熔断器电阻的测量方法：熔断器电阻的选择技巧

一、熔断电阻

二、熔断器的选用技巧

图 1. 时间-电流特性表

通常规定使用曲线上的几个关键点来评价熔断器的过载性能。它是熔断器质量评价或验收的主要依据。

分断能力也称为最大分断能力或短路分断能力或分断电流。分断能力是熔断器最重要的安全指标。它显示了保险丝在规定电压下可以安全切断的最大电流。当流过熔断器的电流大到短路时，仍需使用熔断器安全断开电路而不会造成任何损坏。当超过额定开断电流值时，熔断器可能会断裂、爆炸、飞溅，造成周围人员或其他部件燃烧、毁坏等现象。

传统上，当被保护系统直接连接到电源输入电路并且保险丝放置在电源输入部分时，必须使用具有高分断能力的保险丝。在大多数二次电路中，特别是当电压低于电源电压时，低断路熔断器就足够了。

熔断器的熔化热值（If2t）是指熔体被熔断所需的能量值。通常用作熔断器承受浪涌能力的技术指标，其中I为过载电流，t为分断时间。

• 原则：

选择熔断器时，必须考虑If2t>Ir2t，即熔断器的熔化热应大于浪涌电流释放的热量。

熔断器的熔断时间与电流产生的热量、散热条件和熔断器的热容量特性有关。许多因素会影响熔断器的分断时间，因此熔断器在 d 处会有不同的 If2t。熔断器的熔断时间与电流产生的热量、散热条件和熔断器的热容量特性有关。许多因素会影响熔断器的熔断时间，因此熔断器在不同的分断时间或不同的分断电流下会有不同的If2t，即If2t不是一个常数。

能量/时间曲线最好地描述了熔断器的熔化热变化，是设计人员选择脉冲以承受熔断器能力的主要参考。

• 抗脉冲冲击频率：

当 If2t > Ir2t 时，熔断器应能承受脉冲的冲击。并且它不会被破坏而是会受到一些损坏，从而稍微降低了它的If2t。通过计算和选择If2t和Ir2t的关系，就可以知道熔断器能承受的脉冲冲击电阻频率。反之，熔断器所能承受的浪涌脉冲频率，则取决于熔断器的If2t与您选择的电路脉冲的Ir2t之间的关系。

• AEM熔断器的If2t和Ir2t的大致关系：

Ir2t ≤ 30% If2t：100 000次

Ir2t ≤ 38% If2t：10 000次

Ir2t ≤ 48% If2t：1000次

• Littelfuse 熔断器的 If2t 和 Ir2t 之间的近似关系：

Ir2t ≤ 22% If2t：100 000次

Ir2t ≤ 29% If2t：10 000次

Ir2t ≤ 38% If2t：1000次

熔断器的寿命很长，在没有故障的情况下可以与设备的寿命同步。

IEC小型管状熔断器寿命测试方法：在直流电源条件下，通1.20In（或1.05In）电流1小时，断开15分钟，连续100个循环。最后以1.5In(或1.15In)电流通电1小时，无断线或其他异常现象。

熔断器在正常情况下的存放期不少于两年，复检合格后可再次存放。

• 管状：

玻璃管-低分断能力，陶瓷管-高分断能力；

填充细粒石英砂——用于灭弧、玻璃管变色——断裂指示；

内焊和外焊；

添加引线帽 - 用于焊接（有时需要先形成引线）

• 微型：电阻、晶体管、薄膜

• 切片：薄膜型、多层整体式、电阻式

• 其他：插入式、螺栓式、密封式、报警式

• 熔体结构：圆丝、扁丝、单丝、双丝、复合丝

这种归一化选择的原则只是抗性选择的一个“轮廓”。根据以往工程师的选型经验，具有通俗的选型意义。在要求较高的电路设计中，需要在具体电路设计中根据电气要求进一步考虑电阻的选择。

• 电阻选择的“概述”

