小型贴片化的趋势以及保险丝应用技术.doc

1、我爱方案网（）电子元件技术网（）小型贴片化的趋势以及保险丝应用技术 今天我跟大家交流的是“交流保险丝应用技术以及小型贴片化的趋势”，分为三个部分，第一部分介绍一下相关的技术，第二部分不可避免会谈到产品，第三部分是这个产品跟相关的应用领域的区别。我们常见的电源分类，AC to AC 比较多，第二类是 AC to DC，这是非常有必要保护的，第三类是 DC to DC，这类在笔记本、手机、数码产品比较多一点，第四类是 DC to AC，主要常见的是太阳能逆变器。我们看一下，现在常见的 AC to DC 的开关电源，我们可以看到这块是整流滤波，这块是变压器，这快是后端的，包括这里有一个检测反馈，比较

2、重要的是有一个保险丝，短路保护用的。这块板子 比较麻烦，不是贴片的，焊这个会比较乱一点。对于安规里面有一个安装要求，我们要安装在火线上，不可接触到，一定要封装在里面。这块详细的解释可以回头看 下面的文字。至于短路保护，安规对保险丝性能要求，及时熔断。我们常见的可能会在外面加一个热缩套管，这会增加成本。我上次拆解了一个，他外面不是用热所 套管，用的是铜管，他在测试过程中一定出现了爆炸的现象，所以用铜管套在外面，防止发生危险。我们如果选的规格过大的话，当出现危险，后端保险丝不出现任 何作用，会把你的板子烧坏。资料参考自电子元件技术网的元器件知识库( http:/ )栏目或是我爱方案网的知识堂( h

3、ttp:/ )频道以及深圳会展指南网 ( http:/ )！接 下来是关于 EMS 对于保险丝测试的要求，很多工程师对于 EMI 非常了解，EMI 就是电磁干扰，现在小偷很厉害，你的小车在那里你按一个摇控器，小偷给你 干扰，你的车就没有锁上，然后把你的车偷走。我们工程师最主要的责任就是把电路做得很好，尽自己的水平和能力。EMS 是抗干扰度，这列出来的对于产品，这 些影响进去，我的产品能够抗这些干扰的程度和能力，就像每个人的身体体抗感冒的程度是不一样的，这是一个道理。对于保险丝来讲，静电和辐射场可以忽略。快 速脉冲群电网会出现不稳定，每一个用户在开关和拉闸的同时会有一个并网的干扰。我们当时处理一

4、个投诉，后来我们查了一下是 B 组的电网跟 A 组的电网并的不 一样，会出现问题，这是一个很严重的干扰。这是快速脉冲群的测试方法，会后可以详细看一下。这里谈到的是非常关键的，就是浪涌，就是开关瞬间的反馈或者是 电路元器件出现老化，会有大脉冲出现，这是第一点。第二点是感应，比如雷电，如果没有很好的雷电装备的话，这个电子产品会被打坏。我 家里有一个产品，有一个热水器，它是常年接在 220V 电上的，用手指触摸一下就开了，这是快速热水器，这就有这样的危险，可能会被雷电打击，它会自己开 启，会有这样的现象，比较危险。那这个浪涌的危害我就不用讲。这里讲的是测试方法，对 FUSE 影响，我们在测试中分差模

5、和共模，产品做完以后必须送到实验 室做测试。本次电路保护与电磁兼容研讨会 的主办方 中国电子展 ()、电我爱方案网（）电子元件技术网（）子元件技术网()和我爱方案网()！ 第 二部分给各位介绍一下市面上现有的交流保险丝的不同，第一个是传统的管装的熔断器，这个比较常见，在比较大的电器里面都有这样的保险丝。第二种是卫星熔 断器，LED 照明里面也会用这种。全球小型保险丝的总需求，我们可以看到，全球需求 280 亿颗每年，金额涉及到 8 亿美元，传统管状比例逐年缩小。这里面涉 及到几个因素，第一个是安装因素，我这里详细谈一下。产品小型化、贴片化，比如你的电容还有电感之类的，可以节省人工成本。第二个是

6、作为玻璃管保险丝有一 些附加的安装成本，这样一来整个贴片的价格竞争优势还是比较明显的。这个数据是整个保险丝市场的占比，大家可以仔细看一席这个，这些数据我们回头都可以仔细看。我们可以看一下表贴熔断器的发展，2003 年占 39%，2008年 40%，2013 年预计 41%。原创文章：“http:/ 下来我为大家介绍一下刚才谈到的保险丝的优缺点，传统的管状保险丝的优点是便于更换，这里有一个卡状，这是焊在板上的，保险丝熔断直接去换保险丝，这有 个问题，非专业认识不可进行维修，第二点这个卡和保险丝是有成本的。我们可以看到单件物料价格是比较便宜的，但是加上卡子和保险丝不会便宜到哪里去。第三 点是易脱落

