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跌落式熔断器 [1]  是10kV配电线路分支线和配电变压器常用的一种短路保护开关,它具有经济、操作方便、适应户外环境性强等特点,被广泛应用于10kV配电线路和配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。

熔丝管两端的动触头依靠熔丝(熔体)系紧,将上动触头推入"鸭嘴"凸出部
跌落式熔断器
分后,磷铜片等制成的上静触头顶着上动触头,故而熔丝管牢固地卡在"鸭嘴"里。当短路电流通过熔丝熔断时,产生电弧,熔丝管内衬的钢纸管在电弧作用下产生大量的气体因熔丝管上端被封死,气体向下端喷出,吹灭电弧。由于熔丝熔断,熔丝管的上下动触头失去熔丝的系紧力,在熔丝管自身重力和上、下静触头弹簧片的作用下,熔丝管迅速跌落,使电路断开,切除故障段线路或者故障设备。
在现实的10kV线路系统中和配电变压器上的熔断器不能正确动作,其原因之一是,电工素质差,责任心不强,常年不进行跌落式熔断器的维护和检修;原因之二是,跌落式熔断器的产品质量低劣,不能灵活的拉、合操作。两原因降低了跌落式熔断器的功能。现实中经常出现缺熔管、缺熔体或用铜丝、铝丝甚至于铁丝勾挂代替熔体的情况。使得线路的跳闸率和配电变压器的故障率居高不下。




因此,该种保
险丝对环境温度的变化比较敏感。例如一个电流额定值为10A的保险丝通常不在25℃环境温度下在大于7.5A的电流下运行。VICFUSE汽车保险丝VICFUSE汽车保险丝2.电压额定值保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般标准电压额定值系列为32V、125V、250V、600V。3.电阻保险丝的电阻在整个电路中并不重要。由于安培数小于1的保险丝电阻只有几个欧姆,所以在低压电路中采用保险
丝时应考虑这个问题。大部分的保险丝是用温度系数为正的材料制造的,因此,就有冷电阻和热电阻之分。4.环境温度保险丝的电流承载能力,其实验是在25℃环境温度条件下进行的,这种实验受环境温度变化的影响。环境温度越高,保险丝的工作温度就越高,其寿命也就越短。相反,在较低的温度下运行会延长保险丝的寿命。5.熔断额定容量也称为致断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的大许可电流。短路时,保险丝
中会多次通过比正常工作电流大的瞬时过载电流。运行要求保险丝保持完整的状态(无裂或断裂)并短路。智能对于大多数采用电感的非同步整流升压型开关变换器,其输入和输出之间都存在一条直流通路,如图1所示。该通路的存在会造成两种不良后果:其一,一旦输出短路或严重过载时间超出几百毫秒将导致二极管(通常为肖特基二极管)过热损坏;其二,当由于某种原因,比如人为关闭,使开关振荡电路停止工作,负载端仍然有电压存在,
只是比输入端低一个二极管的管压降而已,这时输出仍会消耗能量。除此之外,如果该残存电压低于负载稳态工作电压范围,将使电路处于不确定状态。对于输出电流相对较小的应用场合(小于5A),利用单片电流模式控制器和高端电流取样技术,上述两个问题都可以很好地解决。在这些电路中,二极管被一同步整流开关三极管取代,因此通过关闭内部开关三极管就可把输入输出通路截断,这样一来,负载端对输入端来说就呈高阻状态,而这正是所
希望的结果。在正常工作状态,电路内部的高端取样电阻对负载电流周期性地进行采样,因此避免了因过流导致灾难性后果出现。因此,内部过热保护电路为变换器提供了工作区(SAO)。其中MAX668是一个开关控制器,由它完成升压功能。电流反馈型升压控制器(MAX668)驱动低端逻辑电平N沟道增强型MOSFET,该开关管通过低端电流取样电阻到地。高端开关是一肖特基二极管,选择它主要是它具有低的正向导通压降。由
图可见,升压变换器的拓扑基本结构未被破坏。本应用中,MAX668把3.3V电压变为5V,负载电流可达3A。贴片保险丝VICFUSE贴片保险丝VICFUSE其中P沟道增强型MOSFET——Q1是实现负载断路的关键元件。当MAX668在关闭模式时,二极管D1仍然导通,使得MAX810L的电源端的电压为3.3V减去二极管D1的管压降。



由于MAX810L的复位门槛电平为4.65V,因此其RESET端输出为
高电平,迫使Q1关断,从而使负载与输入电源断开。MAX668通过外部反馈电阻网络设定5V输出电压。当输出电压超MAX810L的复位门槛电平时,其内部单稳电路开始工作并延时约240ms。之后,MAX810L的输出变低,使Q1导通。Q1导通之后,MAX810L一直监测输出电压以确定输出是否过流。过载将会导致输出电压下降,当它低于MAX810L门槛电平时,MAX810L的输出经过20μs的延迟后由高变低
,从而关断Q1并使负载断开。由于MAX668的升压作用,MAX810电源端电压又会高于其门槛电平,240ms的复位延迟时间后,MAX810L输出再次由高变低,开通Q1并自动再次连通负载。上述过程会一直周期性重复下去,除非移去多余负载或将MAX668关闭使其停止工作。因此MAX810L和开关Q1一起构成了一个固态开关(电子保险丝)。保险丝保险丝MAX810L(功耗器件)具有非平衡推挽输出级。当对外
输出电流时,它等效于一个6kΩ电阻;当从外汲取电流时,它等效于一个125Ω的电阻。当导通或关断Q1时,由于MAX810L的电阻阻止了Q1的密勒电容和栅源电容快速充放电,因此使开关瞬态过程得以减慢。假定Q1总的等效电容为5000pF时,则MAX810汲取电流时(等效于125Ω电阻)大电流三极管的RC电路的时间常数约为0.6μs。整个导通过程电压瞬态响应时间大约为10RC=6μs。完全关断同样开关Q1
的时间大约是完全导通时间的48倍。当外部负载或C2在启动瞬间要汲取较大电流时,快速导通Q1可能使MAX810输入电压低于其复位门槛电压从而导致复位出现,因此在图2基础上再增加一RC网络以减缓其开通过程,合适地选择R、C可使负载连接过程延续到几个MAX668开关工作周期,使MAX668的输出电压一直高于MAX810的复位门槛电压。假如R、C使Q1的导通时间延长,同时也延长了关断时间。因此需要在电阻上
并联一肖特基二极管,以加速当负载过载时关闭Q1的进程。为了获得增强型通道及较低的导通电阻,上述电路均需要采用逻辑电平控制的P沟道MOSFET,如果Q1的导通电阻值较大且在其两端产生较大的压降(特别是低输出电压应用场合或负载离电源的距离较远时),则应该从Q1漏极端反馈电压调节输出。设计电路时,必须小化寄生参数同时仔细考虑电路布局。利用一个SOT23封装的低电压模拟开关(MAX4544)可实现上述远
端调节,该开关受控于MAX810L的输出,




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