熔斷器在電子產(chǎn)品中廣泛使用，也有各種設(shè)計(jì)規(guī)格。從產(chǎn)品安全角度考慮，使用者應(yīng)該了解，滿足安規(guī)要求的熔斷器實(shí)際上特性也有所不同。本文通過對UL248-14和IEC60127-2標(biāo)準(zhǔn)的對比，讓讀者更加明確不同標(biāo)準(zhǔn)對同一個(gè)產(chǎn)品的認(rèn)證要求，避免在今后的熔斷器UL認(rèn)證和TUV認(rèn)證中出現(xiàn)問題。

一、不同標(biāo)準(zhǔn)下熔斷器分類
熔斷器或者類似的保護(hù)電路的目的，就是在過流或者短路的情況下保護(hù)電子產(chǎn)品和元件。特別是這些設(shè)備能防止在故障條件下的過熱或者火災(zāi)。所以，熔斷器可以被認(rèn)為具有兩個(gè)功能：決定最大的連接故障電流以及在故障電流超過最大連續(xù)故障電流時(shí)斷開電路。

熔斷器基本上都包含一個(gè)內(nèi)部裝置，這個(gè)裝置的典型結(jié)構(gòu)是裝在一個(gè)外殼里面，并且連接到接觸端子。當(dāng)有故障電流產(chǎn)生時(shí)，流過熔斷器的大電流將這個(gè)裝置融化，從而斷開連接。這是因?yàn)椋?dāng)連接處于冷態(tài)時(shí)具有低阻抗，但是當(dāng)它變熱時(shí)阻抗增加直至達(dá)到一個(gè)已知的熔化點(diǎn)。也就是說，這個(gè)裝置的狀態(tài)在定義好的時(shí)間內(nèi)由固態(tài)變成液態(tài)或者氣態(tài)，從而將電流降到零。

為利于加強(qiáng)對標(biāo)準(zhǔn)的理解，本文對熔斷器參數(shù)和術(shù)語進(jìn)行討論。
額定電壓
熔斷器不僅對電流敏感，它也必須工作在額定電壓以內(nèi)。高電壓熔斷器也可以用在電壓很低的電路中。例如，一個(gè)額定250V的熔斷器可以被用于一個(gè)120V的電路中。但是在超過其額定電壓的環(huán)境下。使用熔斷器可能導(dǎo)致爆炸，由此可能引起火災(zāi)。

額定電流
制造商會(huì)推薦一個(gè)熔斷器可以承受的電流，這個(gè)穩(wěn)態(tài)電流就是額定電流。

環(huán)境溫度
環(huán)境溫度是指熔斷器周圍直接接觸的外部大氣溫度。過電能力測試在25℃條件下測試，但是熔斷器的能力會(huì)受環(huán)境溫度影響。正常工作電流越大熔斷器溫度越高。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，為了防止過早地?zé)龤蹟嗥?，環(huán)境溫度應(yīng)該保持在70℃以下。

額定斷路電流
通常以被稱作斷路能力，熔斷器的額定斷路電流是指設(shè)備在額定電壓下能夠安全斷開的最大通過電流。根據(jù)熔斷器的類型和設(shè)計(jì)的不同，這個(gè)電流可以達(dá)到幾安培到幾千安培。通常，玻璃熔斷器的熔斷能力較低而陶瓷熔斷器能有較高的熔斷能力。

UL248-14中的一個(gè)典型的額定值是在125VAC下10000A。如果在125VAC電路上出現(xiàn)小于10000A的過電流，熔斷器可以安全的熔斷。但是，如果過電流超過10000A，發(fā)生破壞的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增大。

IEC60127-2將熔斷器按照熔斷能力分為三個(gè)組。低熔斷能力熔斷器是指在35A或者十倍額定電流（兩者取其大者）下測試的熔斷器。工業(yè)上用字母L來表示這類熔斷器。標(biāo)稱具有加強(qiáng)熔斷能力的熔斷器要通過150A的測試，用字母E來標(biāo)示這種能力。高熔斷能力的斷路器用字母H標(biāo)示，要通過1500A的測試（見附圖）。

時(shí)間-電流（T-I）曲線
時(shí)間-電流曲線是研究熔斷器特性工程師使用的最廣泛的圖形之一。這個(gè)曲線主要用來計(jì)算在設(shè)定的過載條件下熔斷器的熔化時(shí)間，通常畫在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上。圖像的縱軸代表時(shí)間，以秒為單位；橫軸代表故障電流的范圍，以安培為單位（例子見附表）。

如果設(shè)備測試時(shí)的瞬間起峰電流或者預(yù)期故障電流是已知的，工程師找到過載電流在橫軸上的位置，然后沿著縱軸方向向上找到與相應(yīng)的熔斷器特性曲線的交點(diǎn)，在縱軸上就可以讀出熔斷時(shí)間。

IEC60127-2中除了通過斷路能力來對熔斷器分類之外，還通過時(shí)間-電流曲線進(jìn)一步分類。熔斷器分級定義如下：
?　超快速作用（FF）；
?　快速作用/快速熔斷（F）；
?　中速作用/半延時(shí)（M）；
?　慢速熔斷/時(shí)差/延時(shí)（T）；
?　超慢速作用/超常延時(shí)（TT）。

