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貼片保險絲的選擇及使用方法

來源: ickey
2020-09-27
類別:基礎知識
eye 47
文章創建人 拍明

原標題:貼片保險絲的選擇及使用方法

貼片保險絲(SMD Fuse)因其體積小、自動化貼裝效率高,廣泛應用于消費電子、通信設備、汽車電子等領域。其選擇和使用需綜合考慮電氣參數、環境條件及工藝兼容性。以下是詳細指南:


一、貼片保險絲的核心參數與選擇

1. 關鍵參數解析


參數定義選擇依據典型值范圍
額定電流 長期穩定工作的最大電流根據負載電流選擇,需考慮安全系數(普通電路1.2~1.5倍,沖擊電路1.5~2倍)。0.1A~15A
額定電壓 熔斷后能承受的最大電壓必須≥電路工作電壓(如12V電路選24V或更高)。16V、24V、32V、63V等
分斷能力熔斷時能切斷的最大故障電流需≥電路最大短路電流(如家庭電路選5kA,工業電路選10kA以上)。50A~100A(消費電子)
500A~10kA(工業)
熔斷特性熔斷時間與電流的關系快熔(F)用于敏感電路,慢熔(T)用于電機等啟動電流大的負載。快熔(F)、慢熔(T)
I2t值熔斷能量(電流平方×時間)需匹配電路能量需求,避免誤熔斷或拒熔斷。0.001~1000 A2·s
尺寸規格封裝尺寸(長×寬×高)需與PCB設計兼容,常見封裝如0402、0603、1206等。0402(1.0×0.5mm)
1206(3.2×1.6mm)


2. 選型步驟
  1. 確定負載電流

    • 測量電路正常工作電流(如LED驅動電流為500mA),選擇 ,向上取整為1A。

  2. 計算電壓與分斷能力

    • 電路電壓為12V,選 ;短路電流估算為50A,選分斷能力≥50A的型號。

  3. 匹配熔斷特性

    • 保護LED燈選快熔(F),保護電機選慢熔(T)。

  4. 驗證I2t值

    • 查閱保險絲I2t曲線,確保在預期過載電流下能可靠熔斷。

  5. 選擇封裝尺寸

    • 空間受限選0402/0603,大電流選1206或更大。


二、貼片保險絲的典型應用與推薦型號

1. 消費電子(如手機、平板)
  • 需求:小體積、低功耗、快熔斷。

  • 推薦型號

    • Littelfuse 0452系列(0402封裝, 0.1~5A,快熔)。

    • Bourns MF-PSMF系列(0603封裝, 0.5~7A,低阻抗)。

2. 通信設備(如路由器、基站)
  • 需求:高可靠性、抗浪涌。

  • 推薦型號

    • TE Connectivity 1812L系列(1812封裝, 1~15A,慢熔)。

    • Bel Fuse 0ZCG系列(1206封裝,高分斷能力)。

3. 汽車電子(如ECU、車燈)
  • 需求:耐高溫、抗振動、AEC-Q200認證。

  • 推薦型號

    • Littelfuse AEC-Q200系列(1206封裝, 0.5~10A,耐溫-55℃~+125℃)。

    • Schurter FSM系列(陶瓷基板,抗硫化)。

4. 工業控制(如PLC、變頻器)
  • 需求:高分斷能力、長壽命。

  • 推薦型號

    • Bussmann 170M系列(陶瓷管體,分斷能力10kA)。

    • Eaton Bussmann FSMJ系列(方形封裝,高I2t值)。


三、貼片保險絲的使用注意事項

1. 安裝工藝
  • 焊接溫度

    • 峰值溫度≤260℃,焊接時間≤5秒(避免熔體過熱)。

    • 推薦回流焊曲線:預熱150℃/60秒,峰值245℃/10秒。

  • 焊盤設計

    • 焊盤間距≥保險絲長度,避免短路。

    • 推薦焊盤尺寸:比保險絲焊端寬0.1~0.2mm。

2. 環境適應性
  • 溫度降額

    • 環境溫度每升高25℃,額定電流降額20%(如85℃時,1A保險絲實際可用0.8A)。

  • 濕度與腐蝕

    • 高濕環境選鍍鎳端帽,避免氧化。

    • 含硫環境選陶瓷基板或抗硫化涂層。

3. 失效模式與處理
  • 正常熔斷

    • 外觀可見熔體中段斷裂,需更換同規格保險絲。

  • 異常失效

    • 端帽熔化:可能因分斷能力不足,需換更高分斷型號。

    • 管體破裂:可能因過電壓擊穿,需檢查電路電壓。

4. 替代與兼容性
  • 替代原則

    • 僅允許同尺寸、同電氣參數的型號替代(如0603封裝1A快熔保險絲不可直接替換為1206封裝)。

  • 品牌差異

    • 不同品牌I2t曲線可能不同,需實測驗證。



四、常見問題與解決方案


問題原因解決方案
保險絲頻繁熔斷負載電流過大或電路短路檢查負載設計,增大保險絲額定電流或修復短路故障。
保險絲拒熔斷分斷能力不足或熔體材料劣化換高分斷能力型號,或檢查保險絲是否受潮/氧化。
焊接后保險絲失效焊接溫度過高或時間過長優化回流焊曲線,使用紅外測溫儀監控溫度。
保險絲誤動作環境溫度過高或瞬態沖擊電流降額使用(如85℃時選1.5倍額定電流),或改用慢熔型號。

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五、直接結論與推薦

  1. 選型核心原則

    • 電流匹配(普通1.2,沖擊1.5)。

    • 電壓安全

    • 分斷能力:≥電路最大短路電流。

  2. 推薦型號

    • 消費電子:Littelfuse 0452系列(0402封裝,快熔)。

    • 汽車電子:Littelfuse AEC-Q200系列(1206封裝,耐高溫)。

    • 工業控制:Bussmann 170M系列(陶瓷管體,高分斷)。

  3. 使用建議

    • 焊接前確認回流焊曲線,避免高溫損傷。

    • 高濕/含硫環境選鍍鎳端帽或陶瓷基板。

    • 定期測試保險絲I2t值,確保長期可靠性。


六、總結

貼片保險絲的選擇需綜合考慮電氣參數、環境條件及工藝兼容性。通過合理選型和規范使用,可有效保護電路免受過載、短路等故障影響。在實際應用中,建議結合具體場景進行測試驗證,確保保險絲的可靠性和安全性。


責任編輯:David

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標簽: 貼片保險絲

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