電機的過流保護元件如何選擇？

一，電機保護電路在什么情況下選擇采用電流保險絲?

在電路的保護應用中，當發(fā)生單一故障失效，或是并聯(lián)器件發(fā)生的短路情況下，讓保險絲的及時動作斷開，保護人身安全，保護高價重要的元器件是一種十分必要的選擇。

二，電機保護線路對保險絲的技術(shù)參數(shù)要求

① FUSE的額定電壓要求大于線路電壓

保險絲根據(jù)線路的電流I的大小會工作在三種工作狀態(tài)下：即正常工作區(qū)域，工作盲區(qū)和熔斷保護區(qū)域，當I值小于1倍保險絲額定電流值In，則保險絲是要求不能斷的，我們稱之為正常工作區(qū);而1x In<I<2x ln時，則視為盲區(qū)，保險絲的熔斷時間難以定義;當I大于2ln以上時，保險絲工作在熔斷保護區(qū)間，根據(jù)設計的熔點，可以定義滿足UL安規(guī)要求的熔斷特性。保險絲的熔斷狀態(tài)大致如下過程：

保險絲雖然屬于電流敏感元件，左圖揭示了熔絲在過流受熱后熔斷的過程，實際上在熔斷的瞬間安全與否與額定電壓存在很大的關系，如發(fā)生飛狐，燃燒，化學能量外泄均屬于不安全的熔斷。故額定電壓屬于考量的安全指標之一。

②分斷能力(Interrupting Rating)滿足安全切斷電路

規(guī)格參數(shù)示意圖

根據(jù)理論計算，電機線路發(fā)生短路時的電流Ir=線壓U/ R線路等效阻抗，保險絲的分斷電流必須大于短路電流Ir,才能避免飛狐，燃燒，爆炸的不安全熔斷狀況。因此選擇時需要參考產(chǎn)品規(guī)格書的分斷能力(Interrupting Ratings)指標。

③ 滿足電機啟動瞬間的浪涌電流/能承受電機堵轉(zhuǎn)的電流峰值

產(chǎn)品應用中，電機啟動瞬間，會產(chǎn)生較大浪涌電流，而如果有發(fā)生電機堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，電流也會急速上升，對保險絲的沖擊電流會根據(jù)浪涌的持續(xù)時間t1，線路內(nèi)阻R，線路電壓U來決定，要求保險絲在承受200%~400%額定電流的過載電流時間稍長，因此對熔斷特性提出更高要求，因此需要觀察規(guī)格書的熔斷曲線是否滿足應用要求。

啟動浪涌示意圖

熔斷特性曲線

三、AEM針對電機保護的推薦方案

AEM科技針對電機保護的上述要求，開發(fā)了更高規(guī)格的電流保險絲產(chǎn)品系列，分別是1206 尺寸的HC 系列(10~40A @35VDC)，CM2822系列(20~125A@75VDC)，滿足對高功率大電流電機的工作要求。

保險絲應用電路圖示例

如圖，F(xiàn)1 保險絲防止后端并聯(lián)的MOSFET等電路元件發(fā)生意外短路事件，及時斷開保護，F(xiàn)2作用于保護供電支路的保護。根據(jù)電路功率的計算，一般輸入總端的FUSE F1> F2，AEM的SMD fuse產(chǎn)品陣列中，針對電機電路的Input F1提供1206 HC系列，或者滿足更高功率的CM2822系列供選擇;F2則可以提供應用更廣泛的(0.15A~8A)不同尺寸規(guī)格的產(chǎn)品來滿足。

(1)1206HC系列特點

電流規(guī)格10~40A，35VDC，350%的過載熔點設計，滿足大部分的選型應用要求

以電流規(guī)格30A保險絲為例，通過評測保險絲的時間VS.電流曲線(熔斷特性曲線)可以發(fā)現(xiàn)AEM的 HC30A在200%~400%耐浪涌能力更高。如下圖。

(2)邁上更高電流規(guī)格的CM2822系列

AEM針對不同電機市場高分斷能力的要求開發(fā)出更大電流規(guī)格的保險絲產(chǎn)品，電流規(guī)格覆蓋20A~125A，125VDC~75VDC的應用場景。

在應用中，可以做到一顆高電流的保險絲替換多顆并聯(lián)應用的情況。

實際應用中，一般建議客戶根據(jù)電路穩(wěn)態(tài)電流的最大峰值工作電流來參考選型，通過捕捉實際浪涌電流波形圖進行計算浪涌電流的I2t, 對比保險絲的If2t進行精確選型。確保保險絲能夠滿足“該熔斷時及時熔斷保護，不該熔斷時不能斷，時時保證安全”的應用三原則。

來源：AEM科技