第三步介绍了根据晶振的特性参数设计计算合适负荷电容器的方法。
本期继续讲述车身设计常用的关键器件----保险丝的计算。郑重声明：本人能力有限，只是分享一些工作经历的经验，欢迎砸砖，禁止人身攻击。 保险丝，更专业的叫法应该是熔断器，用于电路中的负载电流超过一定的限值后自动熔断，以保护电路继续恶化。随车辆上电器越多，线束越复杂，会存在车辆因线束短路、电流过大、保险丝选择不匹配，造成车辆自燃的隐患，所以在设计整车电源分配设计时对保险丝的选取至关重要。
一、保险丝的作用
线路保护就是要对导线加以保护，兼顾对回路电器件的保护。用于电路中的负载电流超过一定的限值后自动熔断，以保护电路继续恶化。目前汽车（含电动汽车）所用保护装置主要有保险丝。它分室外保险丝和室内保险丝可以保证电路安全运行的电器元件。当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏线路。若线路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护线路安全运行的作用。
某车型框图局部
二、保险丝的分类
保险丝按照结构上主要分为片式保险丝、插入式保险丝和旋紧式保险丝 3种类型，这3种保险丝有不同承载电流量的规格。在线路保护采用的保险丝时，需要严格选取相应的规格。
保险丝熔断过程
三、保险丝的颜色规定
保险丝有关的国际标准有：ISO-8820、SAE-J1284等。
ISO标准
标准中对不同规格的保险丝的颜色，有着具体的固定，所以即使不知道保险丝的规格，通过颜色也能判断出其安培数。
保险丝之颜色规定
琳琅满目的保险丝
四、保险丝熔断过程
保险丝的熔断为过流引起，过流导致保险丝熔丝热量增加，当达到一定程度则开始熔断，可参见如下示意图：
保险丝熔断过程
五、几个关键特性
1.保险丝熔断时间
保险丝熔断时间=熔化时间+飞弧时间，即如下图：
熔断时间
2.环境温度特性
保险丝的熔断特性和环境温度存在密切关系，会对电气特性造成影响：高温使保险丝熔断时间加快，低温使保险丝熔断时间减慢。
保险丝的温度特性曲线
3.保险丝压降
标准对保险丝的压降有着明确的规定，压降过大会引起保险丝“早熔”。所以必须控制保险丝的压降。
保险丝压降测量方式规定
保险丝压降之限值规定
六、保险丝有关计算
6.1保险丝的计算一般比较复杂，考虑的因素也有很多，简单列举如下：
1. Normal operating current，额定工作电流
保险丝的额定电流在25ºC至20ºC下工作时通常减额25%，例如，10A电流的保险丝通常不建议在25ºC的环境中，实际的工作电流超过7.5A。
2. Application voltage (AC or DC)，工作电压情况
要求保险丝的额定电压不能低于应用场景电压。
3. Ambient temperature，环境温度
前面已经讲述环境温度对保险丝特性的影响。
4. Overload current and length of time in which the fuse must open，过载电流和
保险丝必须断开时间
5. Maximum available fault current，最大故障电流
6. Pulses, Surge Currents, Inrush Currents, Start-up Currents, and Circuit Transients，各种电流脉冲
7. Physical size limitations, such as length, diameter,or height，保险丝的物理尺寸限制
8. Agency Approvals required, such as UL, CSA, VDE,METI, MITI or Military，需要批准的机构
9. Fuse features (mounting type/form factor, ease of removal, axial leads, visual indication, etc.)，（安装类型/形状系数，易于安装拆除、轴向引线、目视指示等）
6.2 电阻性负载电路保险丝的计算
此类负载电路的电流呈直流特性，一般可以根据如下的公式进行计算：
计算公式
其中：Normal Operating Current 为额定工作电流
Percent of Rating 为温度修正系数
Fuse Rating 为理想的保险丝额定值
举例：设定 额定工作电流15A、环境温度为105℃，求理想的保险丝额定值？
从上图可以看出，在105°时，修正系数约为88%，
则： 理想的保险丝额定值 =15A/（0.88*0.75）=22.7A
选择最接近的且大于计算结果的=25A
6.3 脉冲电流模型的计算
脉冲电流不包含稳态电流，保险丝必须承受足够的脉冲次数和一定时间持续的稳态电流，电流I²t和保险丝熔断I²t的比值得到相对I²t。
脉冲电流模型
脉冲电流模型计算公式
以上为公式1，通常建议相对I²t＜30%
不同形式的脉冲电流，I2t的计算方式不同，可参见下表：
Pulse I2t
举例：
脉冲电流I=10A，如波形下图：
脉冲电流的I2t计算如下：
根据公式1：合适的保险丝的I2t应该满足：30%<(10/保险丝I2t)，
可以推出保险丝I2t应该小于 33。
保险丝的I2t可以通过DataSheet查的，如下图的5A的I2t为 26，可以选择。
历史文章回顾：
产品设计系列教程之一 产品需求：
产品设计系列列教程二 硬件框图：
产品设计系列教程之三 如何设计晶振的负载电容：
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