電子產(chǎn)品已發(fā)展得非常精確且響應(yīng)迅速。隨著元器件功能增多，它們也在變得脆弱。FPGA 比大功率電阻器容易損壞得多。在為電路提供清潔電力方面，電子行業(yè)已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但電路上仍然存在可能造成損害的尖峰。此外，短路風(fēng)險(xiǎn)是無法避免的，這可能會(huì)導(dǎo)致過流進(jìn)而損壞設(shè)備。這就是我們?yōu)槭裁葱枰⌒?a target="_blank">保險(xiǎn)絲的原因。一個(gè)保險(xiǎn)絲要比整個(gè)電子設(shè)備便宜得多。通常情況下，這種價(jià)格不到 1 美元的元件可以拯救數(shù)千美元的設(shè)備。本文將討論選擇保險(xiǎn)絲時(shí)應(yīng)考慮的不同因素、一些行業(yè)術(shù)語，以及不同保險(xiǎn)絲的應(yīng)用。

保險(xiǎn)絲是一種能夠保護(hù)電路其余部分的裝置。它通常是直列式的，允許一定量的電流通過。如果通過的電流過大，保險(xiǎn)絲將熔化形成開路，從而切斷電流。選擇保險(xiǎn)絲時(shí)，電氣方面最重要的兩個(gè)考量因素是“額定電流”和“額定電壓”。額定電流指正常條件下可通過保險(xiǎn)絲的最大電流。保險(xiǎn)絲的實(shí)際使用電流要在額定電流基礎(chǔ)上下調(diào) 25%，以避免 25?C 時(shí)發(fā)生意外熔斷。在Littelfuse一篇題為《Fuseology》（保險(xiǎn)絲學(xué)）的文章中，有一個(gè)例子是在 25?C 時(shí)使用一個(gè) 10A 的保險(xiǎn)絲連接 7.5A 的電路。以下等式說明了如何確定額定電流。

Digi-Key 網(wǎng)站“保險(xiǎn)絲”部分的參數(shù)搜索有一個(gè)額定電流”選項(xiàng)卡。圖 1 顯示了“額定電流”選項(xiàng)卡的位置。圖片中可以看到右上角的“額定電流”。要選擇合適的額定電流，只需在選項(xiàng)中滾動(dòng)，找到所需的額定值。單擊以高亮顯示，然后點(diǎn)擊圖 1 左下方紅色的“應(yīng)用篩選條件”按鈕。

圖 1： 額定電流的位置。

如前所述，保險(xiǎn)絲的額定電壓也非常重要。額定電壓是在發(fā)生過流情況時(shí)允許保險(xiǎn)絲安全工作的最大電壓。保險(xiǎn)絲的額定電壓只能高于，不能低于電路電壓。在電壓為 120 VAC的設(shè)備上使用 250 VAC的保險(xiǎn)絲是沒問題的。如果在電壓為 250 VAC的設(shè)備上使用 125 VAC的保險(xiǎn)絲，保險(xiǎn)絲將會(huì)損壞，保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)很有可能會(huì)出現(xiàn)飛弧現(xiàn)象。保險(xiǎn)絲的另一個(gè)重要方面是“分?jǐn)嗄芰Α?。它指保險(xiǎn)絲可以斷開的最大電流。陶瓷保險(xiǎn)絲的分?jǐn)嗄芰νǔ?qiáng)于玻璃保險(xiǎn)絲。

尺寸是另一個(gè)不容忽視的特征。保險(xiǎn)絲沒有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸；但存在比較常見的尺寸。圓柱保險(xiǎn)絲最常見的尺寸之一是 5 mm x 20 mm 的封裝尺寸。Littelfuse 的0235001.HXP是 5 mm x 20 mm 封裝尺寸的一個(gè)例子。在大多數(shù)人的眼里，保險(xiǎn)絲就是這樣的。它由兩端的金屬帽和中間的細(xì)導(dǎo)線組成，在過流時(shí)會(huì)熔斷。圖 2 展示了 0235001.HXP。

圖 2： Littelfuse 的 0235001.HXP 保險(xiǎn)絲。

像這樣的保險(xiǎn)絲需要一個(gè)底座。要為特定的保險(xiǎn)絲找到合適的底座有很多方法，其中一種就是使用保險(xiǎn)絲的文檔。0235001.HXP 屬于 Littlefuse 的 235 系列保險(xiǎn)絲。235 系列規(guī)格書的底部有名為“推薦配件”的內(nèi)容。這個(gè)系列的保險(xiǎn)絲有不同類型的配件，包括保險(xiǎn)絲座、保險(xiǎn)絲盒和保險(xiǎn)絲夾，還有容納保險(xiǎn)絲的不同類型外殼。圖 3 展示了規(guī)格書的一部分；通過規(guī)格書的超鏈接可訪問 Littlefuse 網(wǎng)站的相應(yīng)頁面。

