熔斷器在電子產(chǎn)品中廣泛使用，也有各種設(shè)計規(guī)格。從產(chǎn)品安全角度考慮，使用者應(yīng)該了解，滿足安規(guī)要求的熔斷器實際上特性也有所不同。

本文通過對熔斷器UL248-14和熔斷器CE認(rèn)證技術(shù)咨詢服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的對比，讓讀者更加明確不同標(biāo)準(zhǔn)對同一個產(chǎn)品的認(rèn)證要求，避免在今后的產(chǎn)品認(rèn)證中出現(xiàn)問題。

本文通過對熔斷器UL248-14和熔斷器CE認(rèn)證技術(shù)咨詢服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的對比，讓讀者更加明確不同標(biāo)準(zhǔn)對同一個產(chǎn)品的認(rèn)證要求，避免在今后的產(chǎn)品認(rèn)證中出現(xiàn)問題。

一、不同標(biāo)準(zhǔn)下熔斷器分類

熔斷器或者類似的保護(hù)電路的目的，就是在過流或者短路的情況下保護(hù)電子產(chǎn)品和元件。特別是這些設(shè)備能防止在故障條件下的過熱或者火災(zāi)。所以，熔斷器可以被認(rèn)為具有兩個功能：決定最大的連續(xù)故障電流以及在故障電流超過最大連續(xù)故障電流時斷開電路。

熔斷器基本上都包含一個內(nèi)部裝置，這個裝置的典型結(jié)構(gòu)是裝在一個外殼里面，并且連接到接觸端子。當(dāng)有故障電流產(chǎn)生時，流過熔斷器的大電流將這個裝置熔化，從而斷開連接。這是因為，當(dāng)連接處于冷態(tài)時具有低阻抗，但是當(dāng)它變熱時阻抗增加直至達(dá)到一個已知的熔化點。也就是說，這個裝置的狀態(tài)在定義好的時間內(nèi)由固態(tài)變成液態(tài)或者氣態(tài)，從而將電流降到零。

為利于加強對標(biāo)準(zhǔn)的理解，本文對熔斷器參數(shù)和術(shù)語進(jìn)行討論。??????? 額定電壓。

熔斷器不僅對電流敏感，它也必須工作在額定電壓以內(nèi)。高電壓熔斷器也可以用在電壓很低的電路中。例如，一個額定250V的熔斷器可以被用于一個120V的電路中。但是在超過其額定電壓的環(huán)境下。使用熔斷器可能導(dǎo)致爆炸，由此可能引起火災(zāi)。

額定電流。 制造商會推薦一個熔斷器可以承受的電流，這個穩(wěn)態(tài)電流就是額定電流。

環(huán)境溫度。環(huán)境溫度是指熔斷器周圍直接接觸的外部大氣溫度。過電能力測試在

25°C

條件下測試，但是熔斷器的能力會受環(huán)境溫度影響。正常工作電流越大熔斷器溫度越高。實際經(jīng)驗表明，為了防止過早地?zé)龤蹟嗥?，環(huán)境溫度應(yīng)該保持在

70°C

以下。

額定斷路電流

。通常也被稱作斷路能力，熔斷器的額定斷路電流是指設(shè)備在額定電壓下能夠安全斷開的最大通過電流。根據(jù)熔斷器的類型和設(shè)計的不同，這個電流可以達(dá)到從幾安培到幾千安培。通常，玻璃熔斷器的熔斷能力較低而陶瓷熔斷器能有較高的熔斷能力。

UL248-14中的一個典型的額定值是在125 VAC

下

10000A

。如果在125VAC電路上出現(xiàn)小于

10000A

的過電流，熔斷器可以安全的熔斷。但是，如果過電流超過

10000A

，發(fā)生破壞的風(fēng)險就會增大。

IEC60127-2將熔斷器按照熔斷能力分為三個組。低熔斷能力熔斷器是指在

35A

或者十倍額定電流（兩者取其大者）下測試的熔斷器。工業(yè)上用字母L來表示這類熔斷器。標(biāo)稱具有加強熔斷能力的熔斷器要通過

150A

的測試，用字母E來標(biāo)示這種能力。高熔斷能力的斷路器用字母H標(biāo)示，要通過

1500A

的測試（見附圖）。

時間-電流（T-I）曲線。時間-電流曲線是研究熔斷器特性工程師使用的最廣泛的圖形之一。這個曲線主要用來計算在設(shè)定的過載條件下熔斷器的熔化時間，通常畫在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上。圖像的縱軸代表時間，以秒為單位；橫軸代表故障電流的范圍，以安培為單位（例子見附表）。

如果設(shè)備測試時的瞬間起峰電流或者預(yù)期故障電流是已知的，工程師找到過載電流在橫軸上的位置，然后沿著縱軸方向向上找到與相應(yīng)的熔斷器特性曲線的交點，在縱軸上就可以讀出熔斷時間。

IEC60127-2中除了通過斷路能力來對熔斷器分類之外，還通過時間-電流曲線進(jìn)一步分類。熔斷器分級定義如下：

●超快速作用（FF）；

●快速作用/快速熔斷 （F）；

●中速作用/半延時 （M）；

●慢速熔斷/時差/延時 （T）；

●超慢速作用/超常延時 （TT）。

二、熔斷器UL248-14和IEC60127-2標(biāo)準(zhǔn)差異

需要注意的是，北美和歐洲對熔斷器要求是不同的。最重要的是，兩標(biāo)準(zhǔn)是基于完全不同的使用條件得出的。? 1.北美

美國應(yīng)用的熔斷器標(biāo)準(zhǔn)是UL248-14。加拿大是CSA22.2　No.248-14。這兩個標(biāo)準(zhǔn)實際上是相同的。