1.金属膜电阻：1W以下功率最好是金属膜电阻，1W以上功率最好是金属氧化膜电阻。

2.碳膜电阻：为手机专用类别。首选评级信息标有“T”。

3. 熔断电阻：不推荐。反应速度慢，不能恢复。建议使用快速、可恢复的设备来保护电路并降低维护成本。

4. 线绕电阻：大功率电阻。

5.集成电阻：SMT。插件项目只保留并联型，插件独立项目将被淘汰，取而代之的是同等级的片式集成电阻。

6. 贴片厚膜电阻：朝着小型化、大功率方向，随着适配方向的发展，会动态调整优选库。这类电阻器是小功率电阻器的首选对象。

7. 贴片薄膜电阻：建议使用精度更高的类别。

• 选型及应用要求配对表

1. 性能要求——可选类型

图 2. 性能要求和可选类别选择表

2、额定功率——阻值范围

图 3. 额定功率和电阻范围选择表

第一部分详细解释了电阻器的特性参数。在众多的概念中，有两个概念对于电阻器的选择尤为重要——标称阻值和阻值容差。

标称电阻由电阻器设计决定，通常是电阻器上标记的电阻值。电阻器在规定条件下测量得到的电阻值称为实际电阻值。为了便于生产和使用，国家规定了一系列电阻值作为产品的标准值。这些电阻值称为电阻器的标称电阻系列。一般来说，精度与标称电阻系列有关。精度越高，选择的标称系列越密；精度越低，选择的标称系列越薄。因工厂商业化生产需要，无功元件产品规格以特定系列提供。综合考虑技术经济合理性，E系列目前主要用作电抗元件规格。常用的系列有E6、E12、E24、E96系列。

电阻的实际阻值与标称阻值之间可能存在偏差。这种偏差的最大允许范围称为电阻容差，也称为精度。它通常表示为标称电阻的百分比。了解了标称电阻和电阻容差后，我们再来看看电阻的选择。

• 电阻器的一般特性参数选择要求：

1) 精度

不要在设计中一味追求电阻本身的精度，即使高精度电阻受环境影响，可能会超出其范围。因此，我们应该更加关注可靠性测试的指标。目前，选择电阻的精度不建议超过0.1%。常用的厚膜电阻精度为5%。1% 的精度需要选择厚膜电阻器。建议精度要求为 1% 或更低，以使用薄膜电阻器。

2) 不使用极限和边缘规格

不使用每类电阻器的极限规格，例如特定系列电阻器中最大和最小电阻值的边缘规格。

3) 降额

降额是提高电阻器可靠性和寿命的最重要手段。电阻的功率取决于封装的尺寸。薄膜电阻的功率很小，一般小于1W。使用电阻时，功率必须降额。

不同类型的电阻器具有不同的绝缘介质和自愈机制。对承受应力降额程度（主要是工作电压、功耗和工作环境温度）的要求不同，但一般在0.6倍额定承受应力下使用，不超过0.75倍。建议将降额曲线再降低 80%。绕组电阻具有大功率特性。

• 电阻器额定功率的计算方法：

当电阻小于额定电阻时，额定电压：

额定功率的计算

当电阻小于额定电阻时，额定电压等于最高电压。

4) 电阻值的变化

电阻器在实际运行中的阻值与标称阻值不同，与以下因素有关：

— 电阻偏差：在实际生产中，电阻的阻值会与标称阻值有偏差，此偏差应在电阻的公差范围内。

— 工作温度：电阻的阻值随温度变化。这个特性是通过TCR值来衡量的，它是电阻的温度系数。

——电压效应：电阻的阻值与施加的电压有关，其变化可用电压系数表示。电压系数是当外加电压变化1V时电阻器阻值的相对变化。

— 频率效应。随着工作频率的提高，电阻器本身的分布电容和电感起着越来越重要的作用。

— 时间耗散效应。电阻随着工作时间的增加逐渐老化，阻值逐渐变化（一般是增加）。

外加应力下的电阻值漂移应在电路要求的范围内，同时还要考虑老化因素。应给出设计余量（通常为电路要求范围的一半），如电路要求其变化在±10%以内，应选择变化在±5%以内的电阻。

5) 额定工作温度

每种特定类型的电阻器都有规定的额定环境工作温度范围，在实际使用中不应超过规定的环境工作温度范围。

目前，TCR小的电阻只是薄膜电阻。一般情况下，碳膜和陶瓷电阻的TCR为负值。对于低 TCR 设计，建议使用 10 ppm。不同材料电阻的TCR差异很大。大致范围见下表：

