對小型電子熔斷器檢測平臺建設需求的探討

張 寧

(貴州省機械電子產品質量監督檢驗院科技部,550081)

0 引言

進入新世紀后，隨著電子產品的數碼化、微型化、薄型化加速，小型熔斷器不斷的有新技術、新產品問世，陸續有不同熔斷速度和耐脈沖能力的許多品種推向市場。由于小型熔斷器的快速發展，如何把好小型熔斷器產品的質量關已經成了一個重要的的問題。以下本文就由此提出相應的創新需求。

1 電子熔斷器現狀及發展趨勢分析

1.1 電子熔斷器現狀

中國小型熔斷器行業的真正發展始于上世紀80年代，改革開放帶來了經濟的騰飛，從彩電、冰箱等家用電器開始的電子工業大發展也帶動了小型熔斷器的發展步伐，采用國際標準、吸引外資進入、引進先進技術和鼓勵產品出口等措施推動了小型熔斷器的快速發展，特別是隨著中國世界工廠架構的逐漸形成，無論是數量還是金額都在全球占了相當重要的地位。在推動全球科技進步，和適應不斷更新換代的信息產品發展過程中起到一定的基礎支撐作用。

在現代高科技電子產品特別是電腦周邊、網絡周邊、主機板、手機、數碼像機、攜帶式電子產品（MP3、MP4、PDA、P-DVD、游戲機）、GPS 、SET-BOX、POS等數碼或終端電子產品,以及對體積要求較小的電池保護板、電源轉換器、適配器、逆變器等，尤其在航天產品等軍事領域采用熔斷器作為相間短路和過載保護裝置已相當普遍，因其結構簡單、價格低廉、安裝方便、動作可靠等優點而得到廣泛應用。由于片式熔斷器應用規模的擴大，促使市場競爭激烈和價格大幅度下降，而價格的下降又推進了片式熔斷器的更多應用，當今全世界小型熔斷器的生產和應用市場已有近50%在大中華地區，包括中國大陸和港臺的熔斷器企業也紛紛加入片式熔斷器產品的經營和生產，逐步打破了原來外資企業一統天下的局面。

1.2 小型熔斷器發展趨勢

由于電子整機迅速向輕薄化方向發展，微型化、高速度、智能化、個人化、集成化是個人電腦、汽車電子、醫療電子、消費類電子等電子整機產品發展的六大趨勢。同時，電子整機的工作的頻率不斷提高的需求：電子整機的工作頻率由中波——短波（60～70年代））——高頻——超高頻（80～90年代））——微波——毫米波——光波（21世紀），促使熔斷器從材料、結構與尺寸、引出端形式等等發生了很大的變化（與工作頻率和互連工藝相適應）。電子元器件的技術發展趨勢，是由電子整機發展要求來決定的，并由此決定了熔斷器產品必須向片式化、微型化、高頻化發展，以適應整機發展的需求。

2 現有檢測能力的不足

熔斷特性是小型熔斷器的重要技術指標，熔斷特性主要包括電壓降、熔斷電流、熔斷時間等參數，測量方法主要依據GB/T 9364.1-1997《小型熔斷器 第1部分：小型熔斷器定義和小型熔斷體通用要求》、GB/T 9364.4-2006《小型熔斷器 第4部分：通用模件熔斷體》,熔斷器進行電壓降的測試是熔斷器的基礎測試。根據測試結果進行遞減排序后,然后可進行標準規定的其他測試。需用以下設備：“時間/電流特性測試設備”，“示波器”，“電壓降測試儀”和利用設備智能電量測量儀以及可編程電源、微歐表、智能保險絲測試儀等。但隨著熔斷器往小型化、片式化的發展，用傳統儀器設備檢測需要另外配備專用的夾具、傳感器等。原始檢測手段落后，并且手工檢測存在著速度慢、不能批量檢測的不足，在生產量大的時候，會存在很多問題。

3 建設檢測平臺的探討

3.1 建設檢測平臺的必要性

從以上分析可以看出小型熔斷器很快得到推廣應用并發展到很多品種。發展前景廣闊，尤其在軍事領域使用，可想而知對熔斷器產品的質量要求一定會很高。檢測是電子產品研發及生產制造中不可或缺的部分，對于熔斷器來說同樣如此，但因缺乏有效的檢測方法手段和要求也是國內熔斷器產業，不能向高端產品發展的制約因素之一。只有在產品的設計和生產同時進行各種性能檢測才能盡早發現可能存在的問題并及早采取預防及補救措施，否則在產品定型后再發現問題，就會造成巨大的損失或導致新產品的研發失敗。隨著熔斷器的普及越來越廣，未來我省以及全國將會出現更多的熔斷器產品生產企業和經銷商，為了正確引導消費，促進該類產品生產企業的發展維護消費者權益，把好我省及國內市場準入關，規范熔斷器產業市場，建設一個高層次、高水平的熔斷器檢測服務平臺成為行業的迫切需求。

