溫度保險(xiǎn)絲也叫做熱熔斷體(國標(biāo)GB9816.1-2013),是溫度感應(yīng)回路切斷裝置。溫度保險(xiǎn)絲能感應(yīng)電器電子產(chǎn)品非正常運(yùn)作中產(chǎn)生的過熱,從而切斷回路以避免火災(zāi)的發(fā)生。常用于:電吹風(fēng)、電熨斗、電飯鍋、電爐、變壓器、電動(dòng)機(jī)、飲水機(jī)、咖啡壺等,溫度保險(xiǎn)絲運(yùn)作后無法再次使用,只在熔斷溫度下動(dòng)作一次。
工作原理
裝備溫度異常升高,溫度保險(xiǎn)絲(暖熔斷體)感觸感染環(huán)境溫度,當(dāng)溫度到達(dá)易熔合金的融點(diǎn)時(shí),易熔合金融化,在特別樹脂的作用下,已融化的合金敏捷收縮成球,從而堵截電流。
參數(shù)
?、兕~定溫度:有時(shí)也稱為動(dòng)作溫度或熔斷溫度,它是指在無負(fù)荷的情況下,使溫度以每分鐘1℃的速度上升至熔斷時(shí)的溫度。
?、谌蹟嗑?是指溫度保險(xiǎn)絲實(shí)際熔斷溫度與額定溫度的差值。
③額定電流與額定電壓:一般溫度保險(xiǎn)絲標(biāo)你的電流及電壓均有一定的余量,通常為5A和250V。
溫度保險(xiǎn)絲是一次性使用的保護(hù)元件,它的梗用效果不僅取決于元件本身的各項(xiàng)性能,更重要的是如何正確選用和安裝溫度保險(xiǎn)絲。溫度保險(xiǎn)絲使用時(shí)一般是串接在電路中,因而選擇溫度保險(xiǎn)絲時(shí)必須要使它的額定電流值大于電路中的使用電流,決不允許通過溫度保險(xiǎn)絲的電流超過規(guī)定的額定電流值。在選擇溫度保險(xiǎn)絲的額定溫度前,必須了解和實(shí)際測(cè)量需要保護(hù)的溫度與安裝溫度保險(xiǎn)絲位置的溫度差值。除此之外,熔斷時(shí)間的長(zhǎng)短、可否通風(fēng)等對(duì)選擇溫度保險(xiǎn)絲的額定溫度也是密切相關(guān)的。
動(dòng)作溫度測(cè)試方式
1 裝備EQUIPMENT:
1) 溫度計(jì)THERMOMETER
2) 硅油池SILICON OIL BATH
3) 攪拌器STIRRER
4) 試樣SAMPLE
5) 夾具FIXTURE
6) 發(fā)光二極管LED
7) 限流電阻RESISTOR
8) 加暖器HEATER
2 測(cè)試方式:
將試樣兩引腳分離銜接在測(cè)試裝備的夾具上,通上10毫安左右的檢測(cè)電流(最大不超過100毫安),用一發(fā)光二極管唆使檢測(cè)電流的通斷。將硅油池溫度先穩(wěn)固在TF-10℃(硅油池應(yīng)帶有攪拌器以保證溫度平均,加暖升溫速率可節(jié)制),然后將試樣放入硅油池內(nèi),溫度計(jì)探頭應(yīng)絕靠近試樣,節(jié)制硅油池溫度以每分鐘0.5-1℃的速率升溫,當(dāng)發(fā)光二極管熄滅時(shí),記下溫度計(jì)讀數(shù),既試樣的動(dòng)作溫度。
常用規(guī)格
(鉛含量不超過1000PPM,引腳為鍍錫紫銅線)
直徑(mm) | 額定電流(A) | 熔斷電流(A) | 直徑(mm) | 額定電流(A) | 熔斷電流(A) |
0.28 0.32 0.35 0.36 0.40 0.46 0.52 0.54 0.60 0.71 | 1 1.1 1.25 1.35 1.5 1.85 2 2.25 2.5 3 | 2 2.2 2.5 2.7 3 3.7 4 4.5 5 6 | 0.81 0.98 1.02 1.25 1.51 1.67 1.75 1.98 2.40 2.78 | 3.75 5 6 7.5 10 11 12.5 15 20 25 | 7.5 10 12 15 20 22 25 30 40 50 |
