为什么会有 3.15A 的保险丝?

电器工程 组件值
2022-01-17 04:34:42

为什么会有 3.15A 的保险丝?
有人认为 \$\pi\$A 是一个很好的评级吗?还是他们的目标是 \$\sqrt{10}\$A?

是否有可能制造出公差优于 +/-5% 的保险丝?

2个回答

每个保险丝的额定值比前一个值高约 1.26 倍。话虽如此,首选值确实往往位于更容易记住的数字:-

  • 100 mA 到 125 mA 的比率为 1.25
  • 125 mA 到 160 mA 的比率为 1.28
  • 160 mA 到 200 mA 的比率为 1.25
  • 200 mA 到 250 mA 的比率为 1.25
  • 250 mA 到 315 mA 的比率为 1.26
  • 315 mA 到 400 mA 的比率为 1.27
  • 400 mA 到 500 mA 的比率为 1.25
  • 500 mA 到 630 mA 的比率为 1.26
  • 630 mA 到 800 mA 的比率为 1.27
  • 800 mA 到 1000 mA 的比率为 1.25

315 mA 恰好跨越了 250 mA 和 400 mA 之间相当大的差距,所以我想比率中点应该真的是 \$\sqrt{250\times 400}\$ = 316.2 mA。够近了!

但是,底线是连续的保险丝(在上面显示的标准范围内)是“间隔”的 \$10^{1/10}\$ 比率或 1.2589:1。请参阅下面这张取自wiki 页面的首选号码图片:-

在此处输入图像描述

这些数字在音频界也并非闻所未闻。第三个八度图形均衡器: -

在此处输入图像描述

另请参阅问题,了解为什么数字“47”在电阻器和电容器中很受欢迎。

是否有可能制造出公差优于 +/-5% 的保险丝?

我希望它是,但保险丝并不只决定性能,因此,实际上并不需要严格的公差。另一方面,电阻器完全决定了某些模拟电路的性能,因此绝对需要严格的容差(低至 0.01%)。

外围/相关/有趣(希望如此):

如果略读,其中一些可能看起来很神秘,但实际上非常简单,并且这里嵌入了一些非常有用的想法。

正如安迪所说,每个值在概念上都是比前一个值大的 10 的 10 次根的因数。

许多其他组件(例如电阻器)通常使用基于 10 的 (3 x 2^n) 次方根的比例。最熟悉的起点是 n = 2,因此每十进制有 3 x 2^2 = 12 个值。这给出了熟悉的 E12 5% 电阻范围(1、1.2、1.5、1.8、2.2、2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2、...)。

这种几何间隔的系列具有许多不直观但“足够明显”的特征。

例如,E12 系列的“中点”是 3.3,
而不是预期的 4.7。
可以看出,3.3 是从底部向上的第 6 步 (1.0)
和从顶部向下的第 6 步 (10.0)。
这是有道理的 1 x sqrt(10) ~= 3.3 (3.16227... 实际上) 和 sqrt(10) ~= 3.3 。因此,〜= 3.3 的两次几何乘法得到系列 1、3.3、10。这可能是正式不存在的 E2 系列,但 E3 系列将是(取每第四个值) - 1 2.2 4.7 (10 22 47 100 。 ..)。
几何上均匀分布的系列中的所有 3 个值都低于“中途”似乎不太正确 [tm]。
但是
2.2/1 = 2.2
4.7/2.2 = 2.14
10/4.7 = 2.13。
10 的立方根是 2.15(443...)
使用 2.1544 作为乘数给出。
1 2.1544 = 2.2
4.641 = 4.6k
9.99951 = 10
因此,例如 2.2k 的值符合预期,现有的 4.6k“应该”是 4.6k。
因此,如果您找到 1 个黄色-蓝色-xxx 电阻器,您就会知道原因:-)。

明显且非常有用的关系:

任何两个相隔 k 步的值之间的比率是相同的,并且等于基本步长乘数的 k 次方。
一旦你弄清楚我刚才所说的,它就会非常有用:-)。
例如,如果出于某种目的使用 27k 和 10k 的分压器来分压电压,因为在 E12 系列中 10 和 27 相隔 4 步(10 12 15 22 27),那么相隔 4 步的任何两个其他值将给出 ~=相同的分割比例。例如 27k:10k ~= 39k:15k (两对相距 4 x E12 步长。

简单的分频比计算。

在查看电路时,上面的倒数对于粗略的心算非常有用。如果使用 12k:4k7 分压器来分压电压,则
比率为 12/4.7。
计算器告诉我们这个比率是 2.553。心算可以承受这样的数字,但在以上的系列中 1, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2, 10, 12 ...
4.7 需要“向上移动” 4 个位置达到 0.10。因此,将 12 向上移动 4 个位置也得到 27,因此比率为 27/10 = 2.7。这比 2.553 的正确答案低 6%,但实际上与您的结果差不多d 期望。