時(shí)，保險(xiǎn)絲所處環(huán)境溫度高于室溫（+25°C），須做相應(yīng)的溫度折減。
表3 AEM SolidMatrix和AirMatrix 保險(xiǎn)絲脈沖折減比例
選型流程
穩(wěn)態(tài)參數(shù)
1. 保險(xiǎn)絲額定電流值（In）≥工作電流（I）/75%。2. 依據(jù)工作溫度，確定溫度折減系數(shù)（K），滿足穩(wěn)態(tài)參數(shù)要求的保險(xiǎn)絲電流值的計(jì)算公式：In≥I/75%/K
瞬態(tài)參數(shù)
3. 計(jì)算脈沖電流I2t，參見(jiàn)表1 幾種常見(jiàn)脈沖電流的熱熔值的計(jì)算。復(fù)雜或非典型的波形可以用數(shù)字示波器的數(shù)據(jù)做積分計(jì)算；或者用簡(jiǎn)化計(jì)算法，用可以完全覆蓋脈沖波形的典型脈沖波形做近似計(jì)算。4. 脈沖折減，依據(jù)所需耐受脈沖次數(shù)，從表2 查找脈沖折減系數(shù)。5. 如果脈沖發(fā)生時(shí)環(huán)境溫度會(huì)大于室溫，需要做相應(yīng)的溫度折減。6. 確定可耐受脈沖次數(shù)的保險(xiǎn)絲最小的電流值。
安規(guī)或者電路保護(hù)規(guī)定
7. 確定可以滿足安規(guī)認(rèn)證或者保護(hù)性能要求，例如受保護(hù)IC 的最大I2t 耐受值，保證電纜不會(huì)過(guò)熱的最大電流和時(shí)間等。
選擇滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的保險(xiǎn)絲
以上第2、6 步的結(jié)果中較大的保險(xiǎn)絲額定電流值決定了設(shè)計(jì)窗口的下限，第7 步確定了上限。選擇的保險(xiǎn)絲規(guī)格須落在這個(gè)設(shè)計(jì)窗口內(nèi)。
測(cè)試驗(yàn)證
以上計(jì)算得到的選項(xiàng)規(guī)格，需要經(jīng)過(guò)實(shí)際電路測(cè)試驗(yàn)證，特別是要模擬實(shí)際使用的環(huán)境，按照脈沖耐受次數(shù)的要求做全壽命測(cè)試。
計(jì)算選型范例
以下通過(guò)一個(gè)實(shí)際案例說(shuō)明上述的選型流程
電路參數(shù)：
1、最大穩(wěn)態(tài)工作電流：I＝0.6A2、工作溫度: +65°C3、最大瞬態(tài)脈沖電流的波形為正弦波，最大電流 Ip ＝45.5A，脈沖寬度 t＝120μSec4、所需耐受脈沖電流的次數(shù): 100,000次5、過(guò)載電流和在該電流下的熔斷時(shí)間：I=10A，60Sec6、應(yīng)用中可能出現(xiàn)的最大故障電流：50A7、最大工作電壓: 12V8、封裝尺寸: 12069、安規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)：UL Recognized
穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算：
滿足穩(wěn)態(tài)參數(shù)要求的保險(xiǎn)絲最小的額定電流為：In ≥ I／0.75（電流折減系數(shù)） ／K（溫度折減系數(shù)） ＝0.6／75%／90%＝0.89A。這樣額定電流大于或等于1A 的保險(xiǎn)絲可以滿足穩(wěn)態(tài)參數(shù)的要求。
瞬態(tài)參數(shù)計(jì)算：
I2t 計(jì)算：參見(jiàn)表一的公式計(jì)算脈沖電流的熱熔值。同時(shí)需考慮到環(huán)境溫度對(duì)脈沖耐受能力的影響。脈沖電流的熱熔值：Ip2t ＝0.5×（45.52A）2×120μSec＝0.1243A2Sec該應(yīng)用要求保險(xiǎn)絲在+65°C 條件下，須耐受 100,000次脈沖。這樣需要同時(shí)考慮脈沖折減和溫度折減。If2t ≥ Ip2t／P（脈沖折減）／K（溫度折減）＝0.1243／20%／90%＝0.69A2Sec比對(duì)AEM 產(chǎn)品目錄中的I2t vs t 曲線，滿足120μSec 的熱熔值If2t 大于0.69 A2Sec 的保險(xiǎn)絲規(guī)格是不小于3.5A。這樣，額定電流大于或等于3.5A 的F1206HI系列保險(xiǎn)絲可以滿足瞬態(tài)參數(shù)的要求。
保護(hù)性能要求：
保險(xiǎn)絲需要在10A電流情況下，60秒鐘內(nèi)熔斷。AEM的F1206HI 系列的熔斷特性（Clear-time Characteristics）在200%過(guò)載電流時(shí)是小于60 秒。所以應(yīng)該選用不大于5A的保險(xiǎn)絲。
