【选型】如何设计和选型开关电源输入保险丝实现机车牵引机箱开关电源输入短路保护
机车牵引机箱开关电源一般采用蓄电池电压作为电源的输入电压，正常工作情况下，输入电压在正常范围内工作不会出现过流短路状态，但难免会遇到输出负载出现故障短路的情况，此时如果不采取短路保护措施，轻者空开跳开，重者烧毁电源或者设备，因此采取短路保护措施必不可少，本文结合项目来分享如何设计和选型开关电源输入保险丝实现电源输入短路保护？
图1机车牵引机箱开关电源输入保护电路
在机车牵引机箱开关电源设计项目中，输入保护电路原理图如图1所示，其中包括短路保护、浪涌保护、静电保护、共模保护和差模保护；其中采用保险丝作为输入短路保护器件，是电源输入保护中必不可少的器件。本文结合项目中的保护电路参数要求，选用了LITTELFUSE公司的保险丝0463020ER作为电源输入的短路保护器件，接下来根据保险丝的参数详细介绍怎么进行保险丝的选型设计。
在机车牵引机箱开关电源设计项目中，输入蓄电池电压额定值为24VDC，输入电压变化范围为：14.4VDC~36VDC，输入最大功率为300W，工作温度范围为：-25℃~85℃，选型保险丝的封装尺寸不应过大，可焊接在PCB板上。结合机车牵引机箱开关电源设计项目需求，按照以下标准进行保险丝的参数选型设计：
1）额定电流值（Ampere Rating）：
保险丝的额定电流值又称工作电流，能够长期维持电路中正常工作的最大电流 。项目中的输入最大功率为300W，输入电压变化范围为14.4VDC~36VDC，因此可以计算出输入电流最大值为20A，因此在选择保险丝的额定电流值最小为20A。
2）额定电压值（Voltage Rating）：
保险丝的额定电压值又称工作电压，选型时此电压应大于保护回路的输入电压。因保险丝的阻值非常低，只有当保险丝试图熔断时，保险丝的电压额定值才变得重要。当熔丝元件熔化后，保险丝必须能迅速断开，熄灭电弧，并且阻止开路电压通过断开的熔丝元件再次触发电弧。项目中的输入电压变化范围为14.4VDC~36VDC，因此选择保险丝的额定电压值最小为36V。
3）分断能力（Interrupting Rating）：
保险丝的分断能力就是指在额定电压下，保险丝能够安全断开电路，并且不发生破损时的最大电流值，保险丝的分断能力必须等于或大于电路中的可能发生的最大故障电流。因此在选型保险丝时，一定要保证其能够在超过36V/20A的持续短路状态极限条件下能够动作。
图2保险丝的熔断时间机制
4）过载能力（% of Ampere Rating）：
保险丝在规定时间里维持最大过载电流，通常以100%、135%、200%、250%等过载电流标定。由于考虑到机车牵引机箱开关电源的浪涌试验以及雷击试验，必须预留保险丝的过载能力，使其在浪涌电流下不能熔断，以免误保护。
5）环境温度（Ambient Temperature）:
环境温度是直接接触保险丝周围的空气温度，在机车牵引机箱开关电源设计项目的环境温度必须在-25℃~85℃的温度内正常工作。
根据机车牵引机箱开关电源设计项目中的实际要求，选择出了相应的保险丝参数，接下来选择厂家和型号。Littelfuse是电路保护领域的全球领先企业，提供种类最多、范围最广的电路保护产品组合，向业界提供最广泛且最尖端的电路保护产品及解决方案产品组合。因此从Littelfuse的保险丝产品中选用一款适合项目的保险丝。
图3 Littelfuse的保险丝产品参数表
从Littelfuse的产品参数表中可以看出保险丝型号有很多，按照机车牵引机箱开关电源设计中对保险丝的实际要求，根据手册选用0463020ER作为开关电源的输入短路保护器件。保险丝0463020ER的额定电流为20A，满足项目中最大工作电流的要求；额定电压值最高为100VDC，满足项目中最高电压大于36V的要求，并富有裕量，可避免电压波动带来的风险；其分断能力可达到500A@ 72VDC，完全满足项目要求，而且可抗击浪涌电压；另外保险丝0463020ER的最高温度可达到260℃，完全不用担心环境温度对其工作寿命的影响。
实际设计机车牵引机箱开关电源保护电路PCB验证
图4 机车牵引机箱开关电源保护电路PCB