圖 3： Littelfuse 235 系列保險(xiǎn)絲規(guī)格書的推薦配件（圖片由 Littelfuse 提供）。

單擊345_ISF超鏈接可訪問 Littlefuse 網(wǎng)站關(guān)于三種不同尺寸保險(xiǎn)絲座的頁面。請(qǐng)注意，0235001.HXP 保險(xiǎn)絲的規(guī)格是 5 mm x 20 mm。關(guān)于 345_ISF 的 Littlefuse 網(wǎng)站頁面上有 5 mm x 20 mm 的選項(xiàng)，大概在頁面 2/3 的位置。所有保險(xiǎn)絲座都帶零件編號(hào)。圖 4 展示了包含 3455HS2 的列表。

圖 4： Littelfuse 345 系列保險(xiǎn)絲座網(wǎng)頁中突出顯示 3455HS2 條目（圖片由 Littelfuse 提供）。

在 Digi-Key 網(wǎng)站的搜索欄中輸入編號(hào)“3455HS2”可以找到 03455HS2H。在 Digi-Key 網(wǎng)站中，每個(gè)零件編號(hào)后面都有一個(gè)“H”。這只是一個(gè)包裝后綴，表示這款產(chǎn)品按每包 100 件的規(guī)格發(fā)運(yùn)至 Digi-Key。編號(hào)開頭的“0”只是一個(gè)占位符，跟產(chǎn)品編號(hào)沒有關(guān)系。

要為保險(xiǎn)絲找到合適的外殼，另一種方法是在 Digi-Key 網(wǎng)站的“保險(xiǎn)絲座”頁面進(jìn)行搜索。頁面上有一個(gè)“保險(xiǎn)絲尺寸”選項(xiàng)卡，可從中選擇所有 5 mm x 20 mm 的保險(xiǎn)絲座。有些保險(xiǎn)絲座可裝入多種封裝尺寸的保險(xiǎn)絲，因此，請(qǐng)確保選中所有適用的選項(xiàng)（如圖 5 所示）使其突出顯示，然后點(diǎn)擊“應(yīng)用篩選條件”按鈕。這些選項(xiàng)中包含 5 mm 直徑，因?yàn)橛行┍ｋU(xiǎn)絲座只能放置保險(xiǎn)絲的中間部分。這種保險(xiǎn)絲座無需考慮保險(xiǎn)絲的長(zhǎng)度，例如Bel Fuse Inc.的FC-211-DD。

圖 5： 在 Digi-Key 零件搜索區(qū)域中選擇 5 mm 的保險(xiǎn)絲尺寸。

需要注意的是，保險(xiǎn)絲座也有電氣額定值。有關(guān)保險(xiǎn)絲座需要切記的一點(diǎn)是，其額定電壓和電流應(yīng)高于電路中的實(shí)際電壓和電流。10A 的保險(xiǎn)絲可使用 20A 的保險(xiǎn)絲座，而 20A 的保險(xiǎn)絲使用 10A 的保險(xiǎn)絲座就會(huì)出現(xiàn)問題。保險(xiǎn)絲座的額定電壓也是一樣的道理。

要為保險(xiǎn)絲找到合適的底座，另一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是使用 Digi-Key 網(wǎng)站的相關(guān)產(chǎn)品選項(xiàng)卡。0235001.HXP 頁面底部有一個(gè)相關(guān)產(chǎn)品區(qū)域，其中會(huì)顯示來自同一制造商的相關(guān)產(chǎn)品。圖 6 展示了相關(guān)產(chǎn)品區(qū)域的樣子。如果有“查看更多”超鏈接，則可查詢更多可用的選項(xiàng)。只需點(diǎn)擊“查看更多”，就會(huì)打開顯示更多配件選擇的新頁面。