7、、松动，这个不用我多讲，大家在使用过程中都知道，这是纯手工安装的，性能比较离散。产品是可以控制的，但是产品可以控制的前提是需要什么呢？ 你可以控制人，去安装保险丝的工人是无法控制的，我今天不舒服，安装出来的东西比较没有保证性。或者昨天的股票跌了，没有心情去安装。在使用这些产品的时 候无法保证它的一致性。第二大类是传统小黑豆，这个优点是不错的，它的占用面积比较小，分断能力强。但是它的缺点和前面的管状保险丝相似，它虽然体积小，但是有高度， 不利于小型 化封装趋势。第二是综合成本较高，在安装的时候也需要人工去插。另外一种是电阻性保险丝，这个保险丝占用空间效，但是需要引线跨接。缺点是价格较高，我们 在

8、市场都看到这类保险丝价格比较高一点，费人工，分断能力弱，阻值比较大。我到这里都还没有提到我们的产品，在市面上可以看到玻 璃管和小黑豆，接下来我会往这块去谈，因为我们看到市场上有这种需求，一个是平板电脑和手机，我们在 平常出差或者是带一个笔记本，笔记本太小了看不清楚，年龄大一点可能要戴老花镜，但是电源可以做得小，我相信随着科技的进步，这块市场是必然要往这里发展 的，当然这不是我说了算，要各位朋友来努力。我这里举了一个例子，我帮老婆买了一个小米手机，我是第一批功能机样本，我们拿来一看，可以看到冲电器非常 小，非常方便，真的比我们常见的充电器小很多，我再看其他同事买的量产的小米手机就比较大一点。关于

9、适配器的发展，第一点高频， 我们可以实现这块，第二块是压电变压器，第三是采用新型贴片电容器，不是靠某个电子元件产品实现的。我们叫 UMF 通用模块 熔断体，MF2410 是目前世界上体积最小的交流 220V 的应用，我们来看我爱方案网（）电子元件技术网（）看其他的 UMF 产品，看图片也可以看出来是哪一家的产品，它的尺寸比较大，而我 们是 2410，这也是另外一个厂家的，这个也比较大。目前市面上看到的贴片交流保险丝，可能只有这样一个选择，但是现在不会了。因 为这里面涉及到我们的工艺和制成与他们的是不一样的，我回头讲一下这个陶瓷方法的工艺。我们可以看一下截面图，这块是陶瓷极板，这里是端子，这会有

10、什么 现象呢？它是组件单颗生产，生产效率较低。金属帽的焊接会有再次熔融的现象，熔断特性不一致。我们看溶丝，这块是跟陶瓷并没有接触，但是转到这里你们会发 现跟陶瓷壁会有一个接触，这个接触与否会影响到散热条件如何，当接触陶瓷片的时候散热性就很好，就很难断掉，如果是悬空的，就会在规定的时间内熔断。这 是我们 AME 科技（苏州）推陈出新的产品叫 MF2410 通用模块式保险丝，是一个极板进行切割。可以看到这里有一个溶丝，它是中空的，并且端头向下弯 折。这个广泛用于 SMT 制程，减少人工，提升生产效率，这个不会出现端头脱落。这里比较清楚一点，我们各个部分的材料，这个是熔丝，这是一个 3D 的设计，

11、这边是端头。这个产品看图片，2410 多大呢？跟 2 粒大米放在一起差不多大小，如果用到小型设备机上去可以减少多少空间？接下来就 是谈到我们的产品在具体 LED 照明上的应用，我们现在做到的是 250安培，我们会继续努力向更高的安排值进军，大概是 30W 以上的照明线路里面，可以看到 MR16/TU10 嵌灯，球泡灯。电路是非常简单的，我们在 AC 端输入，直接串入这个就可以了。根据我们现在的应用来看，会在 LED 照明上使用到 0.5 安，这个是根据灯泡瓦数不一样进行匹配。这里有一个详细的对比，上突是一个 LED 灯，这是用玻璃管的保险丝，很无奈选择竖立，这块是贴片化产品，这 边有变压器，这

12、是放大图，我们的产品就摆在边上，很少。涉及到 LED 照明，我不光是尺寸小的优势，而且安装成本只需要贴片机过一边就可以了，不需要任何人 工，也不需要考虑人工的情绪。第三点是考虑散热问题，元器件做得小，需要有更大的空间考虑外面散热片的布局，如果做得很大，外面的散热片空间不够用的话， 就会做得马马虎虎，因为 LED 的散热是非常重要的，我这个产品可以帮助外边的散热片，我发现上海比苏州的温度高，为什么？高楼效应，楼特别多，空气没办法 循环。在我们的 LED 照明测试里面，这块谈到的是保险丝的选型问题，第一点会考虑到是否含 PFC，我们可以看，我们公司做了很多 实验，这些数据都是我们的实验基 础上呈现给大家的，当前面串入不同熔值时，10UF 是 18 安培，22UF，是20.5 安培。后面给出一个选型。第一个是含有 PFC 的，下面的没有。我们可 以看到 4.7UF 是 35.5 安培，LED 照明里面有这么大的脉冲，这是超乎想象的，瞬间脉冲会冲到这么高。