【技术浅谈】fuse选型指北（完结篇）

5. fuse的最大允许故障电流（即fuse的分断能力）

Interrupting Rating = I.R.

Breaking Capacity= B.C.

上述两个词组都有可能会出现在fuse的datasheet中，意思都一样，表示fuse的分断能力。

选型的标准是，电路中的最大故障电流（或者说短路电流）必须小于fuse的分断能力。这是一项安规测试，用来表示fuse在某一电压下能安全分断的最大电流，安全指的是不起火、不冒烟、不爆炸。

需要注意以下几点：

（1）分断能力会随着电压的改变而改变，datasheet中给出的一般都是fuse最大工作电压下的分断能力。如需其他电压下的分断能力，则需要重新评估。一般来说，对于同一颗fuse，电压和分断能力成反比，即电压越高分断能力越小；电压越低分断能力越大。

（2）AC和DC电压下的分断能力会有比较大的差异，一般来说，AC的分断能力会远大于DC的分断能力。原因是AC电压有过零点，这会有助于fuse熔断时候的灭弧，而DC电压则没有。参考下图：

IR =50kA@500VAC vs IR = 20kA@500VDC

（ 3 ）一般来说， fuse 的尺寸和分断能力成正比，即尺寸越大分断能力越大；尺寸越小分断能力越小。（参考下图）

6. 脉冲电流（ pulse ）对 fuse 选型的影响

首先，不是所有应用都会有pulse，如果没有那就不用考虑这点。通常开关电源的启动，雷击浪涌测试，电机的启停，热插拔等都会有明显的pulse，所以在fuse选型的时候必须要考虑这一点。

选型的标准是计算pulse的I^2t，然后和fuse datasheet中的I^2t做比较。pulse的波形形形色色，各种各样，但基本上都可以归类为下图中A~F的6种波形。为了方便计算，下图也给出了不同波形计算I^2t的公式，需要知道的参数是电流的峰值Ip，pulse的持续时间t。

看下面这个实际的例子， pulse 波形非常接近 “E”, Ip=8.0A, t=0.004s

pulse I^2t =1/5 x 8^2 x 0.004 = 0.0512A^2s

结束了？别急还没完！fuse每次承受pulse冲击的时候是会产生损耗的，这是物理特性所决定的，没有办法。所以我们还需要考虑pulse次数的问题。下图给出的是pulse次数和pulse I^2t/fuse I^2t之间的关系。

这里我们考虑最严苛的100,000 pulse的次数， 那么

fuse fuseI^2t=pulseI^2t/0.22=0.0512/0.22=0.2327A^2s

所以我们需要选择I^2t > 0.2327A^2s的fuse，才能避免其被pulse产生的能量所熔断。当然，考虑到产品的公差以及环境温度等因素，在实际选型中往往会考虑更多的余量。比如这个例子中，如果再额外考虑50%的余量，那么I^2t > 0.2327/0.5 = 0.4654A^2s

让我们来对比下面两颗fuse A和fuse B的datasheet参数

FuseA:32VDC/2.5A/IR=50A, I^2t=0.1560A^2s< 0.4654A^2s

FuseB:32VDC/2.5A/IR=50A, I^2t=0.65A^2s>0.4654A^2s

可以看到，两者除了I^2t其余参数都是相同的，而在这个例子中fuse B显然是更好的选择，因为他的I^2t大于我们刚才计算得到的0.4654A^2s