由于“國家電子基礎元器件質量監督檢驗中心”在貴州的建立，熔斷器目前國家還沒有專門的檢測機構對熔斷器的電性能和安全性能進行驗證，更加需要國家級的檢測服務平臺，貴州省機械電子產品質量監督檢驗院作為國家電子基礎元器件質量檢驗中心的籌建單位，有必要也有能力開展熔斷器的檢測方法研究，依托建立起來的公共檢測服務平臺，為貴州熔斷器產業發展做出強大的支持和貢獻。以國檢中心為平臺，不僅可以服務貴州，更能輻射西部乃至全國，積極響應國家西部大開發號召，符合國家十二五規劃的戰略部署。更重要的是，為了規范產業發展，避免重復投資，從產業發展之初就規劃建設一個以資源共享、服務行業的開放式檢測技術平臺極為重要。

3.2 檢測平臺的檢測能力要求

3.2.1 主要應具有的檢驗能力：通過檢測平臺的建設，并利用該平臺建設的契機引進高端人才，搞好技術創新，引進或開發綜合測試系統，購置高端精密儀器設備，改變現有檢測能力簡單的手工檢測存在的速度慢、不能批量檢測的不足，充分提高自動化檢測能力。例如：通過引進或開發所構建的系統可以進行熔斷器的兩個重要參數的自動測試:電壓降測試和時間/電流特性測試。對于涵蓋80mA～100A的大電流測試范圍,采用三種不同量程的精密電阻及霍爾傳感器進行電流測量;對于最低3ms的熔斷時間,采用電阻,霍爾傳感器及數據采集卡取樣進行測試。其中電源由直流電源及直流負載串聯組成。數據采集卡進行數據采樣,使用LabVIEW設計監控系統人機界面,可以給出系統電路圖及詳細程序框架圖。系統能夠滿足電壓降測試和時間/電流特性測試大電流,高精度,自動化的要求。系統并具有設計簡單明了,便于操作人員直觀管理和控制該系統。

a)進入主界面，選擇測試項目，即電壓降測試或者時間/電流特性測試。

b)選擇電壓降測試

c)輸入生產廠名稱或者代碼，產品參數，測試電流。

d)設定直流電源電壓及電流，設定直流負載模式為CC（即恒定電流模式），

設定測試電流。根據輸入的測試電流接通相應的繼電器，導通相應的電流測試元件。程序控制數據采集卡的I/O 端口接通，繼電器R1接通，接通直流負載，MOS管K1保持斷開狀態，整個測試電路為通路。

e)電流測試電路工作，從數據采集卡讀到測試電流，與設定電流進行比較，如果在設定值的±1%范圍內，則判定合格，超過±1%，則進行調節，繼續比較，直到符合要求。

f)電路電流符合要求后，計時開始，在一定的測試周期后，計時結束，從數據采集卡讀取測試電壓值，一分鐘后再次取值，判定兩次取值的變化率是否在

2%范圍內，是的話第二次取值為測試結果；否則一分鐘后繼續測試，直到符合 2%的要求。

g)斷開數據采集卡的 I/O 端口，繼電器 R1 斷開，直流負載斷路，中斷測試電路。

h)軟件判定并處理測試結果。

i)進入時間/電流特性測試。

j)輸入生產廠名稱或者代碼，產品參數，測試電流。

k)設定直流電源電壓及電流，設定直流負載模式為CC（即恒定電流模式），

設定測試電流，數據采集卡的I/O 端口接通，繼電器接通，接通直流負載，

MOS 管 K1 保持接通狀態。

l)斷開 K1，記錄下電流測試元件的電流變化情況。

m)通過軟件判定熔斷時間，并判定是否合格。

3.2.2 信息系統要求：該系統利用智能儀器的通訊功能，將若干儀器與計算機通過專用儀器通訊接口組成計算機測量系統，不僅提高了工作效率，降低了人為讀數誤差，并且可對試驗數據進行更進一步的分析。然后在利用現代信息技術手段，建設“貴州省熔斷器檢測服務平臺”網站，通過互聯網共享平臺建設成果，動態發布貴州省乃至全國、全世界的熔斷器產業發展狀況，包括新技術、新工藝、新標準、新檢測方法、產業質量狀況等信息，為行政執法、政府決策等提供依據；另外，通過互聯網共享平臺內的儀器設備（尤其是價值高的大型儀器設備和高精尖儀器設備），避免重復投資，提高儀器設備利用率，為貴州以及全國熔斷器產業發展提供良好的服務和環境。

4 結束語

由于小型熔斷器不斷有新技術、新產品問世，面臨熔斷器產品的迅速發展，規范熔斷器產業市場，提升現有檢測能力，建設一個高層次、高水平的熔斷器檢測服務平臺極為重要。

[1]標準：GB/T 9364.1-1997《小型熔斷器 第1部分：小型熔斷器定義和小型熔斷體通用要求》

[2]標準：GB/T 9364.4-2006《小型熔斷器 第4部分：通用模件熔斷體》

[3]標準：IEC60 127《小型電流保險絲管》

[4]閆和平.常用低壓電器應用手冊[M].北京:機械工業出版社,2005.

[5]劉光文.常用低壓電器及電氣標準[M].成都:電子科技大學出版社,1994