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一文读懂熔断器原理和作用 熔断器的作用( 二 )

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简单的系统保护:
电子电路保护的最简单形式是具有适当额定值的保险丝 。在为应用开发合适的解决方案时，有多种保险丝可供选择，包括但不限于快速熔断、慢速熔断、多状态和智能保险丝 。保险丝有很多种，因为每一种都有自己的问题 。
顾名思义，快熔保险丝的特点是熔断速度快，也就是说故障跳电的可能性很大，会导致产品召回 。所以如果要选择这种熔断器，要降低50%以上，也就是说5A电轨要选择额定超过10A的熔断器，避免应用中出现假故障 。
慢烧保险丝熔断需要很长时间，但故障跳开还是会发生 。所以这里也建议至少降低50% 。
多态熔丝有一个非常好的特性 ， 就是在错误清除后，可以用非常低的代价高效恢复 。每跳一次后，后续跳点的门槛会降低，也就是说跳起来更容易 。所以假跳的概率会随着时间增加 。
智能熔断器或三端熔断器是一种可以通过命令或过电流熔断的器件 。通常这种保险丝不仅成本比上述方案高很多，而且需要电源电压保持在一定高度才能真正烧断保险丝 。否则，一旦发生故障，所有部件都会变得非常热，而且可能不会导致安全停机 。
四种方案都有两个主要问题会导致故障跳变 。首先，它们无法限制上电或断电时进入系统的浪涌电流 。其次，因为它们都需要降低，所以可能会允许足够的电流通过系统的故障部分，这将进一步加热故障电路，导致更严重的故障 。例如，额定为5A的12V系统可能会尝试使用额定为10A或更高的保险丝 。在短路和电源良好的情况下，这可能会向故障电路输入高达120W的功率 。
浪涌管理
大多数故障跳变都是由浪涌电流引起的 。利用一个P沟道FET和几个电阻和电容 ， 可以实现一种低成本方法来最小化浪涌电流(图1) 。
图一 。简单的浪涌管理解决方案
当然，当电路开始工作时，输入电压就会出现 。因此，通常需要等到检测到输入功率良好的信号后，才能启动电路 。图2显示了一种可行的实现方式，即使用窗口压缩器来确保12V交流适配器的电压在10.8至13.2V之间，只要宽电源电压窗口压缩器(如TPS3700)可以看到适配器在有效电压窗口范围内，就可以启用通过Q1的电源路径 。
图二 。使用TPS3700作为交流适配器检测器
这可能适用于某些设计，但这些方案也有几个固有的问题:
根据负载电容，这两种方案可能超过FET的安全工作范围(SOA) 。
一旦使能，进入负载的电流不能被限制；
如果负载短路，FET很可能无法启动 。这可能发生在熔丝之前，因此最好的缓解方法是使用额定功率远远高于应用所需功耗的FET 。因此 ， 这也是一种成本较高的解决方案 。实际上 ， 熔断器是一种短路保护器，广泛应用于配电控制系统中，主要用于短路保护或严重过载保护 。
熔断器是一种简单有效的保护电器 。它主要在电路中起短路保护作用 。
熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管(绝缘底座)组成 。使用时，将熔体串联在需要保护的电路中，当电路短路时，熔体瞬间熔断 ， 使电路断开，从而起到保护作用 。
常用保险丝
(1)插入式保险丝
如图1所示，它常用于380V及以下电压等级的线路末端，作为配电支路或电气设备的短路保护 。
图1插入式保险丝
1-移动触点2-熔化3-陶瓷插件4-固定触点5-陶瓷底座
(2)螺旋保险丝
如图2所示 。熔体的上端覆盖有一个熔断指示器 。一旦熔体熔化，指示器立即弹出，通过瓷帽上的玻璃孔可以观察到 。它常用于机床的电气控制设备 。螺旋保险丝 。开断电流大 ， 可用于电压等级在500V以下，电流等级在200A以下的电路中作短路保护 。
图2螺旋保险丝
1底2熔3瓷帽
(3)封闭式保险丝
有两种类型的封闭式保险丝:封装保险丝和未封装保险丝 ， 如图3和图4所示 。填充式熔断器一般采用方形瓷管，内装石英砂并熔化 ， 分断能力强 ， 用于电压等级在500V以下，电流等级在1KA以下的电路中 。无填料封闭式熔断器是将熔体放入一个封闭的圆筒中 ， 其分断能力略小 。用于500伏及600安以下的电网或配电设备中 。
图3未填充的封闭管式熔断器
1-铜环2-熔丝管3-帽4-插座5-专用垫圈6-熔体7-熔丝片
(4)快速保险丝
主要用于半导体整流元件或整流器件的短路保护 。因为半导体元件的过载能力很低 。只能在极短的时间内承受较大的过载电流，所以要求短路保护具有快速熔断的能力 。快速熔断器的结构与带填充物的封闭式熔断器基本相同 ， 只是熔体的材质和形状不同 。它是由银片冲压成V型深槽的变截面熔体 。

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