圖 6： Littelfuse 0235001.HXP 保險(xiǎn)絲相關(guān)產(chǎn)品區(qū)域。

保險(xiǎn)絲的另一個(gè)常見尺寸是 3AB/3AG，即 1-1/4” x 1/4” 或 6.3 mm x 32 mm。這個(gè)規(guī)格非常接近 5 mm x 20 mm，因此，更換保險(xiǎn)絲時(shí)，最好使用卡尺進(jìn)行測(cè)量，確保選擇正確規(guī)格的保險(xiǎn)絲。3AB/3AG 尺寸的保險(xiǎn)絲的例子包括Eaton的BK/ABC-15R。如果保險(xiǎn)絲沒有庫(kù)存現(xiàn)貨可供更換，只要有零件編號(hào)，就可以在 Digi-Key 網(wǎng)站上快速輕松地進(jìn)行搜索。BK / ABC-15R 最重要的參數(shù)是額定電流、額定電壓、尺寸和響應(yīng)時(shí)間。Digi-Key 網(wǎng)站上具體產(chǎn)品的頁面中有一個(gè)標(biāo)記為“產(chǎn)品屬性”的區(qū)域。這不僅是一份屬性列表，還是另一種形式的參數(shù)搜索。每個(gè)屬性的右側(cè)都有一個(gè)復(fù)選框，勾選之后，可以在“保險(xiǎn)絲”頁面中選擇所有類似的產(chǎn)品。勾選“額定電流”、“額定電壓 - AC”、“響應(yīng)時(shí)間”和“封裝/外殼”復(fù)選框之后，用戶可點(diǎn)擊下面的“搜索”按鈕來搜索所有類似的產(chǎn)品。點(diǎn)擊“搜索”按鈕之后，只需點(diǎn)擊“庫(kù)存現(xiàn)貨”按鈕，然后再點(diǎn)擊“應(yīng)用篩選條件”按鈕。圖 7 和圖 8 展示了這一操作。

圖 7： 選擇與 Eaton 的 BK/ABC-15R 保險(xiǎn)絲座有關(guān)的快速篩選條件。

圖 8： 按圖 7 選擇快速篩選條件之后，勾選“庫(kù)存現(xiàn)貨”，然后再點(diǎn)擊“應(yīng)用篩選條件”。

保險(xiǎn)絲還有很多表面貼裝選項(xiàng)。例如Panasonic Electronic Components的ERB-RE1R00V。該保險(xiǎn)絲采用 0603 封裝，可直接安裝到電路板上。這對(duì)于需要盡可能減小安裝占用空間的工程師來說是個(gè)好消息。汽車保險(xiǎn)絲也有兩大常見類型，插片式保險(xiǎn)絲和連接式保險(xiǎn)絲。插片式保險(xiǎn)絲的例子包括 Littelfuse 的0299030.ZXNV。這些類型的保險(xiǎn)絲可插入保險(xiǎn)絲座。適用于 0299030.ZXNV 的特定保險(xiǎn)絲座是0MAB0001F。圖 9 和圖 10 分別展示了保險(xiǎn)絲和保險(xiǎn)絲座。與前面的例子一樣，在相關(guān)產(chǎn)品區(qū)域通?？梢哉业奖ｋU(xiǎn)絲座等配件。

圖 9： Littelfuse 的 0299030.ZXNV 299 系列保險(xiǎn)絲。

圖 10： 適用于圖 9 所示保險(xiǎn)絲的 Littelfuse 0MAB0001F 保險(xiǎn)絲座。

汽車插片式保險(xiǎn)絲基于其額定電流以不同顏色區(qū)分。這類保險(xiǎn)絲的頂部通常印有額定電流。圖 11 展示了 0.5 A 到 40 A 額定電流的色碼。

圖 11： 汽車保險(xiǎn)絲的色碼（圖片由 Littelfuse 提供）。

目前我們尚未討論的是保險(xiǎn)絲的響應(yīng)時(shí)間。快速熔斷保險(xiǎn)絲非常適合需要在整個(gè)運(yùn)行過程中維持電流恒定的產(chǎn)品。對(duì)于存在涌流的情況，如連接到電機(jī)的負(fù)載，慢速熔斷保險(xiǎn)絲更加適合。這是因?yàn)榇嬖谒矔r(shí)大電流，這會(huì)毀壞快速熔斷保險(xiǎn)絲，而慢速熔斷保險(xiǎn)絲能在一定時(shí)間內(nèi)保持完好。在 Digi-Key 網(wǎng)站上，這是一個(gè)可選參數(shù)，標(biāo)記為“響應(yīng)時(shí)間”。突出顯示所需的響應(yīng)時(shí)間并點(diǎn)擊紅色的“應(yīng)用篩選條件”按鈕，可排除所有不合適的保險(xiǎn)絲。

