本文主要是關(guān)于保險(xiǎn)電阻和保險(xiǎn)絲的相關(guān)介紹,并著重對(duì)保險(xiǎn)電阻和保險(xiǎn)絲的原理及其性能進(jìn)行了詳盡的闡述。
保險(xiǎn)電阻
保險(xiǎn)電阻在正常情況下具有普通電阻的功能,一旦電路出現(xiàn)故障,超過(guò)其額定功率時(shí),它會(huì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)斷開電路,從而達(dá)到保護(hù)其它元器件的作用。保險(xiǎn)電阻分為不可修復(fù)型和可修復(fù)型兩種。
概述
保險(xiǎn)電阻用符號(hào)“F”表示,形狀如同貼片電阻,有的像圓柱形電阻,主板中常見的是貼片保險(xiǎn)電阻,接口電路中用的最多。一般都是用在供電電路中,此電阻的特性是阻值小,只有幾歐姆,超過(guò)額定電流時(shí)就會(huì)燒壞,在電路中起到保護(hù)作用。
功能
在電路圖中起著保險(xiǎn)絲和電阻的雙重作用,主要應(yīng)用在電源電路輸出和二次電源的輸出電路中。它們一般以低阻值(幾歐姆至幾十歐姆),小功率(1/8~1W)為多,其功能就是在過(guò)流時(shí)及時(shí)熔斷,保護(hù)電路中的其它元件免遭損壞。
在電路負(fù)載發(fā)生短路故障,出現(xiàn)過(guò)流時(shí),保險(xiǎn)電阻的溫度在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)升高到500~600℃,這時(shí)電阻層便受熱剝落而熔斷,起到保險(xiǎn)的作用,達(dá)到提高整機(jī)安全性的目的。
判別方法
盡管保險(xiǎn)電阻在電源電路中應(yīng)用比較廣泛,但各國(guó)家和廠家在電路圖中的標(biāo)注方法卻各不相同。雖然標(biāo)注符號(hào)目前尚未統(tǒng)一,但它們卻有共同特點(diǎn):
?。?)它們與一般電阻的標(biāo)注明顯不同,這在電路圖中很容易判斷。
?。?)它一般應(yīng)用于電源電路的電流容量較大或二次電源產(chǎn)生的低壓或高壓電路中。
?。?)保險(xiǎn)電阻上面只有一個(gè)色環(huán)。見附圖所示,色環(huán)的顏色表示阻值。
?。?)在電路中保險(xiǎn)電阻是長(zhǎng)腳焊接在電路板上(一般電阻緊貼電路板焊接),與電路板距離較遠(yuǎn),已便于散熱和區(qū)分。
種類
從工作方式的不同劃分,保險(xiǎn)電阻有不可復(fù)式和可復(fù)式兩種。
不可復(fù)式保險(xiǎn)電阻外形和普通金屬膜電阻極為相似。當(dāng)過(guò)載引起溫度上升并達(dá)到某一溫度時(shí),涂有熔斷料的異電膜層或繞組線匝就自動(dòng)熔斷使電路斷開。不可復(fù)式保險(xiǎn)電阻在線路板上,應(yīng)懸空5~10mm安裝,一旦熔斷,應(yīng)先查找故障原因,排除后再換上同樣的保險(xiǎn)電阻。以確保電子電器的正常工作。不可復(fù)式的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品,型號(hào)為RJ90。其功率為0.25~3W,阻值為0.2Ω~20kΩ,當(dāng)超過(guò)額定功率9~25倍時(shí).可在60秒到1秒內(nèi)熔斷。
可復(fù)式保險(xiǎn)電阻是將普通電阻與低熔點(diǎn)金屬串接后密封在一個(gè)外殼中,呈圓柱型。其電阻體的一端采用低熔點(diǎn)焊料焊接一根彈性金屬片或金屬絲。一旦過(guò)熱時(shí),焊點(diǎn)首先熔化,彈性金屬片或金屬絲便與電阻器斷開。這種保險(xiǎn)電阻熔斷后,可以修復(fù)使用。可復(fù)式的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品為RX90。其功率為3~12W,阻值為lΩ~5.1kΩ,熔斷時(shí)間從幾十秒到幾百秒之間。
現(xiàn)在的電子電器中,大多采用不可復(fù)式保險(xiǎn)電阻,下面重點(diǎn)談?wù)勂溆嘘P(guān)知識(shí)。