常見種類
溫度保險(xiǎn)絲有多種構(gòu)成方式,以下介紹比較通用的三種:
有機(jī)物型溫度保險(xiǎn)絲
由可動(dòng)觸點(diǎn)(sliding contact)、 彈簧(spring)、可熔體(electrically nonconductive thermalpellet)構(gòu)成。在溫度保險(xiǎn)絲啟動(dòng)之前電流從左側(cè)引線流向可動(dòng)觸點(diǎn)(sliding contact),通過金屬外殼向右側(cè)引線流動(dòng)。在外部溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)有機(jī)物可熔體熔化,壓縮彈簧會(huì)變松。即彈簧膨脹,可動(dòng)觸點(diǎn)(slidingcontact)與左側(cè)引線分離?;芈繁淮蜷_,可動(dòng)觸點(diǎn)(sliding contact)與左側(cè)引線間電流被切斷。
瓷管型溫度保險(xiǎn)絲
由軸對(duì)稱的引線(Lead)、在規(guī)定溫度下可熔化的易熔合金(fusible alloy)及為防止其熔化氧化的特殊混合物(special compound)和絕緣瓷管(ceramic insulator)構(gòu)成。周圍溫度上升時(shí)特定的樹脂混合物開始液化, 當(dāng)達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)在樹脂混合物的幫助下(增大已熔化合金的表面張力),已熔化合金在表面張力的作用下迅速以兩端引線為中心收縮成球狀,從而永久切斷回路。
方殼型溫度保險(xiǎn)絲
溫度保險(xiǎn)絲兩引腳間連接著一段易熔合金絲,特殊樹脂包覆著易熔合金絲,電流可以從一根引腳流向另一根引腳,當(dāng)溫度保險(xiǎn)絲周圍溫度上升到它的動(dòng)作溫度時(shí),其易熔合金熔化并在表面張力作用下及特殊樹脂幫助作用下,收縮成球狀附在兩引腳末端。這樣,電路被永久切斷。
下列事項(xiàng)是為確保溫度保險(xiǎn)絲正常操作必須遵守的事項(xiàng):
i)各溫度保險(xiǎn)絲有額定電流和電壓、熔斷溫度(Tf)、使用溫度(Th)、 最大溫度(Tm)要在規(guī)定的參數(shù)下使用。
ii)選定保險(xiǎn)絲安裝位置時(shí)要注意不能因成品內(nèi)的震動(dòng)及其他配件的變位,令應(yīng)力轉(zhuǎn)嫁到保險(xiǎn)絲上。
iii)要安裝在溫度保險(xiǎn)絲熔斷后溫度不會(huì)上升到最大使用溫度以上的地方。
iv)不能用于液體或濕度維持在95%以上的機(jī)器內(nèi)。
v)溫度保險(xiǎn)絲要安裝在只能夠感應(yīng)溫度保險(xiǎn)絲熱源的場(chǎng)所。構(gòu)造上不可避免時(shí)要設(shè)置熱阻隔物,例如安裝于加熱器時(shí)要注意不能直接連接,以免熱線加熱到溫度保險(xiǎn)絲上
vi)為提高溫度保險(xiǎn)絲的電流量而并列聯(lián)接或持續(xù)通過過電流、過電壓, 則溫度保險(xiǎn)絲的內(nèi)部接點(diǎn)受損, 將影響其正常動(dòng)作,因此在上述條件下不能使用。
