保險絲（Fuse）也稱為電流保險絲，IEC127標準將它定義為"熔斷體"。其主要作用是起過載保護作用。電路中正確安置保險絲，當電路發生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災。 

保險絲就會在電流異常升高到一定的高度熱度的時候，自身熔斷切斷電流，保護電路安全運行。

圖1: 常用保險絲

01、保險絲的工作原理

正常工作時，在電路中只起到連接作用;基于自身極小的電阻，將部分電能轉換為熱能實現對電流的檢測，只要通過保險絲的電流小于額定值，則轉換后的熱能可以通過輻射或傳導的方式散發出去，而當電流超過保險絲的額定值后，熱能無法全部得到散發，累積一定時間后，保險絲就會被熔斷，從而保護后級電路。    

圖2: 負載電流時的溫度

圖3: 快速保險絲熔斷相應時間與延時保險絲熔斷相應時間

02、保險絲的基本結構

一般保險絲由三個部分組成：一是熔體部分，它是保險絲的核心，熔斷時起到切斷電流的作用，同一類、同一規格保險絲的熔體，材質要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能的小且要一致，最重要的是熔斷特性要一致。二是電極部分，它是熔體與電路聯接的重要部件，它必須有好的導電性，不應產生明顯的安裝接觸電阻。三是支架部分，保險絲的熔體一般都纖細柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個部分成為剛性的整體便于安裝、使用，它必須有良好的機械強度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應產生斷裂、變形、燃燒及短路等現象。    

圖4: 保險絲示基本結構圖

03、保險絲相關的術語

• 動作電流

動作電流是熔斷型保險絲的一個重要參數，它是指能使保險絲熔斷的最小電流，動作電流通常是在額定電流的基礎上進行選擇的。

• 動作時間

動作時間是指從電路中的電流超過動作電流開始，到保險絲完全熔斷所需的時間，動作時間的長短直接影響到電路的保護效果。

• 溫度系數

溫度系數是指保險絲的熔點隨著溫度的變化而變化的程度，一般來說，溫度系數越小，保險絲的穩定性越好。

• 過載能力

過載能力是指保險絲在一定時間內能夠承受的最大電流，過載能力是熔斷型保險絲的一個重要指標，它直接影響到電路的安全性。    

• 電壓降

電壓降是指保險絲在規定電流下兩端的電壓差，壓降大小反映了保險絲的電阻和能耗。

04、保險絲的技術參數

• 額定電流（IN）

額定電流是指標注在保險絲上的額定工作電流，該數值由制造商確定，為保險絲所能承受的最大電流，額定電流通常是標準推薦的檔位。在選擇保險絲時，應根據電路的電流要求來選擇合適的額定電流，正常工作電流：在25℃條件下運行，保險絲的電流額定值通常要降額75%使用。額定電壓(UN )額定電壓是指標注在保險絲上的額定工作電壓，表示該保險絲可以被使用的最大工作電壓，通常標準額定電壓值為32V、63V、125V、250V、600V。保險絲是對電流的變化而不是對電壓的變化敏感，保險絲在從零到其最大額定值間的任何電壓下都保持其原狀，所以保險絲可以在小于其額定電壓的任何電壓下使用。

• 分斷能力 (Breaking Capacitor)

也稱為致斷容量或短路額定容量，是指在規定的電壓下，保險絲能安全地切斷的最大電流。當保險絲中可能通過的瞬時過載電流超過額定值時，保險絲會破碎或爆炸，引起危險。因此要求保險絲在保護動作后，還能夠保持完整的狀態。保險絲分斷能力取決于保險絲的結構，低分斷能力保險絲大部分都是玻璃殼體的，高分斷能力保險絲通常有陶瓷殼體，其中許多還填充有純凈顆粒狀石英材料。

• 公稱熔化熱能（I2t）

是選擇保險絲的最重要的參數之一，是使保險絲斷開所需的能量值，是保險絲本身固有的參數，以I2t表示，讀為“安培平方秒”。其決定因素是元件材料及保險絲元件的形狀、與溫度及電壓無關。    

一般在權威認證機構，都要進行熔化熱能測試：給保險絲施加一個電流增量并測量融化發生的時間，如果在約0.008秒或更長的時間內不發生融化，那么就增加脈沖電流的強度。重復進行實驗直到保險絲的熔斷時間在0.008秒以內。這一測試目的是確保所產生的熱能沒有足夠的時間從保險絲部件通過熱傳導跑掉，也就是說，全部熱能于熔斷保險絲。

• 冷電阻（R）

保險絲不工作時本身的電阻值。大部分保險絲是用正溫度系數為材料制造。會有冷電阻和熱電阻（額定電流下的電壓降），實際的工作電阻位于其間，用于大于保險絲公稱額度電流10%的測量電流測得冷電阻，熱電阻是根據保險絲上流過的值，等于標稱額定電流流過時產生的。

• 時間-電流曲線（Overload and Time-Current Curves)

是保險絲最重要的參數之一，當流過保險絲的電流超過額定電流時，保險絲熔斷，是一種過載狀態，保險絲的時間-電流特性是過載電流和熔斷時間之間的關系，是以平均值為根據的。

• 環境溫度

保險絲是溫度敏感元件，保險絲的電流承載能力，其實驗是在環境溫度為25℃情況下進行的，環境溫度越高，保險絲的工作溫度就越高，保險絲的電流承載能力越低，壽命也就越短，相反在較低的溫度下會延長保險絲的壽命。具體是指直接環繞保險絲周圍的空氣溫度，不應與室溫相混淆。

05、保險絲的選型方法

在選擇保險絲時，需要根據電路的具體情況來進行選擇。    

• 確認額定工作電流與額定電壓

首先確定產品的額定工作電流，再根據產品額定電流的1.5-2倍來選擇保險絲的額定電流。額定電壓的選擇通常要大于或等于有效的電路電壓，一般開關電源常用的規格為250V/AC。

• 確認安規認證

保險絲屬于安規器件，本身是需要經過安規認證的。IEC、UL、CSA、TUV、CCC等對保險絲都有要求，例如IEC60127標準第4部分，選型應符合對應的認證標準。

• 確認電氣特性

F（快熔）、T（慢熔）、自恢復等，需要結合產品實際應用環境進行選型，包括浪涌（雷擊）抗擾度、輸入沖擊電流的相關指標，具體可結合保險絲規格書的電流和時間曲線進行選型，一般開關電源中的保險絲為慢熔型。

• 確認工作溫度范圍

實際產品的應用溫度范圍，保險絲的工作溫度范圍不應小于實際產品的應用溫度范圍。

• 確認封裝

結合產品的體積、工藝、安規距離、成本等，選擇最合適的保險絲。特別是保險絲前和保險絲后的電氣間隙和爬電距離，都需要滿足基本絕緣。

• 確認最小I2t

根據被保護回路的浪流I2t，確定保險絲管的I2t。

PCB Layout注意事項

需要認證的產品，需要將保險絲的規格印在PCB上、無認證需求的產品，最好也同步以上。