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淺讀線路保險絲設計

來源:?作者:?2021-05-27 09:38

在電路的設計中,電路的安全是需要重點考慮的一個問題,也就是說必須考慮到電路的保護,和電路的控制,及整個電路中各個元件的匹配,以下重點討論保險絲的設計選用。


在整車電路設計的過程有關保險絲容量的確定需要根據(jù)整車各電器系統(tǒng)負荷大小及電氣性能特點,保險絲種類的確定需要根據(jù)各電器系統(tǒng)的電氣特性及中央電器盒的設計等綜合考慮。


一,保險絲容量的確定

確定電路電流后,選用規(guī)格合適的保險絲。在常溫( 25℃)下選擇保險絲容量的75%為電器負載的工作電流, 當環(huán)境溫度生高時, 保險絲的載流能力會下降, 可參考下列2 種經(jīng)驗公式,分述如下:

A、公式一:

11.png

I f - 保險絲的額定電流理想值

RR- 溫度折減率

I n - 正常工作電流值


其中I n=P/Un ,可根據(jù)負載的功率和額定工作電壓求出,再通過保險絲的溫度折減率曲線得到該保險絲工作環(huán)境溫度下的溫度折減率值。將In 、RR代入公式即可得出的I f 值。選擇現(xiàn)有規(guī)格里與I f 最相同或稍大的即為保險絲額定電流值。


例如:一個保險絲在90℃條件下工作,并在1.5A 時工作,從下面的溫度折減率曲線圖中查得RR是95%。

12.png

那么保險絲的理想值則是

13.png

在這種情況下,推薦使用2A 的保險絲。


B、公式二:

I保=I 0 /kt

kt =1- (t- t0 ) *k

I額=P額?/U額


其中:

I 保-通過計算得出的保險絲的電流

I 0 -?是指用電器在常溫情況下( 25℃)工作電流,一般情況下I 0=I 額 0.75

I額-用電器的額定電流

P額-用電器的額定功率

U額-用電器的額定電壓

kt-保險絲最大工作溫度時的修正系數(shù)

k-溫度系數(shù)k=0.0015/ ℃

t -?保險絲所在位置最大工作溫度

t 0-常溫時的溫度, t 0=25℃


一般情況,保險絲規(guī)格最終選用大于計算值的最近規(guī)格;對于工作時間較短,不常

用的電器件可以選擇相對較小規(guī)格的保險絲。


設計輸入:

室內(nèi)最高工作溫度選85℃

前艙最高工作溫度選120℃

以上二個保險絲的計算公式,優(yōu)先選擇公式一


對于共用保險的情況要根據(jù)所掛負載的總功率計算保險大小,但一定要根據(jù)上表保險與導線的對應關系選好相應的導線。但針對ECU及其上傳感器,安全氣囊, ABS等影響整車安全的電器件上所帶的負載,不允許共用保險。每個大電流負載必須有自己單獨的保險絲。


二,保險絲類型的選定

根據(jù)電路中電器負載特性選擇保險絲的類型(慢熔式的還是快熔式的保險絲)。保險絲按熔斷特性不同,可以把分成慢熔保險絲和快熔保險絲??烊郾kU絲常用在阻性電路中,保護一些對電流變動特別敏感的元器件;慢熔保險絲常用在電路狀態(tài)變化時有較大的浪涌電流的故障時仍能較快地斷開電路。


最后根據(jù)保感/ 容性電路中(如因風扇電機電路) ,它能承受開關機時浪涌脈沖的沖擊,而真正出現(xiàn)險絲的裝配位置選用結構合適的保險絲類型。優(yōu)先選用安裝后占用空間不大的保險絲。


三,保險絲位置的設定

要想使保險絲在電路中充分發(fā)揮其電路的保護作用,設計電路時應該考慮保險絲在電路中的位置。

如下圖所示:

14.png

如電路圖①所示A 處或B 處發(fā)生短路時,保險絲能及時熔斷,起到保護電路和開關的作用;


如電路圖②所示在A 處發(fā)生短路時開關會燒壞,而保險絲不能及時熔斷,無法保護前端的線路和開關。如在B 處發(fā)生短路保險絲才能及時熔斷,能起到保護電路的作用;


如電路圖③所示在A 處發(fā)生短路時開關仍會燒壞,而保險絲不會熔斷,即:此路的保險絲起不到電路及電器元件的保護作用。所以保險絲在電路中的位置設計比較合理的是電路圖①。


備注:對與繼電器和保險絲集成在一個電器盒的情況,保險絲接法如圖①或圖②的關系不大(因在同一電器盒內(nèi)發(fā)生短路的可能性不大),反之最合理的接法參考圖①。


四,其他注意事項

確定保險絲的規(guī)格型號后,優(yōu)先選擇已用的保險絲,減少開發(fā)周期(減少了產(chǎn)品性能試驗驗證)。


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