一种丝状熔断器熔体熔断特性快速测试方法及其测试装置，属于电子元器件领域。所述测试方法包括熔断器熔体熔断时间的测试方法、熔断器成品熔断时间的测试方法、熔体冷态阻值的测试方法、熔断器成品冷态阻值的测试方法，测试时，使用弹簧将熔丝拉紧进行测试，包括熔断器以空气或壳体作为介质层、以抑弧材料或壳体作为介质层时的适度过载测试和高过载测试。所述测试装置包括测试装置底座、挂架、左夹具、左夹具固定座、右夹具、微分滑台、齿轮滑台。解决了现有丝状熔断器只能进行半成品或成品测试，耗时、耗材、事后把关、生产效率低、成本高的问题。广泛应用于熔断器熔体材料的测试领域。题。广泛应用于熔断器熔体材料的测试领域。题。广泛应用于熔断器熔体材料的测试领域。
【技术实现步骤摘要】
一种丝状熔断器熔体熔断特性快速测试方法及其测试装置
[0001]本专利技术属于电子元器件领域，进一步来说涉及熔断器领域，具体来说，涉及一种丝状熔断器熔体熔断特性快速测试方法及其测试装置。
技术介绍
[0002]在电子电路中，为了起到电路的自我保护作用，通常采用熔断器进行电路的过压、过流保护。熔断器关键特性主要为熔断特性，它是熔断器接入电路中作为过流保护的重要指标参数，因此对其熔断特性的准确测试是确保熔断器对电路起到有效保护的关键。目前国内丝状熔断器生产厂家对熔断器产品的熔断特性测试通常是对其半成品或成品进行测试，用以监控熔断器的研发或生产。此种方式虽然能够对生产的熔断器进行熔断特性评定，但需要将丝状熔断器的熔体(丝状)制成半成品或成品，然后才能进行测试、评估、验证，此过程不仅需要消耗一定时间，同时熔断器经过熔断特性测试后不能再使用，对原材料造成浪费，尤其是较为昂贵的贵金属合金材料。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是：解决现有丝状熔断器只能进行半成品或成品测试，耗时、耗材、事后把关、生产效率低、成本高的问题。
[0004]为此，本专利技术提供一种丝状熔断器熔体熔断特性快速测试方法，包括如下测试方法：
[0005]1、熔体熔断时间的测试方法
[0006]本方法的原理为：丝状熔断器的熔体为金属丝，当电流通过金属丝时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热，导体的发热量遵循公式Q＝I2Rt，其中Q是发热量，I是通过导体的电流，R是导体的电阻，t是电流通过导体的时间，金属丝熔体发热的热量达到金属丝的熔点时产生熔断。同时使用弹簧将熔丝拉紧，当熔体发生熔断时弹簧迅速回位，将电弧拉长，使弧电阻增大，电弧迅速冷却，从而达到灭弧效果，防止高电压测试过程中，因熔体发生熔断而产生严重的飞弧事故。
[0007]当制作熔断体的材料及其形状确定了，其电阻R就相对确定了(若不考虑它的电阻温度系数)。当电流流过熔体时，熔体就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，熔体的结构与其安装的状况确定了热量耗散的速度，若产生热量的速度小于热量耗散的速度，熔体就不会熔断。若产生热量的速度等于热量耗散的速度，在相当长的时间内熔体也不会熔断。若产生热量的速度大于与散热的速度时，那么生产的热量就会越来越多。又因为熔体有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度的升高，当温度升高到熔体的熔点以上时，熔体就发生了熔断。熔断器的能量平衡关系可用下面的简化公式来表达：
[0008][0009]其中m为熔断器的质量，Cp为比热或热容系数，T为温度，t为时间，为升温速率，I2R为电转化为热能的速率，这只是一个简化的，因为熔断器并非由单一的材料组成，而且材料的物性亦是温度的函数。
[0010]当产生热量的速度等于散热速率时，即温度T不随时间而变，熔断器的温度达到平衡。
[0011]熔断器的散热，主要由三种传热机理组成，即传导、对流和辐射。这三种传热方式，其传热速率与熔断器及外界环境的温度差有关。当温度差越大时，传热的速率亦越大。传导传热主要是通过熔断器的本体材料，将电热从熔断器的导电部分传到周边，包括通过端头传到线路板及由外表面传到周围的空气中。对流传热时由周围空气的流动产生，对流传热有两种方式：一为自然对流，即由于熔断器表面的空气被熔断器加热而产生密度的变化所造成；另一为强制对流，即由电子器件内排风扇强制空气的流动造成。辐射是由熔断器表面产生的热辐射造成，其速率取决于熔断器表面温度与环境温度四次方之差和熔断器表面及散热空间的黑度。
[0012]当熔断器产生热量的速度大于散热速度时，即温度随时间而上升。如果散热速率不能因为本身温度的上升而升到等于热量产生的速率时，熔断器导电的部分散热将会一直上升，直至达到导电金属的熔化温度，将导电体熔断，达到过流保护的目的。
[0013]从以下三个状态分别对熔断器的性能进行分析：
[0014]状态定义：
[0015]额定电流：在26℃工作环境温度下，熔断器能长时间承载而不熔断的电流量值。
[0016]低倍额定电流：6倍以下(通常为1.35倍至6倍)的测试电流称为低倍额定电流。
[0017]高倍额定电流：6倍及以上的测试电流称为高倍额定电流。
[0018]A.正常或稳定状态