在机车牵引机箱开关电源中，实际设计的PCB电路如图4所示，位号F1的器件为选型的Littelfuse的保险丝0463020ER，作为输入短路保护的器件，避免了输出负载出现故障短路的情况，从而保护了电源设备，为电源系统的稳定运行带来保护作用。同时这款保险丝耐温性能非常好，在高温试验中，完全可以避免高温环境带来的损坏，为机车安全运行带来了必要的保证。
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plhust Lv7. 资深专家 2020-09-17学习 -
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119 Lv7. 资深专家 2019-08-16学习 -
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小明爱研发 Lv7. 资深专家 2019-01-16可以借鉴 -
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落地生根 Lv7. 资深专家 2019-01-11咯 -
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MagicMoon Lv8 2018-12-18强大的设计，不错不错。 -
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用户90325350 Lv3. 高级工程师 2018-11-15好产品 -
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江城搬砖工 Lv7. 资深专家 2018-11-12还可以 -
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plhust Lv7. 资深专家 2018-11-12一点疑问，电流选择不需要在最大电流基础上乘一个安全系数吗？一般取1.5。 -
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铭铭 Lv4. 资深工程师 2018-11-08学习了 -
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聆听者 Lv6. 高级专家 2018-11-08很实用的知识
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Littelfuse（力特）传感器产品选型指南（中文）
公司简介 磁性传感技术的介绍 温度传感技术的介绍 电子传感器的应用 磁簧开关 磁簧传感器 磁簧继电器 霍尔效应传感器 磁力驱动器 引线式热敏电阻 表面安装式热敏电阻 功率型热敏电阻 引线式电阻温度传感器 数字温度指示器 热敏电阻探头和装配件 电阻温度传感器探头和装配件
LITTELFUSE - PCB安装式驱动器,玻璃探头式热敏电阻,聚酯尼龙绝缘导线,数字温度指示器,热敏电阻组件,液面传感器,标准精度互换式热敏电阻,别针法兰安装式传感器,磁性传感器,NTC热敏电阻组件,双导体PVC绝缘导线,铂金薄膜RTD传感器,磁簧叶片式传感器,PFA绝缘光纤软线,标准精度式换式热敏电阻,座位传感器,浪涌限流热敏电阻,温度传感器,非绝缘镍导线,法兰安装式传感器用驱动器,热敏电阻探头,RTD探头,两端无导线芯片式热敏电阻,叶片式传感器,UL认证玻璃包裹式热敏电阻,塑料外壳,精度互换式热敏电阻,别针法兰安装式传感器用驱动器,高温玻璃壳体热敏电阻,PVC绝缘导线,玻璃纤维编织护封导线,重载叶片式传感器,霍尔效应传感器,微型擦头,磁簧开关,迷你法兰安装式传感器,NTC,PTC,驱动器,表面安装式热敏电阻,RTD,螺纹筒式传感器,磁力驱动器,热敏电阻,聚偏氟乙烯绝缘导线,磁簧传感器,磁簧继电器,按钮式座位传感器,电子传感器,微型引线式环氧涂层型热敏电阻,高温法兰安装式传感器用驱动器,径向引线玻璃涂层芯片式热敏电阻,互换型玻璃包裹式热敏电阻,PVC绝缘光纤软线,浮子式传感器,功率热敏电阻,PFA绝缘导线,特氟龙绝缘导线,迷你PCB安装式驱动器,不锈钢螺纹筒式传感器,端子法兰安装式传感器,迷你法兰安装式传感器用驱动器,涌流限制器,杠杆式传感器,高温法兰安装式传感器,端子法兰安装式传感器用驱动器,引线式热敏电阻,MELF型热敏电阻,SMD热敏电阻,法兰安装式传感器,传感器,微型探头,玻璃包裹式热敏电阻,高精度互换式热敏电阻,H-40,MACD-14,PR,H-41,PS,PT,HE700 