对小型电子熔断器检测平台建设需求的探讨

张 宁

(贵州省机械电子产品质量监督检验院科技部,550081)

0 引言

进入新世纪后，随着电子产品的数码化、微型化、薄型化加速，小型熔断器不断的有新技术、新产品问世，陆续有不同熔断速度和耐脉冲能力的许多品种推向市场。由于小型熔断器的快速发展，如何把好小型熔断器产品的质量关已经成了一个重要的的问题。以下本文就由此提出相应的创新需求。

1 电子熔断器现状及发展趋势分析

1.1 电子熔断器现状

中国小型熔断器行业的真正发展始于上世纪80年代，改革开放带来了经济的腾飞，从彩电、冰箱等家用电器开始的电子工业大发展也带动了小型熔断器的发展步伐，采用国际标准、吸引外资进入、引进先进技术和鼓励产品出口等措施推动了小型熔断器的快速发展，特别是随着中国世界工厂架构的逐渐形成，无论是数量还是金额都在全球占了相当重要的地位。在推动全球科技进步，和适应不断更新换代的信息产品发展过程中起到一定的基础支撑作用。

在现代高科技电子产品特别是电脑周边、网络周边、主机板、手机、数码像机、携带式电子产品（MP3、MP4、PDA、P-DVD、游戏机）、GPS 、SET-BOX、POS等数码或终端电子产品,以及对体积要求较小的电池保护板、电源转换器、适配器、逆变器等，尤其在航天产品等军事领域采用熔断器作为相间短路和过载保护装置已相当普遍，因其结构简单、价格低廉、安装方便、动作可靠等优点而得到广泛应用。由于片式熔断器应用规模的扩大，促使市场竞争激烈和价格大幅度下降，而价格的下降又推进了片式熔断器的更多应用，当今全世界小型熔断器的生产和应用市场已有近50%在大中华地区，包括中国大陆和港台的熔断器企业也纷纷加入片式熔断器产品的经营和生产，逐步打破了原来外资企业一统天下的局面。

1.2 小型熔断器发展趋势

由于电子整机迅速向轻薄化方向发展，微型化、高速度、智能化、个人化、集成化是个人电脑、汽车电子、医疗电子、消费类电子等电子整机产品发展的六大趋势。同时，电子整机的工作的频率不断提高的需求：电子整机的工作频率由中波——短波（60～70年代））——高频——超高频（80～90年代））——微波——毫米波——光波（21世纪），促使熔断器从材料、结构与尺寸、引出端形式等等发生了很大的变化（与工作频率和互连工艺相适应）。电子元器件的技术发展趋势，是由电子整机发展要求来决定的，并由此决定了熔断器产品必须向片式化、微型化、高频化发展，以适应整机发展的需求。

2 现有检测能力的不足

熔断特性是小型熔断器的重要技术指标，熔断特性主要包括电压降、熔断电流、熔断时间等参数，测量方法主要依据GB/T 9364.1-1997《小型熔断器 第1部分：小型熔断器定义和小型熔断体通用要求》、GB/T 9364.4-2006《小型熔断器 第4部分：通用模件熔断体》,熔断器进行电压降的测试是熔断器的基础测试。根据测试结果进行递减排序后,然后可进行标准规定的其他测试。需用以下设备：“时间/电流特性测试设备”，“示波器”，“电压降测试仪”和利用设备智能电量测量仪以及可编程电源、微欧表、智能保险丝测试仪等。但随着熔断器往小型化、片式化的发展，用传统仪器设备检测需要另外配备专用的夹具、传感器等。原始检测手段落后，并且手工检测存在着速度慢、不能批量检测的不足，在生产量大的时候，会存在很多问题。

3 建设检测平台的探讨

3.1 建设检测平台的必要性

从以上分析可以看出小型熔断器很快得到推广应用并发展到很多品种。发展前景广阔，尤其在军事领域使用，可想而知对熔断器产品的质量要求一定会很高。检测是电子产品研发及生产制造中不可或缺的部分，对于熔断器来说同样如此，但因缺乏有效的检测方法手段和要求也是国内熔断器产业，不能向高端产品发展的制约因素之一。只有在产品的设计和生产同时进行各种性能检测才能尽早发现可能存在的问题并及早采取预防及补救措施，否则在产品定型后再发现问题，就会造成巨大的损失或导致新产品的研发失败。随着熔断器的普及越来越广，未来我省以及全国将会出现更多的熔断器产品生产企业和经销商，为了正确引导消费，促进该类产品生产企业的发展维护消费者权益，把好我省及国内市场准入关，规范熔断器产业市场，建设一个高层次、高水平的熔断器检测服务平台成为行业的迫切需求。