不可復(fù)式保險(xiǎn)電阻有線繞型、碳膜型、金屬膜型、氧化膜型和化學(xué)淀積膜型。其中線繞型保險(xiǎn)電阻阻值較低,適用于大電流情況下工作。四種膜式保險(xiǎn)電阻是不可復(fù)式的主導(dǎo)產(chǎn)品,基體為低熔點(diǎn)硼鉛硅酸鹽,并含有少量的鉀、鈉離子,形成較為松弛的結(jié)構(gòu)。它受熱后整體極易失效,達(dá)到安全、保護(hù)作用。表1是膜式熔斷電阻器的主要技術(shù)指標(biāo)。
熔斷特性是保險(xiǎn)電阻的最重要指標(biāo),是指電路的實(shí)際功耗為額定功率數(shù)倍時(shí),連續(xù)負(fù)荷運(yùn)行一定時(shí)間后,在規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)保證電阻熔斷。
保險(xiǎn)電阻廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、音響、錄象機(jī)、微機(jī)顯示器中。微機(jī)顯示器的保險(xiǎn)電阻以低阻值(幾歐姆到幾十歐姆)、小容量(1/8~1w)居多,常用于行掃描產(chǎn)生的低壓、中壓的電源電路。保險(xiǎn)電阻在電視中主要用作對(duì)重要元、器件進(jìn)行保護(hù),應(yīng)用最多的是對(duì)顯像管燈絲作保護(hù)。在大屏幕彩電中,多還用來(lái)保護(hù)集成電路、功率較大的晶體管以及電源輸出、行輸出電路。
保險(xiǎn)絲
保險(xiǎn)絲(fuse)也被稱為電流保險(xiǎn)絲,IEC127標(biāo)準(zhǔn)將它定義為“熔斷體(fuse-link)”。其主要是起過(guò)載保護(hù)作用。電路中正確安置保險(xiǎn)絲,保險(xiǎn)絲就會(huì)在電流異常升高到一定的高度和熱度的時(shí)候,自身熔斷切斷電流,保護(hù)了電路安全運(yùn)行。 [1] 一百多年前由愛迪生發(fā)明的保險(xiǎn)絲用于保護(hù)當(dāng)時(shí)昂貴的白熾燈,隨著時(shí)代的發(fā)展,保險(xiǎn)絲保護(hù)電力設(shè)備不受過(guò)電流過(guò)熱的傷害,避免電子設(shè)備因內(nèi)部故障所引起的嚴(yán)重傷害。
定義
當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時(shí),伴隨著電流不斷升高,并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件,也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。若電路中正確地安置了保險(xiǎn)絲,那么保險(xiǎn)絲就會(huì)在電流異常升高到一定的高度和熱度的時(shí)候,自身熔斷切斷電流,從而起到保護(hù)電路安全運(yùn)行的作用。
外形
1、條絲狀。早期原始型態(tài)的保險(xiǎn)絲,直接以螺絲鎖定,用于各種尺寸的舊式開關(guān)、插座。
2、片狀(裸片狀)。比舊式絲狀方便使用。
3、玻璃管狀。有幾種不同尺寸,常見于電子產(chǎn)品。
6.3 x 32 mm (直徑 x 長(zhǎng)度)
5 x 20 mm
4、陶瓷管狀。有幾種不同形狀及尺寸,可避免玻璃爆裂。
5、塑膠片狀帶金屬片狀接腳:汽車保險(xiǎn)絲。
6、表面接著元件(SMD)型。
7、圓柱體狀,插件式:直接焊接于電路板上,用于產(chǎn)品內(nèi)部。
標(biāo)志
標(biāo)志大多數(shù)保險(xiǎn)絲的標(biāo)記在身上或端蓋與標(biāo)記,指示其評(píng)級(jí)。但是“芯片類型”保險(xiǎn)絲功能很少或沒有標(biāo)記,使識(shí)別非常困難。
保險(xiǎn)絲可能出現(xiàn)類似的顯著不同的特性,確定了它們的標(biāo)記。保險(xiǎn)絲標(biāo)記通常會(huì)傳達(dá)以下信息:
安培的保險(xiǎn)絲的額定