系列,PW,H-48,PX,57065,57060,HE721A1200,59125,MLSM-4,HE3321C0500,59050-1,H-31,AC,HE3351A0500,57070,MLSM-3,H-33,H-32,H-35,59050-2,H-34,57075,H-36,59135,USW3866,59250,59010,59251,RA,HE721A2400,RB,HE3321A2400,HE751A0500,USP7570,USP4065,BC,HE722A0500,USP8798,PPG,59022,59025,USP11493,59145,59140,USP11491,HE700,USP11492,59021,59020,59141,SB,USW2883,SC,MDSM-DT,55100,HE721C0500,59045-1,SM,TO-220,HE721E1200,MDCG-4,ST,H-420,H-58,59030,59150,TC,55110,HE721E2400,DC,USP7765,USP7766,59166,59165,59040,USP12755,USUR1000,H-315,USW2295,USP7537,59170,USP16673,USW2299,55250,MISM-7,HE721R0500,USP4261,USP18967,59060,HE721B2400,USP9728,MDSM-10,USP3986,DRS-DTH,59065,55140,MDSM-4,WM,MVSR-20,MRPR-20,59070,USP8528,USW3483,HE721B1200,GL,59630,GQ,GR,GS,GT,FLEX-14,59075,HE3321C1200,HE3321A0400,HE3621A0500,USP6998,HE751A1200,DO-34,HM,DO-35,59085,59086,57105,HE3321C2400,USP14579,MDSR-10,USP12838,USP3121,DO-41,USP12836,USP12837,HE751A2400,HE3351A2400,59090,HE722A1200,MDSR-7,HE721A0500,USP17957,JL,JM,HE722A2400,HE3351A1200,USP10680,59300,DRS-50,57125,KC,55505,HE721C2400,USP3021,HE721E0500,KR,KS,KT,KW,55075,KX,57135,LC,USP12840,USUG1000,USP3275,HE721C1200,MASM-14,LR,57141,57020,57142,57022,USP7806,57140,CM-1,USP10973,USP10976,HE721R1200,USP10975,57145,57025,USP10972,USP10978,USP10979,MM,USP5510,59210,57150,57030,HE721R2400,MLRR-4,MLRR-3,HA15-2,HE721B0500,57045,57040,55300,USP14439,USP10997,59105,HE3621A1200,HE3321A1200,USP6295,MITI-7,57050,55310,USP12920,MDRR-DT,USP10981,USP10982,HE3621A2400,H-625,电子消费,电动除草机,汽车,白色家电,建筑自动化,空调,咖啡机,汽车与交通运输,航天系统,供热通风,窗户,交通运输,电器,工业,偏支车架,洗衣机,工业控制,医疗电子,大门,小家电,移动设备,电动汽车电池组,食品制作,数据中心,两轮摩托车,洗碗机,电子,座椅安全带,真空吸尘器,液压臂位置传感
LITTELFUSE（力特）与世强先进的代理协议
In August 2007,LITTELFUSE INC. and Sekorm signed a DISTRIBUTOR AGREEMENT.