熔斷器要么是UL列名的，要么是UL認(rèn)可的。了解這兩種情況之間的不同非常重要。UL列名的熔斷器滿足UL/CSA　248-14標(biāo)準(zhǔn)的所有要求，而UL認(rèn)可的熔斷器不需要滿足所有的要求。UL會根據(jù)制造商提出的請求來測試熔斷器，看它是否滿足特定的規(guī)格，然后認(rèn)證它符合這個規(guī)格。當(dāng)使用UL認(rèn)可的熔斷器或者其他UL認(rèn)可的元件時，工程師應(yīng)該研究企業(yè)提供的可接受使用條件。

使用UL列名的熔斷器的優(yōu)點之一是，在產(chǎn)品已經(jīng)通過認(rèn)證后，如果工程師想使用其他制造商的熔斷器，是允許的，只要熔斷器的額定值和種類一致就可以，而不需要額外對最終產(chǎn)品中的元件進(jìn)行測試。UL列名表明這個熔斷器符合UL248-14的規(guī)格，而認(rèn)可則暗示它由于種種原因不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；后者只能表明UL已經(jīng)測試過這個部件，而且可以確定它滿足制造商提供的規(guī)格。這兩個選擇允許公司提供更廣的產(chǎn)品種類，而除了被限制在UL248-14標(biāo)準(zhǔn)之外，還有其他的UL標(biāo)準(zhǔn)可以適用。例如，由于尺寸很小，大多數(shù)表面貼的熔斷器不能滿足UL248-14標(biāo)準(zhǔn)，但是，UL仍然根據(jù)制造商的安全規(guī)格提供認(rèn)證。

由于熔斷器被認(rèn)證機構(gòu)歸為關(guān)鍵元器件，在CB或者UL提供的最終產(chǎn)品安全報告中熔斷器需受控并應(yīng)記錄。所以，建議設(shè)備制造商在找檢測機構(gòu)做產(chǎn)品認(rèn)證的時候，提供兩個或者更多的熔斷器樣品進(jìn)行測試。這將避免由于制造商想要使用不同的元器件供應(yīng)商而導(dǎo)致產(chǎn)品需要重新認(rèn)證。

2.歐洲

在歐洲以及世界上其他市場上產(chǎn)品中使用的熔斷器的認(rèn)證要求，是由IEC60127來規(guī)定的。像北美的標(biāo)準(zhǔn)一樣，這個標(biāo)準(zhǔn)也包括許多部分，本文關(guān)注的是第二部分。

UL248-14和IEC60127-2的測試要求是不一樣的。因此，一個具有UL或者CSA標(biāo)志的熔斷器在沒有經(jīng)過附加測試的情況下，是不能用于除北美市場外的產(chǎn)品中的。反之亦然。UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于熔斷器作用時弧化時間對電流特性（也就是時間－電流曲線）的區(qū)別是明顯的。

附表顯示了UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)對于典型的快速作用熔斷器設(shè)定過載的比較。表中清楚地表明在相同的過載電流下IEC熔斷器熔斷時間更長。即使這樣，UL熔斷器也要求在額定電流下至少持續(xù)四個小時，經(jīng)驗證明，如果提供100％的額定電流，最終會在此之后的某個點熔斷。所以，熔斷器制造商建議按照UL248-14要求設(shè)計的熔斷器，連續(xù)通電時只能使用額定電流的75％。但是由于不同的開路特性，根據(jù)IEC60127-2要求設(shè)計的熔斷器可以連續(xù)使用在額定電流下。上面的例子中使用的裕度參數(shù)是為了模擬現(xiàn)實中的情況，與UL潛在要求的嚴(yán)格控制的實驗室情況進(jìn)行對比。

北美標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)的另一個主要區(qū)別是額定電流。UL和CSA認(rèn)證熔斷器的電流可以高達(dá)

6000A

，如果沒有特別附加的測試，則取決于UL248-14的分類，由制造商自己來提交并保證這么多的額定電流。而IEC60127-2單獨列出了規(guī)定的額定電流值—

1 A

，

2 A

，3.15

A等一些可以生產(chǎn)并通過認(rèn)證的熔斷器。能夠通過IEC60127標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的最大額定電流值是

6.3A

。如果想要在歐洲市場上使用超過

6.3A

電流的熔斷器，則要在最終產(chǎn)品中測試熔斷器。

這兩個標(biāo)準(zhǔn)的壓力測試也有很大的不同。IEC60127要求熔斷器通過以下耐久試驗：在120%的額定電流下運行100個循環(huán)，然后在150%額定電流下工作1個小時。如果熔斷器仍然可以導(dǎo)通并且能夠產(chǎn)生最大電壓降10%的增量，則認(rèn)為測試成功。UL和CSA標(biāo)準(zhǔn)不需要這樣的測試。

IEC60127和UL248-14都明確規(guī)定要求熔斷器要標(biāo)注制造商名稱或者商標(biāo)，額定電流，額定電壓以及熔斷能力。

三、結(jié)論

熔斷器是很小但很關(guān)鍵的電子設(shè)備設(shè)計元件。正確地選擇符合安規(guī)要求的熔斷器是很重要的。由于北美和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的差異，包括UL對于列名和認(rèn)可的差異，有可能會導(dǎo)致最終產(chǎn)品不能滿足安規(guī)要求，需要工程師引起注意。