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Loto实践干货(8)实测保险丝用示波器带电流探头

菜鸟
2020-07-02 19:04:21    评分

本文用LOTO示波器和5A的电流探头来实验两种常见类型的保险丝的保护曲线。一种是熔断型的,另一种是自恢复型的。我们通常需要在一些电路中对电流过大的情况做保护,比如防止用户把输出源短路,比如防止用户对电路灌入大电流烧毁。这种情况下,我们需要在需要保护的电路中串入保险丝。

熔断型的保险丝原理是当电流增大,保险丝的温度升高,打到额定电流后烧断保险丝,从而切断了电流路径。

1.png


自恢复保险丝(Polymeric Positive Temperature Coefficient,PPTC)的原理是,当电流增大到一定程度后,过流使它温度升高时,阻值急剧增大几个数量级,使电路中的电流减小到安全值以下,从而使后面的电路得到保护,过流消失后自动恢复为低阻值,免除电流保险丝经常更换的麻烦。


我们实测一个标称200mA/250V的熔断型保险丝的电流保护情况。我们用LOTOUSB示波器OSC482,带一个串入电源回路中的电流探头,这个电流探头的内阻只有0.2毫欧,同时串联上这个保险丝。然后通过示波器监测电流中的电流波形。正常状态我们不开启电源,电流为0,然后突然打开开关,将一个5A的电流突然加入到回路中,我们观察保险丝路径中的电流波形,从而分析出这个保险丝的保护情况。

我们得到如下电流曲线结果:


5.png


可以看到,当5A的电流突然加到电路中时,50ms的时间,电流从0突然升高到3.55A左右,然后用260ms的时间降到了1.25A,然后完全熔断,电流变为0。这和标称的200mA完全对应不上,所以在使用这种保险丝时,你的电路承受不了持续几百毫秒的3A电流的话,还是会被损坏的。

接下来我们看看一款350mA的自恢复保险丝的实测情况。

我采购了NANOSMDC035F-2这个型号的PPTC




可以看到,当5A的电流突然加到电路中时,50ms的时间,电流从0突然升高到3.55A左右,然后用260ms的时间降到了1.25A,然后完全熔断,电流变为0。这和标称的200mA完全对应不上,所以在使用这种保险丝时,你的电路承受不了持续几百毫秒的3A电流的话,还是会被损坏的。

接下来我们看看一款350mA的自恢复保险丝的实测情况。

我采购了NANOSMDC035F-2这个型号的PPTC


8.png



为了方便,我把贴片的PPTC焊上了两只脚,同样的电路环境下,我们得到我们得到如下电流曲线结果



11.png

可以看到,当5A的电流突然加到电路中时,24ms的时间,电流从0突然升高到1.5A左右,然后用500ms的时间降到了0A左右。这和标称的350mA完全对应不上,所以在使用这种保险丝时,你的电路承受不了持续几十毫秒的1.5A电流的话,还是会被损坏的。

断开电路,检测下PPTC的电阻,1.7欧姆,虽然不是资料里写的最大1.3欧姆,但是还是算自恢复了。



综合两次试验的结果,相同的标称值的情况下,自恢复保险丝的保护性能还是优于熔断型保险丝的,并且方便。

 

实测视频链接:

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




工程师
2020-07-02 23:34:21    评分
2楼

受教了


助工
2020-07-02 23:40:25    评分
3楼

真的是满满的干货


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