作者：Rolf Horn

　　自十九世紀末電氣照明出現以來，保險絲一直被用作重要的保護裝置。它們通過中斷電流來保護設備免受負載短路等故障的影響。這種中斷可以保護線路、電子設備和負載免受災難性損壞。因此，熔斷器可以最大限度地減少故障情況下對人員和財產造成傷害的風險。

　　保護熔斷器提供的保護尤其有利于不斷增長的汽車市場和不斷增長的電動汽車 (EV) 需求。隨著電動汽車電源轉換和電子系統數量的不斷增加，電路保護已成為保護電動汽車中無數設備的必要條件。

　　汽車保險絲

　　典型的汽車保險絲通過熔化導電鏈路來工作。隨后產生電弧，使鏈路變成開路。電流脈沖(幅度、形狀和時間)、環(huán)境溫度和熔斷器的特性決定了發(fā)生這種情況時熔斷器元件內的溫度。不同額定熔斷器電流下的時間-電流曲線(稱為TCC)有助于確定給定電流下的中斷時間。這與熔化能量(I 2 xt，其中 I 是電流，t 是時間)一起有助于確定適合應用的保險絲。汽車保險絲不斷發(fā)展以滿足行業(yè)不斷變化的需求。 20世紀60年代，普遍使用玻璃管保險絲。目前最常用的是更緊湊的片式保險絲。其中大多數響應速度快(幾毫秒)，這有助于防止損壞敏感電子設備，但由于啟動時的浪涌電流較高，因此不適用于電機。慢熔保險絲已針對此應用而開發(fā)，其響應時間約為幾秒。汽車應用中使用的保險絲的一些其他特性要求包括：

　　預計不久之后，總線的變化將達到高達 800 V 的更高電壓。因此，需要超過 1,000 V 的額定值，并特別注意在這些電壓下產生的電弧放電，以防止電路損壞。

　　由于故障而導致災難性事故的風險，因此可靠性高。

　　環(huán)境溫度變化范圍大。發(fā)動機艙中使用的保險絲可承受 -40°C 至 +150°C 或更寬的溫度范圍。

　　尺寸、重量和外形尺寸是電動汽車中使用的所有組件的關鍵最小化目標，其驅動因素是提高車輛性能和給定電池充電范圍的需求。

　　由于道路條件和駕駛情況不同，抗振性是一項關鍵要求。

　　AEC-Q200 汽車標準

　　克萊斯勒、福特和通用汽車于 1990 年代成立了汽車電子委員會 (AEC)，旨在創(chuàng)建通用質量體系并統一汽車應用的零件資格標準。 AEC-Q200 標準涵蓋無源元件的壓力測試資格。 AEC-Q200 的早期版本 D 自 2010 年 6 月起生效，涵蓋電阻器、電容器、變壓器、諧振器、晶體、自恢復保險絲、熱敏電阻和壓敏電阻等組件。該標準涵蓋了無源元件的兩個主要應力類別：

　　環(huán)境壓力：這包括溫度循環(huán)、濕度偏差、高溫存儲和高溫工作壽命測試。

　　物理應力：包括振動、機械沖擊、可焊性和耐焊熱性、可燃性、端子強度和耐溶劑性。

　　2023 年 3 月發(fā)布的 AEC-Q200 Rev E 更新增加了保險絲的可靠性要求。如圖 1 所示，Rev E 包含壓力測試的完整列表，其中涵蓋上述環(huán)境和物理壓力因素。

　　圖 1：針對保險絲指定的 AEC-Q200 Rev E 應力測試的圖示。 (圖片來源：Littelfuse)

　　如圖 1 所示，AEC-Q200 Rev E 應力條件比典型的非汽車測試更嚴格?，F在添加了一些關鍵測試，例如在最高指定工作溫度下的 1,000 小時運行壽命測試。保險絲的測試方法需要進行預應力和應力后電阻測量，以及應力后進行的載流能力和過載測試。 AEC-Q200 Rev E 的目標是提供一個通用標準，制造商可以使用該標準來設計和測試汽車市場中使用的保險絲。

　　Littelfuse AEC-Q200 Rev E 合格保險絲

　　Littelfuse 在汽車保險絲開發(fā)和生產方面擁有悠久的歷史。他們在 20 世紀 30 年代首次推出汽車保險絲，其 ATO ?快速熔斷片式保險絲被認為是全球標準。 Littelfuse 為保險絲 Rev E 資格壓力測試的開發(fā)做出了貢獻，因為他們的汽車保險絲內部資格測試已與 AEC-Q200 Rev E 保持一致。

　　圖 2 顯示了 Littelfuse 制造的用于汽車應用的保險絲系列。它們具有多種主體樣式，例如通孔式、表面安裝式和盒式。

　　圖 2：顯示適用于汽車應用的 Littelfuse AEC-Q200 合格保險絲系列。 (圖片來源：Littelfuse)

　　以下是一些符合 AEC-Q200 要求的保險絲的詳細信息：

　　卡式盒 828 系列具有 1,000 V DC的高額定電壓，額定電壓下的中斷額定值為 10 kA。它們針對的是 OBC 和 PDU。

　　表面貼裝885 Nano2?系列的額定電壓高達 500 V DC ，350 V DC時的可用中斷額定值為 1,500 A。這些緊湊型保險絲可用于鋰離子電池組、BMS 和高壓 DC/DC 轉換器。

　　437A系列表面貼裝薄膜片式保險絲的額定電壓范圍為 32 V DC 至 125 V DC，額定電壓下的中斷額定值為 50 A。憑借其占地面積小和快速響應時間，它們非常適合緊湊型汽車電子設備的二次電路保護，例如 LED 頭燈、導航系統、TFT 顯示器等。

　　通孔陶瓷體PICOII ? 521系列是一款動作速度非?？斓谋ｋU絲，采用節(jié)省空間的超小型封裝。額定電壓為 75 V，額定電壓下的額定中斷電流為 300 A。這些可用于 BMS 保護。

　　結論

　　電動汽車需要更多的電子和電力轉換組件和模塊。保險絲發(fā)揮著至關重要的安全作用，不僅對于它們保護的電子元件、線路和設備，而且對于操作車輛的人員也同樣重要。將保險絲納入 AEC-Q200 資格標準可確保這些重要組件符合統一標準。 Littelfuse 擁有一系列符合 AEC-Q200 標準的保險絲，可用于各種 EV 過流保護應用。