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艾德克斯可编程电子负载精准测试保险丝熔断特性

2015-05-15

摘要:保险丝的熔断性能是其电气性能的主要指标,熔断特性测试是保险丝测试中的重点内容,本文主要介绍了保险丝熔断特性测试方法以及艾德克斯IT8800系列可编程电子负载在保险丝熔断测试中的优势。

正文

       保险丝(Fuse)也被称为熔断器,IEC127标准将它定义为"熔断体(fuse-link)"。它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。当电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,若电路中正确地安置了保险丝,那么,保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。

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保险丝熔断特性

       保险丝的工作原理由公式:Q=0.24I²RT可知,当电流流过导体时,它就会发热,随着时间的增加其发热量也在增加。正常情况下,产生的热量也会通过外壳体和可熔体向外散发,但是当产生的热量大于向外散发的热量,热量就会越来越多积聚在可熔体上,使可熔体温度升高,当温度升高到可熔体的熔点时,就会使可熔体熔化、熔断切断电源,起到了安全保护电路的作用。

       熔断特性是保险丝所加负载电流与保险丝熔断时间的关系。该特性是保险丝最主要的电气性能指标,保险丝对电路的保护性能都是通过熔断特性来实现的。应用于不同性质电路的保险丝也具有各种不同的熔断特性。由此可见,保险丝的熔断性能是选择保险丝的一个重要参数,其准确度直接关系着使用保险丝的安全性,因此对保险丝的熔断特性的测试是保险丝测试中的重要内容。

保险丝熔断测试

       以T2.5A的保险丝为例,其熔断电流通常高于2.5A. 且流经保险丝的电流越大,则保险丝熔断时间越快速。因为保险丝自身并不会产生电流,所以熔断实验中需要一台电源给保险丝供电。 在此处很多不了解电源工作特性的工程师,往往会进入一个误区,即认为保险丝熔断实验仅需要一台电源即可(将电源输出电流设定为保险丝熔断电流值),而事实却并非如此。

       为何仅一台电源无法完成保险丝熔断测试?这里我们回归到最初的欧姆定律,其一在绝大多数的熔断试验中,用户很少精确量测保险丝的阻值,并且其阻值也会随着温度而改变,量测参数不能做为标准参考。 另一方面,实验室电源虽然具有恒压和恒流两种模式,但工作在恒流模式下,则与回路的阻抗及合理的电源参数设定有很大的关联。在保险丝熔断实验中,是期望电源工作在恒流模式下,如上所介绍的,电源输出电流值即为保险丝的熔断电流。

       假设保险丝阻值为100mR,熔断电流为3A(电源I-set为3A). 则电源设定的输出电压不能小于3A*100mR=0.3V,若小于0.3V,则根据欧姆定律,流过保险丝的实际电流小于3A,所以合理的电压设定及预先量测保险丝阻值和计算步骤必不可少,否则无法完成测试。

利用电源和电子负载轻松完成保险丝熔断测试

       电子负载具有定电流工作模式,将电源,电子负载和待测的保险丝串联连接。电源负责给保险丝供电,使用电子负载的定电流(CC)模式,从电源汲取需要的保险丝熔断电流值,即可完成测试。利用电源和电子负载,仅完成了保险丝熔断测试的一部分,即使得一定的电流流过保险丝,而熔断时间的量测还需要借助于示波器,通过抓取保险丝熔断前后电压的变化波形,获取时间。而如果使用艾德克斯IT8800系列高精度可编程电子负载就可以不需要使用示波器,也可以精准测试出熔断时间,下图是保险丝熔断测试图。

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注:图中所用电源及负载为艾德克斯IT6932A及IT8811。

艾德克斯IT8800系列可编程电子负载保险丝熔断测试的优势

       艾德克斯IT8800系列可编程电子负载是艾德克斯的明星系列产品,该系列负载功能齐全,拥有单路150W~600KW的功率范围,被广泛应用于多领域测试。IT8800系列可编程电子负载内建Measure及计时功能,可替代示波器完成保险丝熔断时间的量测,帮助用户节约了很大的成本.在Measure模式下,用户可以设定V1和V2两个电压值,分别对应熔断前后的电压值,当负载检测到熔断前电压达到V1值时,开始计时,并在检测到熔断后V2电压点时停止计时,从而得出保险丝的熔断时间。如上图,利用IT8811实测保险丝,在负载面板上可直接读出熔断时间的测试结果,简化了测试过程。

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       此外,针对一些自动化的测试需求,艾德克斯提供专业的软件,结合硬件可自动回读并显示出保险丝的熔断电流点及熔断时间,并判定熔断时间是否在指标内,提高测试效率,节约了手动调节和人为判断的时间,非常适用于品质的抽检。

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结论

       艾德克斯电子一直致力于“功率电子”产品为核心的相关产业测试领域的研究,IT8800系列可编程电子负载是众多明星产品中的一员,继承了艾德克斯产品一贯的高性能、高品质,其完备的功能以及高精度测量,在保险丝熔断性能测试方面具有绝对的优势,为保险丝的性能测试提供保障!

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