KoyuElec光与电子AEM 科技SolidMatrix 和 AirMatrix 保险丝产品选型指南( 二 )

表 2 AEM SolidMatrix?和AirMatrix? 保险丝脉冲折减比例
脉冲电流的热熔值Ir2t与保险丝的熔化热熔值If2t的比例耐受脉冲次数
Ir2t<= 20% If2t 100,000
Ir2t<= 30% If2t 10,000
Ir2t<= 40% If2t 1,000

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AEM 科技SolidMatrix? 和 AirMatrix? 保险丝产品选型指南

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选型流程
选项参数中的第1、2 项是稳态参数，第3-6 项为瞬态参数，
稳态参数
1. 保险丝额定电流值（In）≥工作电流（I）/75% 。
2. 依据工作温度，确定温度折减系数（K），满足稳态参数要求的保险丝电流值的计算公式：In≥I/75%/K
瞬态参数
3. 计算脉冲电流I2t ，参见表1 几种常见脉冲电流的热熔值的计算。复杂或非典型的波形可以用数字示波器的数据做积分计算；
或者用简化计算法，用可以完全覆盖脉冲波形的典型脉冲波形做近似计算。
4. 脉冲折减，依据所需耐受脉冲次数，从表2 查找脉冲折减系数。
5. 如果脉冲发生时环境温度会大于室温，需要做相应的温度折减。
6. 确定可耐受脉冲次数的保险丝最小的电流值。
安规或者电路保护规定
7. 确定可以满足安规认证或者保护性能要求，例如受保护IC 的最大I2t 耐受值，保证电缆不会过热的最大电流和时间等，的最大
保险丝规格。
选择满足设计规范的保险丝
以上第2、6 步的结果中较大的保险丝额定电流值决定了设计窗口的下限，第7 步确定了上限。选择的保险丝规格须落在这个设计窗口内。
测试验证
以上计算得到的选项规格，需要经过实际电路测试验证，特别是要模拟实际使用的环境，按照脉冲耐受次数的要求做全寿命测试。
范例
以下通过一个实际案例说明上述的选型流程
电路参数：
1、最大稳态工作电流：I＝0.6A
2、工作温度: +65°C
3、最大瞬态脉冲电流的波形为正弦波，最大电流 Ip ＝45.5A ，脉冲宽度 t＝120μSec
4、所需耐受脉冲电流的次数: 100,000次
5、过载电流和在该电流下的熔断时间：I=10A ， 60Sec
6、应用中可能出现的最大故障电流：50A
7、最大工作电压: 12V
8、封装尺寸: 1206
9、安规认证标准：UL Recognized
稳态参数计算:
满足稳态参数要求的保险丝最小的额定电流为：In ≥ I／0.75（电流折减系数）／K（温度折减系数）＝0.6／75%／90%＝0.89A 。这样额定电流大于或等于1A 的保险丝可以满足稳态参数的要求。
瞬态参数计算:
I2t 计算：
参见表一的公式计算脉冲电流的热熔值。同时需考虑到环境温度对脉冲耐受能力的影响。
脉冲电流的热熔值：
Ip2t ＝0.5×（45.52A）2×120μSec＝0.1243A2Sec
该应用要求保险丝在+65°C 条件下，须耐受 100,000次脉冲。这样需要同时考虑脉冲折减和温度折减。
If2t ≥ Ip2t／P（脉冲折减）／K（温度折减）＝0.1243／20%／90%＝0.69A2Sec
比对AEM 产品目录中的I2t vs t 曲线，满足120μSec 的热熔值If2t 大于0.69 A2Sec 的保险丝规格是不小于3.5A 。这样，额定电流大于或等于3.5A 的F1206HI系列保险丝可以满足瞬态参数的要求。
保护性能要求:
保险丝需要在10A电流情况下， 60秒钟内熔断。 AEM的F1206HI 系列的熔断特性（Clear-time Characteristics）在200%过载电流时是小于60 秒。