LITTELFUSE
Littelfuse收购IXYS公司
2017年8月，Littelfuse收购IXYS公司，本次收购显著扩展了支持高速增长的功率半导体市场的能力。
LITTELFUSE 1-Form-A/1-Form-B Relays 系列固态继电器选型表
Littelfuse提供各种固态继电器器件，有多种 封装版本，组合了常开（A型）和常闭（B型）开关。这些双极继电器 有独立继电器电极（AB型）和耦合切换触点型式（C型）。
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产品型号
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品类
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阻断电压（VP）
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负载电流（mA）
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导通电阻（Ω）
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隔离电压（VRMS）
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输入控制电流（mA）
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断态漏电电流A / B（µA）
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开关速度ton / toff（ms）
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输出电容A / B (pF)
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封装类型
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CPC2317N
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固态继电器
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60
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120
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16
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1500
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1
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1/1
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3/3
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5/10
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8-pin SOIC
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选型表 - LITTELFUSE 立即选型
LITTELFUSE General Purpose ESD Protection TVS Diode Array选型表
Littlfuse瞬态抑制二极管阵列可保护电子设备免受雷击和静电放电（ESD）等快速瞬态电压的破坏，为输入/输出接口和数字与模拟信号线提供理想的保护方案。
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产品型号
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品类
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AEC-Q101 Qualified
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Standoff Voltage (V)
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ILeak (μA)
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ESD Contact (kV)
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ESD Air (kV)
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Lightning Immunity (8x20μs) (A)
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Clamp Voltage
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CI/OTYP (pF)
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Polarity
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Channels
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MIN VBR@IT (V)
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Operating Temperature（℃）
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Package
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SC1006-01LTG
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TVS Diode Arrays