保險(xiǎn)絲應(yīng)用實(shí)例分析
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲在電機(jī)失速中的保護(hù)
運(yùn)動(dòng)機(jī)械均有可能出現(xiàn)堵塞或斷裂故障，并可導(dǎo)致電機(jī)失速。在電機(jī)失速時(shí)繼續(xù)供給電源會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的損壞和/或驅(qū)動(dòng)裝置的損毀。將自恢復(fù)保險(xiǎn)絲器件與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器串聯(lián)起來(lái)后，可以保護(hù)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電子電路，防止在失速或負(fù)載過(guò)大的狀態(tài)下系統(tǒng)發(fā)生故障。在故障清除后(而且電源斷開(kāi)后)，系統(tǒng)可以重新開(kāi)始正常的運(yùn)行，無(wú)需進(jìn)行維護(hù)或更換部件。多年以來(lái)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲器件一直是汽車(chē)工業(yè)中最為常用的保護(hù)車(chē)座、車(chē)窗和其它電機(jī)的方案。在這些應(yīng)用中，使用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲器件要求考慮串聯(lián)電阻的阻值和器件的最大保持電流額定值。室溫下的最大工作電流為，16V下為15A，30V下為9A。
在這些應(yīng)用中，當(dāng)這些系統(tǒng)由于過(guò)電流或過(guò)熱狀態(tài)而導(dǎo)致外部故障時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲器件能夠允許電機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制器系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種功能強(qiáng)大和可靠的產(chǎn)品，在其它部件出現(xiàn)故障時(shí)可以保護(hù)系統(tǒng)。
過(guò)流保護(hù)PTC現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于通訊領(lǐng)域、多媒體設(shè)備、衛(wèi)星接收設(shè)備、機(jī)動(dòng)車(chē)輛、工控設(shè)備、各種開(kāi)關(guān)電源、電池及電池組的防護(hù)。目前的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。
保險(xiǎn)絲在汽車(chē)上的應(yīng)用
1）線束保護(hù) 隨著電力需求的增加，提高了線束的復(fù)雜度，增加了對(duì)汽車(chē)的電線、重量以及封裝的限制。每條電氣線路都要求針對(duì)短路和過(guò)載提供充足的電路保護(hù)措施，傳統(tǒng)的熔斷器在熔斷后必須進(jìn)行更換。這項(xiàng)特點(diǎn)要求熔斷器盒安裝在易于接觸到的地方，此要求支配并限制了系統(tǒng)的架構(gòu)，迫使在封裝形式和系統(tǒng)布線方面做出讓步。傳統(tǒng)的做法是將相似的電路
集中起來(lái)，用單獨(dú)的熔斷器加以保護(hù)。熔斷器的額定值設(shè)定必須能夠承受各種受保護(hù)負(fù)載所通過(guò)的電流總和；而且為了限制發(fā)生損壞和其它的危險(xiǎn)，從熔斷器連接至每個(gè)負(fù)載的線路必須根據(jù)熔斷器的設(shè)定值進(jìn)行選擇。
這種選擇的結(jié)果是：具有較高電流承載能力的、尺寸過(guò)大的線路經(jīng)常為只需較小電流的負(fù)載設(shè)備供電。隨著粗大線徑導(dǎo)線的使用，端子和接頭的尺寸、重量都增加了，因而增加了配線的重量和汽車(chē)的重量，進(jìn)一步增加了成本，后者還會(huì)影響到燃料的效率。由于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（PTC）能夠在故障狀態(tài)消除后和電路電源斷開(kāi)后復(fù)位，所以通常不需要進(jìn)行例行的更換或維修，因此可以布置在車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)、開(kāi)關(guān)組件內(nèi)、儀表盤(pán)后、電子模塊內(nèi)以及其它不可觸及的部位，采用最為直接和有效的布線方式來(lái)布置電源線，無(wú)需通過(guò)一個(gè)集中布置的熔斷器盒，從而減少了配線中導(dǎo)線的數(shù)量，并能夠減少導(dǎo)線的重量和長(zhǎng)度。
