快速動(dòng)作的表面貼裝多層熔斷器設(shè)計(jì)
簡介
raychem快速動(dòng)作表面貼裝(sff)熔斷器采用了多層式設(shè)計(jì),將3個(gè)熔斷器元件夾在晶陣化玻璃陶瓷各層材料之間。這種結(jié)構(gòu)具有能在更小的封裝尺寸下支持更高電流額定值的優(yōu)點(diǎn),并且能夠提供更好的滅弧特性,降低了熔斷器開路時(shí)由于熔斷器封裝破裂而導(dǎo)致的周圍器件受到正在飛弧的熔絲材料影響的可能性。
多層設(shè)計(jì)概要
raychem的sff熔斷器的多層設(shè)計(jì)方式將熔斷器元件平行疊夾在單個(gè)器件之內(nèi)。這些熔斷器元件內(nèi)嵌在熔斷器內(nèi),周圍由吸收性材料緊密包裹。圖1對raychem的sff熔斷器的多層式設(shè)計(jì)方式與典型的單層玻璃覆層設(shè)計(jì)方式進(jìn)行了比較。
并聯(lián)的各個(gè)熔斷器元件提供了與單層型器件非常相似的開路特性,而且各個(gè)元件之間的電阻不平衡度非常小。電阻上的任何差異均會(huì)由流過各個(gè)元件的較高或較低的電流來自動(dòng)補(bǔ)償。由于這些熔斷器元件在電路中是并聯(lián)的,所以它們的電壓降必須相同。因此,電阻較高的熔斷器元件就會(huì)承載比例較少的電流。這項(xiàng)特性以及各個(gè)熔斷器元件在結(jié)構(gòu)體內(nèi)較為接近的物理距離,能夠在各個(gè)元件之間保持非常一致的溫度。因此,由于電流不平衡而在各個(gè)熔斷器元件之間產(chǎn)生的熔斷器過早開路現(xiàn)象是不會(huì)發(fā)生的。在熔斷器開路時(shí),其中一個(gè)元件必定會(huì)先于其他元件開路。 這種各個(gè)熔斷器元件在開路時(shí)間上的微小差異對熔斷器的分?jǐn)嘈Ч麤]有影響。此外,每個(gè)元件周圍的晶陣化玻璃陶瓷材料的吸收特性能夠達(dá)到如下所述的完全的開路特性。熔斷器本體的晶陣化玻璃陶瓷材料對于熔斷器產(chǎn)品的性能有著顯著的作用。這種材料能夠高效地吸收熔斷器開路時(shí)蒸氣化的熔絲材料。多層式設(shè)計(jì)中的每個(gè)熔斷器元件均采用晶陣化玻璃陶瓷材料來提供對蒸氣化熔絲的較大吸收容量。這種材料與多層式設(shè)計(jì)結(jié)合起來所帶來的好處就是優(yōu)異的吸收和滅弧特性。
更高的電流額定值
在0402(1005mm)、0603(1608mm)和1206(3216mm)的封裝尺寸中,raychem的sff熔斷器具有很高的電流額定值,這都?xì)w功于采用了多層式設(shè)計(jì)。并聯(lián)疊夾式元件的特性能夠?qū)崿F(xiàn)在給定的封裝尺寸內(nèi)提供更大的電流承載能力。
增強(qiáng)的滅弧特性
多層式設(shè)計(jì)有利于玻璃陶瓷吸收材料作用于更多的熔斷器元件表面面積。在熔絲開路時(shí),這樣就會(huì)有更多材料來吸收蒸氣化的熔絲材料,從而可以有效熄滅熔絲電弧現(xiàn)象。
圖1對raychem的sff熔斷器的多層式設(shè)計(jì)方式與典型的單層玻璃覆層設(shè)計(jì)方式進(jìn)行了比較。玻璃覆層式設(shè)計(jì)依靠只在熔斷器元件單側(cè)的玻璃覆層來吸收開路時(shí)的蒸氣化熔斷器材料。因此,能夠用來吸收熔絲材料的吸收性材料要少得多,這就產(chǎn)生了較長時(shí)間的引弧,并有可能導(dǎo)致覆層破裂。
圖2所示為這兩種設(shè)計(jì)的吸收特性的差異情況。多層式設(shè)計(jì)表現(xiàn)了完全的隔離性,熔斷器元件擴(kuò)散于周圍的陶瓷基質(zhì)材料中。在玻璃覆層式設(shè)計(jì)中,元件的擴(kuò)散只在器件的一小部分發(fā)生,并僅由發(fā)生故障的正上方的玻璃材料進(jìn)行吸收。
電弧包容能力
多層式設(shè)計(jì)的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是其熔斷器元件深藏在熔斷器本體內(nèi)部。這項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)降低了高能量開路導(dǎo)致熔斷器表面破裂、將高能量電弧暴露于周圍環(huán)境甚至可能濺射出熔融金屬的可能性。圖3顯示了raychem的多層式設(shè)計(jì)熔斷器與玻璃覆層設(shè)計(jì)熔斷器在熔斷器熔斷后的外表比較情況。
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