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Loto實踐乾貨(8) 實測 保險絲 用示波器帶電流探頭

本文用LOTO示波器和5A的電流探頭來實驗兩種常見型別的保險絲的保護曲線。一種是熔斷型的,另一種是自恢復型的。我們通常需要在一些電路中對電流過大的情況做保護,比如防止使用者把輸出源短路,比如防止使用者對電路灌入大電流燒燬。這種情況下,我們需要在需要保護的電路中串入保險絲。

熔斷型的保險絲原理是當電流增大,保險絲的溫度升高,打到額定電流後燒斷保險絲,從而切斷了電流路徑。

自恢復保險絲(Polymeric Positive Temperature CoefficientPPTC)的原理是,當電流增大到一定程度後,過流使它溫度升高時,阻值急劇增大幾個數量級,使電路中的電流減小到安全值以下,從而使後面的電路得到保護,過流消失後自動恢復為低阻值,免除電流保險絲經常更換的麻煩。

我們實測一個標稱200mA/250V的熔斷型保險絲的電流保護情況。我們用LOTOUSB示波器OSC482,帶一個串入電源迴路中的電流探頭,這個電流探頭的內阻只有0.2毫歐,同時串聯上這個保險絲。然後通過示波器監測電流中的電流波形。正常狀態我們不開啟電源,電流為0,然後突然開啟開關,將一個5A的電流突然加入到迴路中,我們觀察保險絲路徑中的電流波形,從而分析出這個保險絲的保護情況。

我們得到如下電流曲線結果:

可以看到,當5A的電流突然加到電路中時,50ms的時間,電流從0突然升高到3.55A左右,然後用260ms的時間降到了1.25A,然後完全熔斷,電流變為0。這和標稱的200mA完全對應不上,所以在使用這種保險絲時,你的電路承受不了持續幾百毫秒的

3A電流的話,還是會被損壞的。

接下來我們看看一款350mA的自恢復保險絲的實測情況。

我採購了NANOSMDC035F-2這個型號的PPTC

保持電流(Hold CurrentIH:不會使電阻值突變的最大電流。
觸發電流(Trip CurrentIT:能使電阻值突然變大的最小電流,一般為保持電流的兩倍。
額定電壓(Rated VoltageVMAX:在額定電流下能承受的不會損害PPTC器件本身的最大電壓。
最大電流(Maximum CurrentIMAX:在額定電壓下能承受的不會損害PPTC器件本身的最大電流。
動作功率(Typical powerPd:動作狀態下消耗的功率。
最大動作時間(

Max Time to TripTtrip:規定電流下的最大動作時間。
靜態電阻(Resistance ToleranceRMINRMAX:在不加電情況下的靜態電阻最小值Rmin和最大值Rmax,器件的實踐值在該範圍之內,即RminRRmax

為了方便,我把貼片的PPTC焊上了兩隻腳,同樣的電路環境下,我們得到我們得到如下電流曲線結果:



可以看到,當5A的電流突然加到電路中時,24ms的時間,電流從0突然升高到1.5A左右,然後用500ms的時間降到了0A左右。這和標稱的350mA完全對應不上,所以在使用這種保險絲時,你的電路承受不了持續幾十毫秒的1.5A電流的話,還是會被損壞的。

斷開電路,檢測下PPTC的電阻,1.7歐姆,雖然不是資料裡寫的最大1.3歐姆,但是還是算自恢復了。

綜合兩次試驗的結果,相同的標稱值的情況下,自恢復保險絲的保護效能還是優於熔斷型保險絲的,並且方便。

實測視訊連結:

https://www.bilibili.com/video/BV1UA411v7wC