雖然溫度保險(xiǎn)絲在設(shè)計(jì)上有高可靠性,但單個(gè)溫度保險(xiǎn)絲所能應(yīng)付的異常情況畢竟是有限度的。加上人為或無法預(yù)料的不可抗力的作用下令溫度保險(xiǎn)絲受到損傷不能正常發(fā)揮作用,則機(jī)器發(fā)生異常時(shí)將無法及時(shí)切斷回路。因此在機(jī)器過熱時(shí)、錯(cuò)誤動(dòng)作直接對(duì)人體有影響時(shí)、除保險(xiǎn)絲外無回路切斷設(shè)備時(shí)、在要求高度安全性的情況下, 要使用2個(gè)以上擁有不同熔斷溫度的溫度保險(xiǎn)絲。
薄型溫度保險(xiǎn)絲是專門開發(fā)用于鋰離子電池過溫保護(hù)的,其工作原理同上述第二種溫度保險(xiǎn)絲,用低熔點(diǎn)合金連接回路,低熔點(diǎn)合金周圍包裹助熔樹脂,低熔點(diǎn)合金與金屬導(dǎo)片連接,并被塑料材料所密封。當(dāng)電池內(nèi)部或外部產(chǎn)生短路或其它原因?qū)е码姵貎?nèi)部溫度升高至一定水平,緊貼著電芯的溫度保險(xiǎn)絲就會(huì)快速熔斷,從而切斷電池的外部回路,防止電池爆炸,產(chǎn)生人生傷害事件。由于手持式電子設(shè)備需要越來越便攜,所以溫度保險(xiǎn)絲的尺寸也就需要越小越好,越薄越好。目前最薄的溫度保險(xiǎn)絲可做到0.65mm厚,寬度可以做到2.7mm。溫度保險(xiǎn)絲的內(nèi)阻也很小,只有8mΩ左右,待機(jī)狀態(tài)的功耗很小,可以大大增加鋰離子電池的待機(jī)時(shí)間。
它也有一定的缺點(diǎn),首先它是不可恢復(fù)的,不如PTC那樣,即使出現(xiàn)偶然的故障導(dǎo)致PTC動(dòng)作,一旦故障排除,電池還可以繼續(xù)工作。溫度保險(xiǎn)絲一旦動(dòng)作,整個(gè)電池就不能再工作了。當(dāng)然,隨著鋰離子電池的質(zhì)量越來越好,這種偶然故障出現(xiàn)的概率越來越小,一旦出現(xiàn)異常就不讓該電池可以繼續(xù)使用,卻反而變成了溫度保險(xiǎn)絲的優(yōu)點(diǎn)了。畢竟一塊電池的成本與人身傷害事件相比是微乎其微的。正所謂寧可錯(cuò)殺,也不能放過。只要手機(jī)電池出現(xiàn)過一次高溫故障,誰還敢把這個(gè)潛在的炸彈放在身邊呢?第二,它不能用普通的方式焊接和加工,如PPTC,能耐受住短時(shí)間的高溫,所以可以經(jīng)過回流焊爐焊接、可以直接注塑進(jìn)電池里,但溫度保險(xiǎn)絲只能采用點(diǎn)焊、激光焊等局部焊接的方式,以防溫度保險(xiǎn)絲熔斷。
目前使用較多的是98℃和92℃的薄型溫度保險(xiǎn)絲,在1℃/分的升溫速度下,98℃薄型溫度保險(xiǎn)絲的熔斷溫度為94±3,92℃薄型溫度保險(xiǎn)絲的熔斷溫度為89+3/-4,即85℃~92℃。目前國內(nèi)已有廠家在開發(fā)更高熔斷溫度的薄型溫度保險(xiǎn)絲。溫度保險(xiǎn)絲可以分為:
按材質(zhì)分:可以分為金屬殼,塑膠殼,氧化膜殼
按溫度可以分為:73度99度77度94度113度121度133度142度157度172度192度216度227度240度70度77度84度92度95度105度110度115度121度128度130度139度141度144度152度157度169度184度185度192度216度227度228度240度250度280度320度
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