2）電子控制模塊保護(hù) 隨著在越來(lái)越小的空間內(nèi)封裝了越來(lái)越多的線路，印刷電路板（PCB）上的銅線寬度也在減小。由于汽車(chē)上的附件通常采用大電流電路供電，這些狹窄的銅線容易受到過(guò)大電流的損壞。受橫截面積的限制，它們只能承受一定的電流才不至于因功率損耗產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致銅線的熔化或因過(guò)熱而剝離，從而損壞PCB板和板載器件。電子模塊的輸出一般情況下也需要對(duì)由于短路或電機(jī)堵轉(zhuǎn)所造成的過(guò)電流進(jìn)行保護(hù)。而電子模塊也有可能由于系統(tǒng)其他部分的故障而出現(xiàn)損壞，例如二極管短路或電源接地?cái)嚅_(kāi)。對(duì)于這些潛在的問(wèn)題，熔斷器并不被認(rèn)為是可以接受的方案，這由于熔斷器是一次性的器件，且在發(fā)生故障后必須更換。還有應(yīng)用基于感測(cè)和開(kāi)關(guān)的多器件電路或SmartFET（智能化場(chǎng)效應(yīng)管），但這些設(shè)計(jì)需要格外的仔細(xì)，占用了較多的寶貴的板卡空間，且成本非常高。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（PTC）對(duì)于電子模塊的過(guò)電流或過(guò)熱保護(hù)來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)適用、高效而經(jīng)濟(jì)的方案。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲通常用于計(jì)算機(jī)和外設(shè)的IEEE1394輸出的限流保護(hù)，以及對(duì)全球定位系統(tǒng)（GPS）、DVD、無(wú)線電和遠(yuǎn)程信息通訊電路板的限流保護(hù)。由于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲能夠快速有效的將電流限制在安全的范圍內(nèi)，且其體積小巧，能夠直接安裝在電路印刷板上，控制模塊內(nèi)的每個(gè)電源回路均可單獨(dú)采用一個(gè)器件進(jìn)行保護(hù)。
3）小型電機(jī)的保護(hù) 絕大多數(shù)的汽車(chē)執(zhí)行器所執(zhí)行的操作中均要求執(zhí)行器將某種物體移動(dòng)至其移動(dòng)范圍的限度為止。例如，移動(dòng)座位或關(guān)閉車(chē)窗。由于這些操作也可手動(dòng)控制，執(zhí)行器在器械達(dá)到其移動(dòng)限度時(shí)仍可能接通電源，此種情況下執(zhí)行器電機(jī)堵轉(zhuǎn)，其反電動(dòng)勢(shì)（EMF）降為零。由于這一方向與供電電壓相反的反電動(dòng)勢(shì)消失時(shí)，執(zhí)行器電機(jī)的電流可能迅速上升，通常可達(dá)到正常運(yùn)行值的2-- 4倍。由于執(zhí)行器電機(jī)的繞組采用極細(xì)的導(dǎo)線繞制，這種高的堵轉(zhuǎn)電流將導(dǎo)致其溫度快速上升。很多情況下，幾秒鐘之內(nèi)溫度將上升到足以對(duì)執(zhí)行器電機(jī)繞組的絕緣漆造成永久的損壞。若絕緣消失，則匝間短路可能擴(kuò)大到整個(gè)線圈，使執(zhí)行器無(wú)法工作并可能引發(fā)火災(zāi)事故。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可以與電機(jī)繞組串聯(lián)安裝在電機(jī)的端蓋處，以達(dá)到更好的熱耦合。在繞組的電流或溫度上升到某一特定值以上時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲保持在一個(gè)高阻值狀態(tài)下，將電流限制在一個(gè)很低的數(shù)值，并防止執(zhí)行器電機(jī)出現(xiàn)損壞。在故障消除和電源斷開(kāi)后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲冷卻下來(lái)，恢復(fù)到低阻值，電流即可正常通過(guò)。
保險(xiǎn)絲的應(yīng)用有千萬(wàn)種，但其作用都是一致的，為保護(hù)電路的安全而努力戰(zhàn)斗著！