由于“国家电子基础元器件质量监督检验中心”在贵州的建立，熔断器目前国家还没有专门的检测机构对熔断器的电性能和安全性能进行验证，更加需要国家级的检测服务平台，贵州省机械电子产品质量监督检验院作为国家电子基础元器件质量检验中心的筹建单位，有必要也有能力开展熔断器的检测方法研究，依托建立起来的公共检测服务平台，为贵州熔断器产业发展做出强大的支持和贡献。以国检中心为平台，不仅可以服务贵州，更能辐射西部乃至全国，积极响应国家西部大开发号召，符合国家十二五规划的战略部署。更重要的是，为了规范产业发展，避免重复投资，从产业发展之初就规划建设一个以资源共享、服务行业的开放式检测技术平台极为重要。

3.2 检测平台的检测能力要求

3.2.1 主要应具有的检验能力：通过检测平台的建设，并利用该平台建设的契机引进高端人才，搞好技术创新，引进或开发综合测试系统，购置高端精密仪器设备，改变现有检测能力简单的手工检测存在的速度慢、不能批量检测的不足，充分提高自动化检测能力。例如：通过引进或开发所构建的系统可以进行熔断器的两个重要参数的自动测试:电压降测试和时间/电流特性测试。对于涵盖80mA～100A的大电流测试范围,采用三种不同量程的精密电阻及霍尔传感器进行电流测量;对于最低3ms的熔断时间,采用电阻,霍尔传感器及数据采集卡取样进行测试。其中电源由直流电源及直流负载串联组成。数据采集卡进行数据采样,使用LabVIEW设计监控系统人机界面,可以给出系统电路图及详细程序框架图。系统能够满足电压降测试和时间/电流特性测试大电流,高精度,自动化的要求。系统并具有设计简单明了,便于操作人员直观管理和控制该系统。

a)进入主界面，选择测试项目，即电压降测试或者时间/电流特性测试。

b)选择电压降测试

c)输入生产厂名称或者代码，产品参数，测试电流。

d)设定直流电源电压及电流，设定直流负载模式为CC（即恒定电流模式），

设定测试电流。根据输入的测试电流接通相应的继电器，导通相应的电流测试元件。程序控制数据采集卡的I/O 端口接通，继电器R1接通，接通直流负载，MOS管K1保持断开状态，整个测试电路为通路。

e)电流测试电路工作，从数据采集卡读到测试电流，与设定电流进行比较，如果在设定值的±1%范围内，则判定合格，超过±1%，则进行调节，继续比较，直到符合要求。

f)电路电流符合要求后，计时开始，在一定的测试周期后，计时结束，从数据采集卡读取测试电压值，一分钟后再次取值，判定两次取值的变化率是否在

2%范围内，是的话第二次取值为测试结果；否则一分钟后继续测试，直到符合 2%的要求。

g)断开数据采集卡的 I/O 端口，继电器 R1 断开，直流负载断路，中断测试电路。

h)软件判定并处理测试结果。

i)进入时间/电流特性测试。

j)输入生产厂名称或者代码，产品参数，测试电流。

k)设定直流电源电压及电流，设定直流负载模式为CC（即恒定电流模式），

设定测试电流，数据采集卡的I/O 端口接通，继电器接通，接通直流负载，

MOS 管 K1 保持接通状态。

l)断开 K1，记录下电流测试元件的电流变化情况。

m)通过软件判定熔断时间，并判定是否合格。

3.2.2 信息系统要求：该系统利用智能仪器的通讯功能，将若干仪器与计算机通过专用仪器通讯接口组成计算机测量系统，不仅提高了工作效率，降低了人为读数误差，并且可对试验数据进行更进一步的分析。然后在利用现代信息技术手段，建设“贵州省熔断器检测服务平台”网站，通过互联网共享平台建设成果，动态发布贵州省乃至全国、全世界的熔断器产业发展状况，包括新技术、新工艺、新标准、新检测方法、产业质量状况等信息，为行政执法、政府决策等提供依据；另外，通过互联网共享平台内的仪器设备（尤其是价值高的大型仪器设备和高精尖仪器设备），避免重复投资，提高仪器设备利用率，为贵州以及全国熔断器产业发展提供良好的服务和环境。

4 结束语

由于小型熔断器不断有新技术、新产品问世，面临熔断器产品的迅速发展，规范熔断器产业市场，提升现有检测能力，建设一个高层次、高水平的熔断器检测服务平台极为重要。

[1]标准：GB/T 9364.1-1997《小型熔断器 第1部分：小型熔断器定义和小型熔断体通用要求》

[2]标准：GB/T 9364.4-2006《小型熔断器 第4部分：通用模件熔断体》

[3]标准：IEC60 127《小型电流保险丝管》

[4]闫和平.常用低压电器应用手册[M].北京:机械工业出版社,2005.

[5]刘光文.常用低压电器及电气标准[M].成都:电子科技大学出版社,1994