二、熔斷器UL248-14和IEC60127-2標(biāo)準(zhǔn)差異
需要注意的是，北美和歐洲對熔斷器要求是不同的。最重要的是，兩標(biāo)準(zhǔn)是基于完全不同的使用條件得出的。
1、北美
美國應(yīng)用的熔斷器標(biāo)準(zhǔn)是UL248-14。加拿大是CSA22.2 No.248-14。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是相同的。
熔斷器要么是UL列名的，要么是UL認(rèn)可的。了解這兩種情況之間的不同非常重要。UL列名的熔斷器滿足UL/CSA 248-14標(biāo)準(zhǔn)的所有要求，而UL認(rèn)可的熔斷器不需要滿足所有的要求。UL會(huì)根據(jù)制造商提出的請求來測試熔斷器，看它是否滿足特定的規(guī)格，然后認(rèn)證它符合這個(gè)規(guī)格。當(dāng)使用UL認(rèn)可的熔斷器或者其他UL認(rèn)可的元件是，工程師應(yīng)該研究企業(yè)提供的可接受使用條件。

使用UL列名的熔斷器的優(yōu)點(diǎn)之一是，在產(chǎn)品已經(jīng)通過認(rèn)證后，如果工程師想使用其他制造商的熔斷器，是允許的，只要熔斷器的額定值和種類一致就可以，而不需要額外對最終產(chǎn)品中的元件進(jìn)行測試。UL列名表明這個(gè)熔斷器符合UL248-14的規(guī)格，而認(rèn)可則暗示它由于種種原因不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；后者只能表明UL已經(jīng)測試過這個(gè)部件，而且可以確定它滿足制造商提供的規(guī)格。這兩個(gè)選擇允許公司提供更廣的產(chǎn)品種類，而除了被限制在UL248-14標(biāo)準(zhǔn)之外，還有其他的UL標(biāo)準(zhǔn)可以適用。例如，由于尺寸很小，大多數(shù)表面貼的熔斷器不能滿足UL248-14標(biāo)準(zhǔn)，但是，UL仍然根據(jù)制造商的安全規(guī)格提供認(rèn)證。

由于熔斷器被認(rèn)證機(jī)構(gòu)歸為關(guān)鍵元器件，在CB或者UL提供的最終產(chǎn)品安全報(bào)告中熔斷器需受控并應(yīng)記錄。所以，建議設(shè)備制造商在找檢測機(jī)構(gòu)做產(chǎn)品認(rèn)證的時(shí)候，提供兩個(gè)或者更多的熔斷器樣品進(jìn)行測試。這將避免由于制造商想要使用不同的元器件供應(yīng)商而導(dǎo)致產(chǎn)品需要重新認(rèn)證。

2、歐洲
在歐洲以及世界上其他市場上產(chǎn)品中使用的熔斷器的認(rèn)證要求，是由IEC60127來規(guī)定的。像北美的標(biāo)準(zhǔn)一樣，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也包括許多部分，本文關(guān)注的是第二部分。

UL248-14和IEC60127-2的測試要求是不一樣的。因此，一個(gè)具有UL或者CSA標(biāo)志的熔斷器在沒有經(jīng)過附加測試的情況下，是不能用于除北美市場外的產(chǎn)品中的。反之亦然。UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于熔斷器作用時(shí)弧化時(shí)間對電流特性（也就是時(shí)間-電流曲線）的區(qū)別是明顯的。

附表顯示了UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)對于典型的快速作用熔斷器設(shè)定過載的比較。表中清楚地表明在相同的過載電流下IEC熔斷器熔斷時(shí)間更長。即使這樣，UL熔斷器也要求在額定電流下至少持續(xù)四個(gè)小時(shí)，經(jīng)驗(yàn)證明，如果提供100%的額定電流，最終會(huì)在此之后的某個(gè)點(diǎn)熔斷。所以，熔斷器制造商建議按照UL248-14要求設(shè)計(jì)的熔斷器，連續(xù)通電時(shí)只能使用額定電流的75%。但是由于不同的開路特性，根據(jù)IEC60127-2要求設(shè)計(jì)的熔斷器可以連續(xù)使用在額定電流下。上面的例子中使用的裕度參數(shù)是為了模擬現(xiàn)實(shí)中的情況，與UL潛在要求的嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)室情況進(jìn)行對比。

北美標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)主要區(qū)別是額定電流。UL和CSA認(rèn)證熔斷器的電流可以高達(dá)6000A，如果沒有特別附加的測試，則取決于UL248-14的分類，由制造商自己來提交并保證這么多的額定電流。而IEC60127-2單獨(dú)列出了規(guī)定的額定電流值 - 1A，2A，3.15A等一些可以生產(chǎn)并通過認(rèn)證的熔斷器。能夠通過IEC60127標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的最大額定電流值是6.3A。如果想要在歐洲市場上使用超過6.3A電流的熔斷器，則要在最終產(chǎn)品中測試熔斷器。

這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的壓力測試也有很大的不同。IEC60127要求熔斷器通過以下耐久試驗(yàn)：在120%的額定電流下運(yùn)行100個(gè)循環(huán)，然后在150%額定電流下工作1個(gè)小時(shí)。如果熔斷器仍然可以導(dǎo)通并且能夠產(chǎn)生最大電壓降10%的增量，則認(rèn)為測試成功。UL和CSA標(biāo)準(zhǔn)不需要這樣的測試。

IEC60127和UL248-14都明確規(guī)定要求熔斷器要標(biāo)注制造商名稱或者商標(biāo)，額定電流，額定電壓以及熔斷能力。

三、結(jié)論
熔斷器是很小但很關(guān)鍵的電子設(shè)備設(shè)計(jì)元件。正確地選擇符合安規(guī)要求的熔斷器是很重要的。由于北美和歐洲標(biāo)準(zhǔn)的差異，包括UL對于列名和認(rèn)可的差異，有可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品不能滿足安規(guī)要求，需要工程師引起注意。