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No
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6
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0.5
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±30
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±30
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5
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8.3V@1A
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25
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Unidirectional
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1
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N/A
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-40° to 125°C
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SOD523
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选型表 - LITTELFUSE 立即选型
Littelfuse IXTF1N250（LFPTN240903SXC）产品终止通知
Littelfuse发布产品终止通知，宣布立即停止生产IXTF1N250高压MOSFET。该产品无最后购买或交付机会，客户需联系区域销售代表或现场应用工程师获取更多信息。
LITTELFUSE - VERY HIGH VOLTAGE MOSFET,甚高电压MOSFET,IXTF1N250
【选型】Littelfuse（力特）保护继电器选型指南
产品安全、应用及快速选型指引介绍 接地故障保护 电动机和泵保护 电动机保护更新 辅助监控 馈线保护 继电器软件 继电器测试设备 附件 保护概述 术语表 接地故障保护 电动机保护 辅助监控 电流互感器应用 电阻接地转换 接线图 IEEE/ANSI编号 中线接地电阻器和电流互感器规格表 快速参考指南
LITTELFUSE - 检测电阻器,发电机接地故障继电器,直接和电阻接地的系统,模拟百分数电流表,继电器软件,高级电动机保护系统,电动机接地故障和绝缘继电器,电流互感器,输入模块,高级电动机保护装置,标准铁芯电流互感器,接地故障继电器,面板安装适配器,安装托架,USB到RS-232转换器,螺柱安装终端总集,防水盖,接地检测监控器,虚拟馈线保护继电器,接地故障继电器测试仪,求保护继电器,接地故障和绝缘监控器,保护继电器,直流接地故障继电器,高压耦合器,CTS,端口加电的串行转换器,灵敏型接地故障继电器,未接地的交流系统,终端总集,电动机保护继电器更新套件,接地故障保护继电器,中线接地电阻器检查监控器,馈线保护继电器,中线接地电阻器,模拟欧姆表,远程显示总集模块,电子过载继电器,接地参考模块,电动机保护系统,终端和适配器,远程显示和复位总集,绝缘监控器,辅助监控器,适配器板,电动机,接地故障和接地连续性探测器,转换套件,带有引线的小型终端总集,接地故障显示系统,虚拟电动机保护系统,接地故障继电器测试装置,无需电流互感器,远程显示总集,电动机保护系统更新套件,馈线保护装置,通量调节器,并行路径隔离器,温度监控器,带有引线的小型终端,继电器界面软件,温度输入监控器,接地故障保护系统,中线接地电阻器监控器,工业RS485到RS232转换器,接地故障和接地检查监控器,电动机和泵保护继电器,更新套件,CT,电动机保护继电器,虚拟电动机保护继电器,固件更新实用程序,温度输入模块,继电器界面模块,监控器,串行接头适配器套件,接地检查保护继电器,接地故障电流互感器,泵保护继电器,SE-330-01-00,RK-325,PGC-3000,PR,RK-3251,PGK0013,PGK0014,PGH FAMILY,PGR-6300-01-00,PGC-6210,PGC-3000-,DFR,PPI-600V,PGA-0510,PGC-6080,SE-TAGASF-WL,DFT,SE-145-03-00,PGR-6150-OPI,RK-332,PGR-2601,PGR6210,PGR-7200-01-00,CTS,PGC 5000,PGK系列,SE-CS40-6,SE-TA6ASF-WL,ER-72KV,SEA系列,SE-TA6A-WL,PGC系列,SE325,PGR-631,PGR4704,SE-134C,SE-325,PGK-0003,RK302,PGK-0006,PGA-0500,PGW-COMM,PGR-7200-00-00,RK系列,RK-105,SER,RTD,PGC-3140,SE-CS30-8,SE-TA6-SM,RK-1051,SE-CS30-6,EFCT-26,SE-CS30-5,PGM-6800,VPG-7200,SE-134C-00,PGR-6801-24,PGG-0780,EFCT-1,EFCT-2,SE,RTU,SE-485-D|N,SE-330,PGR-6310,SIO-RTD-02-00,SE-CS30-4,PGR 7000,PGM8000,PGR7200,PGR-6802-120,SE-330HV,PGR5701,PGR-8600,PGR-6200-04-00,RK-105I,TA,PQM,PGR-6802-240,SECS10,SE135,CT,PGA-0400,PGR-6300,CT200,PGR-4000,SE-105,SE-485-DIN,PGR5701-OT,RK-102,PGC-3026,SE-107,PGC-2056,PGC-5200,SE-145-03-10,PGB系列,SETA12A,SE330-00-00,ER-25KV,PGC-31FC,PGR620001-00,PGR-3100,PGK-0016-RTDB,SIO-RTD,PGA-0CIM,RK-13,PGB-6150,SE325,PGW-OSTT,EFCT-1FC,RK-132,SCE-135,PGR-2000,PGR-4704-OT,PGR-4300,PGR-6200-02-00,PGR-4704-OU,PGC3000,ER,PGH系统,PGE系列,PGG-0500,PGA-0140,PGR2601,SE-CS10-2.5,PGR-4704-OD,AFD,PGR6200,SE-CS30-70,SE-105E-107,PGR-7200-04-00,VPG,PGR-6131-24,PDC,PGR-4300-120,PGB-6800,PGB-6130,PGR-6131-240,PGR-6131-120,PGR-860,SE-14500-00,SE105,PGM 