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作者: 孫明 Fuse作為過流保護器件，已經被廣泛地使用在各種電器產品中。但國內相當多設計開發人員對保險絲器件缺乏足夠的認知，選型比較隨意，通常只簡單考慮下器件的工作電壓/工作電流參數，就選定了一個規格，由于國內項目通常開發周期較緊要求，工程師的測試重點很少關注到保險絲器件，對其保護功能和效果未進行充分驗證，導致終端產品投入市場后，產品面臨客戶各種抱怨：常見的保險絲選用存在如下幾類問題： 1, 保險絲電流規格選擇過高，過電流情況下不能及時熔斷，保險絲起不到保護效果導致危險發生； 2, 保險絲電流規格選擇過低，正常工作條件下，保險絲即發生熔斷，造成產品不能正常工作； 3, 保險絲類型選擇錯誤，其耐沖擊能力不夠，正常應用之沖擊條件下即造成保險絲動作熔斷，造成產品無法工作； 4, 選擇低端或者假冒品牌保險絲，器件性能不符合自身規定參數。不能實現應該有的保護功能。 下面就以一個實際案例，結合TE/FUSE參數特性來談談如何選擇一款符合實際應用要求的保險絲： 收集終端產品設計/應用對保險絲的要求： - 產品工作溫度范圍:-40℃to +85℃ - 正常工作電壓范圍: 6V to 18V - 正常工作穩定工作電流=0.36 A/ 正常工作峰值最大電流=1.68A 耐脈沖測試要求： - 正常開關發生的脈沖沖擊測試要求:Imax=12.94A/持續時間200us/開關次數大于 120,000次; - 24V條件下啟動脈沖沖擊測試:Imax=27.56A/持續200us/沖擊至少5次; - Pulse 1 脈沖沖擊 Imax=7A/持續10ms/500次沖擊; - Pulse 2a 脈沖沖擊Imax=23.38A/持續30us/500次沖擊. - 封裝要求：1206/貼片 步驟1：確定保險絲穩態額定電流Ifuse 考慮最極端使用情況: Ifuse=Max Isys/(標準穩態折減*應用溫度折減)=1.68A/(0.75*0.85)=2.64A 根據TE/1206/Fuse電流規格表/圖1，大于2.64A最接近規格為3A/規格1206SFS300F/32(32Vdc滿足應用電壓要求). 
圖1 備注：標準穩態折減：為定值，通常取值=0.75；應用溫度折減：可從TE/FUSE 折減曲線圖2查得：
圖2 步驟2：通過換算實際應用脈沖I2t 值比較步驟1初步選擇Fuse 之I2t 值，需滿足前者<后者,才是合適的選型. 1), 正常開關發生的脈沖沖擊測試要求:Imax=12.94A/持續時間200us/開關次數大于 120,000次; 據上可估算 I2t=0.5x (12.94)2x 200us = 0.0167A2s 考慮應用脈沖循環（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經驗值取0.7），折算后 I2t=0.0167/(0.39*0.85*0.7)=0.072A2s 對比查詢TE/1206/SFS fuse I2t 曲線圖4可知，1.25A規格對應 I2t=0.15已大于應用之 I2t需求，因此更高電流規格3A可以滿足應用之要求.
圖3
圖4 2) 24V條件下啟動脈沖沖擊測試:Imax=27.56A/持續200us/沖擊至少5次; 據上可估算 I2t=0.5x (27.56)2x 200us =0.076A2s 考慮應用脈沖循環（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經驗值取0.7），折算后 I2t=0.076/(0.83*0.85*0.7)=0.154A2s 對比查詢TE/1206/SFS fuse I2t 曲線圖4可知，1.25A規格對應 I2t=0.15接近應用需求，因此更高電流規格3A可以滿足應用之要求。 3) Pulse 1 脈沖沖擊 Imax=7A/持續10ms/500次沖擊; 據上可估算 I2t=0.5x (7)2x 10ms =0.245A2s 考慮應用脈沖循環（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經驗值取0.7），折算后 I2t=0.245/(0.63*0.85*0.7)=0.6536A2s 對比查詢TE/1206/SFS fuse I2t 曲線圖5可知，1.5A規格對應 I2t=0.8大于應用需求，因此更高電流規格3A可以滿足應用之要求.
圖5 4) Pulse 2a 脈沖沖擊Imax=23.38A/持續30us/500次沖擊; 據上可估算 I2t=0.5x (23.38)2x 30us =0.0082A2s 考慮應用脈沖循環（可查圖3）/溫度（可查圖2）/電路差異折減（經驗值取0.7），折算后 I2t=0.0082/(0.63*0.85*0.7)=0.0219A2s 對比查詢TE/1206/SFS fuse I2t 曲線圖6可知，1A規格對應 I2t=0.03大于應用需求，因此更高電流規格3A可以滿足應用之要求.
圖6 基于以上應用要求之推導計算，可以確定1206SFS300F/32符合應用之要求. |