電壓等級(jí)的保險(xiǎn)絲
時(shí)間 - 電流特性,即速度保險(xiǎn)絲
批準(zhǔn)由國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)
制造商 / 產(chǎn)品編號(hào) /系列
中斷能力
作用
一百多年前由愛迪生發(fā)明的保險(xiǎn)絲用于保護(hù)當(dāng)時(shí)昂貴的白熾燈,隨著時(shí)代的發(fā)展,保險(xiǎn)絲保護(hù)電子/電力設(shè)備不受過(guò)電流/過(guò)熱的傷害,避免電子設(shè)備因內(nèi)部故障所引起的嚴(yán)重傷害。
當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí),因?qū)w存在一定的電阻,所以導(dǎo)體將會(huì)發(fā)熱。且發(fā)熱量遵循著這個(gè)公式:Q=0.24I2RT;其中Q是發(fā)熱量,0.24是一個(gè)常數(shù),I是流過(guò)導(dǎo)體的電流,R是導(dǎo)體的電阻,T是電流流過(guò)導(dǎo)體的時(shí)間;依此公式我們不難看出保險(xiǎn)絲的簡(jiǎn)單的工作原理了。
當(dāng)制作保險(xiǎn)絲的材料及其形狀確定了,其電阻R就相對(duì)確定了(若不考慮它的電阻溫度系數(shù))。當(dāng)電流流過(guò)它時(shí),它就會(huì)發(fā)熱,隨著時(shí)間的增加其發(fā)熱量也在增加。電流與電阻的大小確定了產(chǎn)生熱量的速度,保險(xiǎn)絲的構(gòu)造與其安裝的狀況確定了熱量耗散的速度,若產(chǎn)生熱量的速度小于熱量耗散的速度時(shí),保險(xiǎn)絲是不會(huì)熔斷的。若產(chǎn)生熱量的速度等于熱量耗散的速度時(shí),在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)它也不會(huì)熔斷。若產(chǎn)生熱量的速度大于熱量耗散的速度時(shí),那么產(chǎn)生的熱量就會(huì)越來(lái)越多。又因?yàn)樗幸欢ū葻峒百|(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(xiǎn)絲的熔點(diǎn)以上時(shí)保險(xiǎn)絲就發(fā)生了熔斷。這就是保險(xiǎn)絲的工作原理。我們從這個(gè)原理中應(yīng)該知道,您在設(shè)計(jì)制造保險(xiǎn)絲時(shí)必須認(rèn)真地研究您所選材料的物理特性,并確保它們有一致幾何尺寸。因?yàn)檫@些因素對(duì)保險(xiǎn)絲能否正常工作起了致關(guān)重要的作用。同樣,您在使用它的時(shí)候,一定要正確地安裝它。
構(gòu)成
基本組成
一般保險(xiǎn)絲由三個(gè)部分組成:一是熔體部分,它是保險(xiǎn)絲的核心,熔斷時(shí)起到切斷電流的作用,同一類、同一規(guī)格保險(xiǎn)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,家用保險(xiǎn)絲常用鉛銻合金制成;二是電極部分,通常有兩個(gè),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(xiǎn)絲的熔體一般都纖細(xì)柔軟的,支架的作用就是將熔體固定并使三個(gè)部分成為剛性的整體便于安裝、使用,它必須有良好的機(jī)械強(qiáng)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。
滅弧裝置
電力電路及大功率設(shè)備所使用的保險(xiǎn)絲,不僅有一般保險(xiǎn)絲的三個(gè)部分,而且還有滅弧裝置,因?yàn)檫@類保險(xiǎn)絲所保護(hù)的電路不僅工作電流較大,而且當(dāng)熔體發(fā)生熔斷時(shí)其兩端的電壓也很高,往往會(huì)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(xiǎn)絲的兩電極之間發(fā)生拉弧現(xiàn)象。這個(gè)滅弧裝置必須有很強(qiáng)的絕緣性與很好的導(dǎo)熱性,且呈負(fù)電性。石英砂就是常用的滅弧材料。