[0019]当电流低于使熔断器达到熔断温度所需的电流时(即额定电流)，可承受适度的温度上升，此时必然有一个温度点使电传热速度等于散热速度，即达到热平衡，这个温度点就是熔断器在该电流下的温升，熔断器表面温升越小，熔断器的工作寿命越长。
[0020]B.适度过载状态
[0021]当电流高于熔断器熔断所需的值时(即低倍额定电流)，熔断器开始发热，温度试图上升到能量平衡公式的值，使发热速度大于散热速度，熔断器先熔断，然后电流终止，在0.1秒到4小时或更长时间后，熔断器终止过流，这是对过载的正常响应。
[0022]C.高过载状态(一般指熔断时间小于8ms以下)
[0023]当电流大大高于熔断器额定电流值时(即高倍额定电流)，熔断器很快达到熔点，以至于没时间通过传导，对流或辐射来散热，在这种情况下，消耗的电功率等于熔断器熔化所需要的能量(熔化热能值)，这一系统被称为绝热系统(没有热损失)。
[0024]通过以上熔断器出现熔断的特性及原理，对熔体进行单独测试，测试熔体在高低倍额定电流下的熔断时间。
[0025]当熔断器以空气、壳体作为介质层时：在适度过载即加载电流为低倍额定电流下的过载熔断测试，其熔断时间为熔体在空气、壳体中的散热时间加上熔体熔断时间，当使用
夹具测试出熔体的熔断时间时，在根据壳体的散热速率对熔断时间的影响即可得到封装有壳体的产品的熔断时间。即当熔断器仅为壳体封装时，此时管体内熔体周围为空气，熔体与壳体间存在一定距离，空气所占体积为壳体内部体积减去熔体体积，因此熔体熔断时热量传递方式为熔体到空气，空气到壳体。当管体内空间较大时，熔体熔断生产热量不足以传递到壳体时，此时测量的熔体熔断时间即为产品熔断时间，当空间较小，熔体熔断热量传递到壳体时，此时考虑壳体(通常为95％氧化铝陶瓷管)其散热速率约为30/(m
·
k)对熔体熔断时间的影响，当壳体材料及尺寸确定后其热容量即确定，熔体熔断总热量Q即为熔体本身熔断产生热量Q1加上壳体散热量Q2，产品熔断时间t约为熔体本身熔断时间t1与壳体吸收热量Q2的时间t2之和。
[0026]当熔体在高过载下即加载电流为高倍额定电流下的过载熔断测试时，其熔断时间为熔体熔体熔断时间；
[0027]当熔断器以抑弧材料、壳体作为介质层时：在适度过载即加载电流为为低倍额定电流下的过载熔断测试，其熔断时间为熔体在抑弧材料介质、壳体中的散热时间加上熔体熔断时间，当使用夹具测试出熔体的熔断时间时，在根据抑弧介质层及壳体的散热速率对熔断时间的影响即可得到封装有壳体及抑弧材料介质层的产品的熔断时间。即当熔断器封装时内部含有本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种丝状熔断器熔体熔断特性快速测试方法，其特征在于，包括如下测试方法：(1)熔断器熔体熔断时间的测试方法:测试时，使用弹簧将熔丝拉紧进行测试；A、当熔断器以空气、壳体作为介质层时：在适度过载的条件下进行过载熔断测试，熔断时间为熔体在空气、壳体中的散热时间加上熔体熔断时间；当使用夹具测试出熔体的熔断时间时，根据壳体的散热速率对熔断时间的影响得到封装有壳体的产品的熔断时间；在高过载的条件下进行过载熔断测试，熔断时间为熔体熔体熔断时间；B、当熔断器以抑弧材料、壳体作为介质层时：在适度过载的条件下进行过载熔断测试，熔断时间为熔体在抑弧材料介质、壳体中的散热时间加上熔体熔断时间；当使用夹具测试出熔体的熔断时间时，根据抑弧介质层及壳体的散热速率对熔断时间的影响得到封装有壳体及抑弧材料介质层的产品的熔断时间；在高过载的条件下进行过载熔断测试，熔断时间为熔体熔体熔断时间；(2)熔断器成品熔断时间的测试方法:在所述A和B的基础上，通过计算熔断器成品端头的导热率对熔断时间的影响即可得到熔断器成品的熔断时间；(3)冷态阻值的测试方法：C、熔体冷态阻值的测试方法：通过对接入测试夹具的熔体两端进行冷态阻值测量，取其平均值即可得到安装到熔断器成品内熔体有效长度的冷态阻值；D、熔断器成品冷态阻值的测试方法：通过对熔体引出端进行冷态阻值测试，取其平均值即可得到引出端冷态阻值，将熔体冷态阻值与引出端冷态阻值相加即可得到熔断器成品的冷态阻值。2.如权利要求1所述的一种丝状熔断器熔体熔断特性快速测试方法的测试装置，其特征在于，包括：测试装置底座，挂架，左夹具，左夹具固定座，右夹具，微分滑台，齿轮滑台；所述挂架、左夹具固定座、齿轮滑台固定于测试装置底座的表面，挂架位于左侧，齿轮滑台位于右侧，左夹具固定座位于齿轮滑台的左侧；所述左夹具固定于左夹具固定座上表面，左夹具呈工字形，在左夹具超出固定座上表面的四角开有左夹具导电柱通孔及左夹具导电柱锁紧孔，用于固定左夹具导电柱，在左夹具导电柱的上端沿径向开有通孔，用于穿过熔体并固定熔体的一端；所述微分滑台固定于齿轮滑台上表面，所述右夹具固定于微分滑台上表面；右夹具呈工字形，在右夹具超出...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨显银，徐东，杨舰，张敏，吴鑫，韩玉成，
申请(专利权)人：中国振华集团云科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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