8000,PGR-3000,PGC-5130,SE330-01-00,PGC-2089,SETA6A,PGR6310,ER-35KV,PGR-2601-OD,SE-330-02-00,PGC2000-,SE-TA6,PGR-6802-24,SE-TA12B,SE-TA12A,PGG-0048,EFCT,SE-CS10-,PGR-2601-OU,PGR-2601-OT,SE-502-01PGR-5701-OD,SE-14500-10,PGM-3200,RIO,PGA-016A,PGC-5000,PGC-6210,PGR-6801-120,PP1-600V,PGR-6801-240,PGH-6000,SE-MON330,SE-CS10-8,CLK,SE-CS10-6,PGC-3082,SE-CS10-4,PGC2000,PGR-6133-24,SE-330AU,PGR-6803-24,ER-600V,1N5339B,PGR-6130,SE-107D,ER-5KV,PGC FAMILY,PGC-6000,SE-107E,PGR-6100-240,PGR-6100-120,SE-145-00-10,SE-325E,PGR-6300-04-00,ER-15KV,SSE-502,PGB,PGR6200-00-00,PGA,PGR-6800,PGC,PGG-1000,VPG-6300,PGR3100,PGE,PGH,PGG,PGC-5000-,PGG系列,PGK,PGM,PGC-6110,SE-145-00-00,PGR6802-120,PGC-5025,PGK-0SMK,SE-601,PGW-FLSH,PGK-016A,PGR-3200,PGR-6300-03-00,PGR-630002-00,SE-330-03-00,PGR-6200-01-00,SE-135-00,PGC-200,PGG-0024,PGR-6150,PGC 2000,SE-CS30-26,PGR6132-120,SE-105D,PGR-615024,PGK-0055,SE-105E,PGH-5000,PGR-6132-240,PGR-6132-120,SECS40SE-325,PGR-6132-24,PGA-051,PGG-0250,PGG-0125,PGR-SE-134C,PGA-0120,PGK-0060,HIZ,PGA-OCIM,SE-CS40,SE-502,PGR-4300-12,PGR-7200-02-00,SE-325,PGM-8600,SE-TA12A-WL,PGC5000-,PGR-330,PGR-570,PGR6801-240,SECS30,PGR-6210,SE-CS30,PGR-5000,SE-TA6A,SE330-03-00,SE-TA12ASF-WL,PGR-4704,PGC-2000,PGR-4300-24,SE-330-00-00,PGR-5701-OU,PGK-OSMK,SE-330,PGR-5701-OT,PGR6801-120,SECS40,PGA-0420,PGT-0400,PGC-5060,PGR-6200,NGR,PGR-5701-OD,RK102,PGC-6035,PGA系列,TCM,CT200L,PGR-5704,PGH6000,PGR-6150-24,RK-302,SE-107,SE-105,PGK-0009,PGR4300,PGR-5701,SE-ICUSB232,E-325,RK132,DDR,PGR-7200,SE502,PGC-6060,SE-CS10,PGC-5095,PGK-0014,ER系列,PGK-0015,PGK-0016,SE-135,PGK-0010,PGR-6803-120,PGK-0012,PGR-6803-240,PGK-0013,PGC5000,PGR-6300-02-00,SE-100T,PGR-6200-00-00,PGR3200,VPG-6200,PGR-6150-120,SE-60130,PGR-6100,SE-145,PGR-6133-240,SE-502-01,PGH系列,PGR-6133-120,PMU,PGR 6000,PGR-6150-0PI,PGK-0024,可携式设备,开关设备和多元件电路,电阻和直接接地系统的接地故障继电器,电阻接地或直接接地系统,馈电路线,开关设备,变压器,工业环境中使用的三相电动机提供以电流和温度为基础的保护、测量和数据记录,在工业环境中监控4到20毫安模拟输出装置,可便携式设备,120/208伏可便携式发电机和长距离电热管应用,用于测试电流检波水平、时间延迟和接地故障保护的协调性,地下矿井的5千伏及5千伏以下拖曳电缆上,驱动装置,保护跳闸电路或报警显示电路,最高25千伏的电阻接地系统,配电盘,从工业级24伏(直流)控制电路到运输系统1000伏(直流)的未接地直流系统,保护跳闸电路,选择性的电流和欧姆表和两个分开的报警继电器,三相中低压中高等功率的感应电动机提供保护,与电阻温度检测器一起准确地测量温度,MCC,接地电阻器,预测性维护,馈电线路,保护加工制造、石油、化工和废水处理设备中的配电馈线,泵、输送机皮带、通风机和需要有标准保护的其他小型电动机应用,仪表板,电动机和泵,配电盘和仪表盘,多元件电路（MCC),监控大型移动设备上带有控制线的拖曳缆,报警显示电路中,现有电流互感器来更新和升级电动机保护,发电机
电子商城
现货市场
服务
提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务，使用直流电源分析仪测量精度达50µV，8nA，波形发生器带宽100kHz，输出功率300W，示波器200kHz，512 kpts
实验室地址： 深圳/苏州 提交需求>
朗能泛亚提供是德(Keysight)，罗德(R&S)等品牌的测试测量仪器维修服务，包括网络分析仪、无线通讯综测仪、信号发生器、频谱分析仪、信号分析仪、电源等仪器维修，支持一台仪器即可维修。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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