保險(xiǎn)絲屬于安全裝置，通常需要通過機(jī)構(gòu)認(rèn)證。Digi-Key 設(shè)置了一個(gè)參數(shù)，允許客戶按機(jī)構(gòu)認(rèn)證搜索保險(xiǎn)絲。但 Digi-Key 網(wǎng)站上有多種認(rèn)證組合，建議先搜索其他參數(shù)，然后再查找機(jī)構(gòu)認(rèn)證。這是因?yàn)榘凑J(rèn)證搜索可能會(huì)排除適合特定應(yīng)用的良好選擇。先選擇額定電流、額定電壓、尺寸和其他參數(shù)，可以更清楚有哪些可用的產(chǎn)品。先按這些參數(shù)篩選可大幅減少可能的認(rèn)證組合的數(shù)量。具體地說，因?yàn)楫?dāng)前 Digi-Key 網(wǎng)站的“保險(xiǎn)絲”頁面提供了大約 265 個(gè)不同的機(jī)構(gòu)認(rèn)證組合。假設(shè)想要搜索通過 CE、CSA、KC、PSE、SEMKO、UL 和 VDE 認(rèn)證的尺寸為 5 mm x 20 mm 的 10 A 慢速熔斷保險(xiǎn)絲。如果按認(rèn)證來搜索，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能找到 CE、CSA、KC、PSE、SEMKO、UL 和 VDE 選項(xiàng)來突出顯示。如果先按其他參數(shù)來搜索，認(rèn)證選項(xiàng)將減少到十個(gè)以下。

保險(xiǎn)絲還有一個(gè)與電流發(fā)熱有關(guān)的參數(shù)。這個(gè)參數(shù)被稱為 I2t，測(cè)量單位為安培平方秒。在 Digi-Key 參數(shù)搜索中，這個(gè)參數(shù)被標(biāo)記為“熔化 I2t”。用戶可選擇合適的熔化 I2t 值。

維修技術(shù)人員通常會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)遇到設(shè)備保險(xiǎn)絲熔斷的情況。保險(xiǎn)絲是一個(gè)簡(jiǎn)單的電氣部件，雖然能夠保護(hù)更昂貴的電路，但如果燒斷了，也會(huì)使設(shè)備無法運(yùn)行。因此，在現(xiàn)場(chǎng)放置一組保險(xiǎn)絲套件可能是一個(gè)不錯(cuò)的主意。Digi-Key 恰好提供了幾種保險(xiǎn)絲套件。Digi-Key 網(wǎng)站上有一個(gè)針對(duì)保險(xiǎn)絲套件的版塊，名為“電路保護(hù)套件 - 保險(xiǎn)絲”。例如Schurter, Inc.的0034.9871，包含 180 個(gè)尺寸為 5mm×20mm 的獨(dú)立保險(xiǎn)絲，額定電流從 800mA 到 10A 不等。圖 12 展示了 0034.9871。

圖 12： Schurter 的 0034.9871 保險(xiǎn)絲套件。

汽車保險(xiǎn)絲套件也可為汽車服務(wù)中心帶來很大的便利，如 Littelfuse 的187.6085.9702，該保險(xiǎn)絲套件包含 475 個(gè)額定電壓為 32 VDC的獨(dú)立保險(xiǎn)絲，額定電流從 3A 到 80A 不等。圖 13 展示了 187.6085.9702。

圖 13： Littelfuse 的 187.6085.9702 汽車保險(xiǎn)絲套件。

總結(jié)

保險(xiǎn)絲是一種簡(jiǎn)單的裝置，用于保護(hù)電路不受潛在過流情況的損壞。這是一種保護(hù)設(shè)備的價(jià)格低廉的方式。如今，電路變得非常復(fù)雜，并帶有非常精細(xì)的部件。保險(xiǎn)絲有多種類型和形狀。雖然它們的功能是一樣的，但針對(duì)特定的保險(xiǎn)絲座應(yīng)選擇尺寸合適的保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲沒有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，但存在一些比較常見的封裝尺寸。選擇保險(xiǎn)絲時(shí)，有幾個(gè)重要的衡量參數(shù)，其中，額定電壓和額定電流至關(guān)重要。在室溫下，使用條件要按額定參數(shù)降低 25%，這意味著在 25?C 時(shí)，如果電路電流為 7.5A，應(yīng)使用 10A 的保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲的額定電壓只能高于，不能低于電路電壓?？偠灾?，小小的保險(xiǎn)絲是有效保護(hù)電路的好方法。