一文读懂熔断器原理和作用 熔断器的作用
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 。
(5)自复位保险丝
使用金属钠作为熔体，在室温下具有高导电性 。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温，使钠迅速汽化，蒸汽钠呈现高阻态，从而限制短路电流 。当短路电流消失时，温度下降，金属钠恢复了原来良好的导电性 。自熔丝只能限制短路电流，不能真正断路 。它的优点是不需要更换熔体，可以重复使用 。
工作时，熔断器串联在被保护电路中 。当电路短路或严重过载时，熔断器中的熔体会自动熔断，起到保护作用 。最常见的是保险丝 。
偏好；喜好；优先；参数选择
(1)熔断器的额定电压应与电动机的工作电压相符 。熔断器的工作电压与熔丝管的长度和绝缘强度有关 。熔断器不能用在电压高于其额定电压的电路中，也不能装入小熔丝管中 。
(2)熔断器的额定电流应大于电机电路的最大长期工作电流 。
(3)熔断器的极限开路电流应大于最大短路电流 。以确保在切断故障电流时保险丝不会被烧断 。
(4)焊件的额定电流应按以下三种情况选择:
①根据正常工作条件选择:
电机的启动电流可达(4 ~ 8) IED，启动持续时间约为5 ~ 10s 。在这种情况下，保险丝不应老化或熔断 。
具体的保险丝特性应符合制造商提供的曲线 。由试验可知，当熔断器的额定电流约为最大通过电流的一半时，可以满足上述要求 。
断路器，俗称“空气体开关”，也是短路保护器的一种，过电流时会自动跳闸，从而起到保护作用；保险丝和断路器是保护装置 。但它们并不相同 。断路器是一个总称，它可以分为两种类型-框架断路器和塑壳断路器 。框架式断路器俗称万能式断路器；塑壳断路器俗称空气体启动 。它们具有短路和过载保护，可以重复使用 。一般寿命从几千到几万次不等 。保险丝是一种通过熔体熔化来保护电路的电器，所以不能重复使用 。未来需要更换熔体进行保护 。
保险丝和断路器的区别:
它们的共同点是可以实现短路保护 。熔断器的原理是电流流过导体会使导体发热，当达到导体的熔点时，导体熔化，从而断开电路，保护电器和电路不被烧坏 。是热量的积累，所以也可以实现过载保护 。一旦熔体烧完，应更换熔体 。
断路器也可以实现线路的短路和过载保护，但原理不同 。它通过电流的底磁效应(电磁脱扣器)实现开路保护，通过电流的热效应实现过载保护(不熔断，无需更换器件) 。实际中，当电路中的用电负荷接近长时间使用的保险丝的负荷时，保险丝会逐渐发热直至熔断 。如上所述，保险丝熔断是电流和时间共同作用的结果，起到保护电路的作用 。这是一次性的 。断路器是电路中的电流突然增大，超过断路器的负载时，对电路的保护，会自动断开 。是瞬时电流增大时对电路的保护，比如漏电大，或者发生短路，或者瞬时电流大 。待查明原因后，即可开机继续使用 。如上所述，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果，而断路器只要电流超过其设定值就会跳闸，几乎可以不考虑时间效应 。断路器是低压配电中常用的部件 。也有一些地方适合用保险丝 。
其他相关:
[吹]知识素养的四种类型的保险丝
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电轨要选择额定值超过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 。
(5)自复位保险丝
使用金属钠作为熔体，在室温下具有高导电性 。当电路发生短路故障时，短路电流产生高温，使钠迅速汽化，蒸汽钠呈现高阻态，从而限制短路电流 。当短路电流消失时，温度下降，金属钠恢复了原来良好的导电性 。自熔丝只能限制短路电流，不能真正断路 。它的优点是不需要更换熔体，可以重复使用 。
工作时，熔断器串联在被保护电路中 。当电路短路或严重过载时，熔断器中的熔体会自动熔断，起到保护作用 。最常见的是保险丝 。
偏好；喜好；优先；参数选择
(1)熔断器的额定电压应与电动机的工作电压相符 。熔断器的工作电压与熔丝管的长度和绝缘强度有关 。熔断器不能用在电压高于其额定电压的电路中，也不能装入小熔丝管中 。
(2)熔断器的额定电流应大于电机电路的最大长期工作电流 。
(3)熔断器的极限开路电流应大于最大短路电流 。以确保在切断故障电流时保险丝不会被烧断 。
(4)焊件的额定电流应按以下三种情况选择:
①根据正常工作条件选择:
电机的启动电流可达(4 ~ 8) IED，启动持续时间约为5 ~ 10s 。在这种情况下，保险丝不应老化或熔断 。
具体的保险丝特性应符合制造商提供的曲线 。由试验可知，当熔断器的额定电流约为最大通过电流的一半时，可以满足上述要求 。
断路器，俗称“空气体开关”，也是短路保护器的一种，过电流时会自动跳闸，从而起到保护作用；保险丝和断路器是保护装置 。但它们并不相同 。断路器是一个总称，它可以分为两种类型-框架断路器和塑壳断路器 。框架式断路器俗称万能式断路器；塑壳断路器俗称空气体启动 。它们具有短路和过载保护，可以重复使用 。一般寿命从几千到几万次不等 。保险丝是一种通过熔体熔化来保护电路的电器，所以不能重复使用 。未来需要更换熔体进行保护 。
保险丝和断路器的区别:
它们的共同点是可以实现短路保护 。熔断器的原理是电流流过导体会使导体发热，当达到导体的熔点时，导体熔化，从而断开电路，保护电器和电路不被烧坏 。是热量的积累，所以也可以实现过载保护 。一旦熔体烧完，应更换熔体 。
断路器也可以实现线路的短路和过载保护，但原理不同 。它通过电流的底磁效应(电磁脱扣器)实现开路保护，通过电流的热效应实现过载保护(不熔断，无需更换器件) 。实际中，当电路中的用电负荷接近长时间使用的保险丝的负荷时，保险丝会逐渐发热直至熔断 。如上所述，保险丝熔断是电流和时间共同作用的结果，起到保护电路的作用 。这是一次性的 。断路器是电路中的电流突然增大，超过断路器的负载时，对电路的保护，会自动断开 。是瞬时电流增大时对电路的保护，比如漏电大，或者发生短路，或者瞬时电流大 。待查明原因后，即可开机继续使用 。如上所述，熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果，而断路器只要电流超过其设定值就会跳闸，几乎可以不考虑时间效应 。断路器是低压配电中常用的部件 。也有一些地方适合用保险丝 。
其他相关:
[吹]知识素养的四种类型的保险丝
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电轨要选择额定值超过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；
【一文读懂熔断器原理和作用 熔断器的作用】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 。
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