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，當發生單一故障失效，或是并聯器件發生的短路情況下，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參數要求

① FUSE的額定電壓要求大于線路電壓

保險絲根據線路的電流I的大小會工作在三種工作狀態下：即正常工作區域，工作盲區和熔斷保護區域，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;而1x In<I<2x ln時，則視為盲區，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間，根據設計的熔點，可以定義滿足UL安規要求的熔斷特性。保險絲的熔斷狀態大致如下過程：

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

規格參數示意圖

根據理論計算，電機線路發生短路時的電流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品規格書的分斷能力(Interrupting Ratings)指標。

③ 滿足電機啟動瞬間的浪涌電流/能承受電機堵轉的電流峰值

產品應用中，電機啟動瞬間，會產生較大浪涌電流，而如果有發生電機堵轉現象，電流也會急速上升，對保險絲的沖擊電流會根據浪涌的持續時間t1，線路內阻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，開發了更高規格的電流保險絲產品系列，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，F1 保險絲防止后端并聯的MOSFET等電路元件發生意外短路事件，及時斷開保護，F2作用于保護供電支路的保護。根據電路功率的計算，一般輸入總端的FUSE F1> F2，AEM的SMD fuse產品陣列中，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)不同尺寸規格的產品來滿足。

(1)1206HC系列特點

電流規格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)可以發現AEM的 HC30A在200%~400%耐浪涌能力更高。如下圖。

(2)邁上更高電流規格的CM2822系列

AEM針對不同電機市場高分斷能力的要求開發出更大電流規格的保險絲產品，電流規格覆蓋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應用的情況。

實際應用中，一般建議客戶根據電路穩態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