熔斷裝置
另外,還有一些保險(xiǎn)絲有熔斷指示裝置,它的作用就是當(dāng)保險(xiǎn)絲動(dòng)作(熔斷)后其本身發(fā)生一定的外觀變化,易于被維修人員發(fā)現(xiàn),例如:發(fā)光、變色、彈出固體指示器等。
保險(xiǎn)電阻和保險(xiǎn)絲的區(qū)別
保險(xiǎn)電阻的意思就是分壓限流的,一般都是和負(fù)載(用電器)串聯(lián)在一起,防止負(fù)載(用電器)燒壞了形成了短路。也是保險(xiǎn)的作用。不知道我的說(shuō)明白不,我語(yǔ)言表達(dá)能力差
保險(xiǎn)絲斷了,就要重新?lián)Q一個(gè)了。保險(xiǎn)電阻不會(huì)斷,主要防止電路短路(短路太危險(xiǎn)了,可能引發(fā)火災(zāi)等)。至于保險(xiǎn)電阻要用多大阻值的,那還是看實(shí)際問(wèn)題了。如果太大了又會(huì)浪費(fèi)在電阻上浪費(fèi)很多電能
保險(xiǎn)電阻能代替電阻嗎
電阻的負(fù)載有一定的限度,也就是說(shuō)如果流經(jīng)電阻的電流超過(guò)限度時(shí)會(huì)把它燒壞,使電阻呈現(xiàn)開路狀態(tài),從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),電阻具有類似保險(xiǎn)絲的功能---即電路過(guò)流時(shí)能夠切斷電流,好象能起到保險(xiǎn)絲的作用,因此有一部分廠商為了降低成本把原設(shè)計(jì)中的保險(xiǎn)絲換成廉價(jià)的保險(xiǎn)電阻,形式上給客戶增加一點(diǎn)安全感。
但是保險(xiǎn)電阻真的能夠替代保險(xiǎn)絲而起到相同的作用嗎?答案顯然是否!
好的保險(xiǎn)絲必須同時(shí)具備三項(xiàng)功能:保護(hù)功能、承載功能和安全功能。
保護(hù)功能包括過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù),即當(dāng)電路出現(xiàn)不被允許的過(guò)電流直至極限的短路過(guò)電流時(shí),保險(xiǎn)絲必須在所規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)動(dòng)作,從而起到保護(hù)電路或部件的作用,而保險(xiǎn)電阻的起動(dòng)時(shí)間和動(dòng)作持續(xù)時(shí)間等技術(shù)參數(shù)都不可能做到保險(xiǎn)絲那樣準(zhǔn)確,過(guò)載電流保護(hù)無(wú)法得到保證,只能對(duì)短路電流起到一點(diǎn)作用。
保險(xiǎn)絲的承載功能是有熔化熱能值來(lái)加以保證的,使得保險(xiǎn)絲能夠承受必要開關(guān)次數(shù)的一定能量的脈沖沖擊,我們?cè)谶x用時(shí)需要加以計(jì)算和評(píng)估,而保險(xiǎn)電阻本身沒有類似的技術(shù)指標(biāo),用得小了會(huì)被脈沖沖斷、用得大了就更沒有保護(hù)功能。
至于安全功能,保險(xiǎn)絲是通過(guò)額定電壓、分?jǐn)嗄芰Φ戎笜?biāo)來(lái)保證的,尤其要通過(guò)權(quán)威的第三方安規(guī)認(rèn)證來(lái)保證,但保險(xiǎn)電阻本身不是安全元件,也不需要安全認(rèn)證,其安全性就可想而知,本來(lái)保護(hù)功能就不足,而且在燒斷過(guò)程中難以保證不產(chǎn)生危及周圍的不安全現(xiàn)象。
綜上所述,保險(xiǎn)電阻雖然具有過(guò)流燒斷的動(dòng)作,但并不能真正起到保險(xiǎn)絲相同的作用。
結(jié)語(yǔ)
關(guān)于保險(xiǎn)電阻和保險(xiǎn)絲的相關(guān)介紹就到這了,如有不足之處歡迎指正。