图 4. 不同材料电阻的 TCR

6) 功率降额曲线

当工作环境温度高于70℃时，应在原使用的基础上降额使用。降额曲线如图5所示：

图 5. 电阻的功率降额曲线

7) 引脚表面金属

引脚的表面金属为Sn、Pb或Sn。焊接性能好，价格低。尽量避免使用贵金属引脚或外部电极电阻。（对于特殊类型的电阻，如果行业普遍采用贵金属作为引脚表面金属，则应采用行业通用标准）。

8) 安装

尽可能使用表面贴装电阻器。表面贴装不仅生产效率高，体积小，而且由于大量使用而价格低廉。为了节省空间，可以使用表面贴装集成电阻器（它们是芯片厚膜电阻器阵列，也称为电阻器组或电阻器网络）。

现在以功率计上的电压电阻采样为例来说明如何选择电阻。具体电路要求是：

1.应用于采样电路

2、电阻两端电压为500VAC

3.电阻受环境温度影响小

4.电阻值在1.5M左右

5、电阻精度要求高

·该电阻用于采样电路。功率要求不高，精度要求比较高。可以使用薄膜电阻（金属膜、芯片厚膜、芯片薄膜）。综合考虑价格、实际电阻封装和电路安装，选择薄膜电阻。

·本电路受温度影响较小（TCR值小，一般小于100ppm）。

·参数选择：

(1)根据常用元件系列E24，我们选择1.5M

(2)根据实际使用情况，电阻精度为1%。

(3) TCR为100ppm，精度在千分之三范围内。

(4) Power = U * U * ÷ 1.5M = 0.3W，降额70%选择1W电阻

(5)额定电压=500*1.414=700，选择1KV耐压

初步评选结果如下：

金属膜电阻，1.5M，1%精度，TCR 100ppm，1W功率。

初步选型后，需要在样品制作完成后进行电路测试，调整电阻的具体参数，反复进行选型测试，达到系统稳定运行，即为电阻的完整选型。

1. 保险丝能起到电阻的作用吗？

电阻器通过以欧姆为单位测量的电阻值来限制电流。保险丝通过在高于特定电流值的情况下断开电路来限制过流损坏。... 保险丝可以用作电阻器。甚至还有可熔电阻器，它们充当具有确定值的电阻器，但它们也充当过流保险丝。

2. 什么是易熔电阻？

可熔电阻器是一种特殊类型的电阻器，用于保护任何电路。... 可熔电阻器对于低功率要求的高灵敏度电路以及过载和浪涌处理要求不太严格的应用非常有用。

3. 易熔电阻是如何工作的？

当超过其额定电流时，易熔电阻会像保险丝一样断开。该组件通常是熔化温度约为 1 400°C 的镍铬合金元素。镍铬合金具有较低的电阻热系数，这使得电阻器在温度范围内具有稳定的电阻。

4. 保险丝的电阻是多少？

下一个问题：保险丝的电阻是多少？嗯，这取决于它的类型以及它的电压、电流和 I2t 额定值。标称“冷”电阻（即在 < 10% 额定电流下）的范围可以从 < 10 毫欧到几欧姆。

5. 如何计算保险丝的电阻？

将公式 V=IR 重新排列为 I=V/R 允许用 V/R 代替 P=IV 中的 I 产生 P=V^2/R，重新排列 R 产生 R=V^2/P。对于保险丝：保险丝安培数通常刻在保险丝的外面；该元件的电阻很小，但它的电阻可以用万用表测量。

6、为什么保险丝电阻高？

保险丝应具有高电阻，并且会产生大量热量，使保险丝更容易达到其熔点。此外，与没有高电阻时相比，高电阻会降低电路中流动的电流。

7.什么是保险丝电阻？

可熔电阻器是一种绕线电阻器，设计为在超过电阻器的额定功率时很容易烧开。

8. 熔断电阻的作用是什么？

设计用于保护电路免受过载的电阻器；它的电阻限制了电流流动，从而在首次向电路通电时防止浪涌；当电流消耗超过设计限制时，其熔断器特性会打开电路。

9. 可以用保险丝代替电阻吗？

保险丝可以用作电阻器。甚至还有可熔电阻器，它们充当具有确定值的电阻器，但它们也充当过流时的保险丝。... 电阻器通过以欧姆为单位测量的电阻值来限制电流。保险丝通过在高于特定电流值的情况下断开电路来限制过流损坏。

10.保险丝会增加电阻吗？

是的，它会，因为任何现实世界的保险丝都有电阻。而且这个电阻也会随着温度的变化而变化。