【導讀】高(gao)速(su)熔(rong)斷(duan)器(qi)作(zuo)為(wei)保(bao)護(hu)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)器(qi)件(jian)，通(tong)過(guo)其(qi)本(ben)體(ti)的(de)電(dian)流(liu)可(ke)能(neng)是(shi)直(zhi)流(liu)

，也(ye)可(ke)能(neng)是(shi)交(jiao)流(liu)
，或(huo)者(zhe)是(shi)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)，因(yin)此(ci)計(ji)算(suan)等(deng)效(xiao)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)是(shi)熔(rong)斷(duan)器(qi)選(xuan)型(xing)的(de)第(di)一(yi)步(bu)驟(zhou)。

高速熔斷器額定電流計算

1.     工作負載電流IAL的計算

高(gao)速(su)熔(rong)斷(duan)器(qi)作(zuo)為(wei)保(bao)護(hu)半(ban)導(dao)體(ti)的(de)器(qi)件(jian)，通(tong)過(guo)其(qi)本(ben)體(ti)的(de)電(dian)流(liu)可(ke)能(neng)是(shi)直(zhi)流(liu)，也(ye)可(ke)能(neng)是(shi)交(jiao)流(liu)，或(huo)者(zhe)是(shi)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)
，因(yin)此(ci)計(ji)算(suan)等(deng)效(xiao)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)是(shi)熔(rong)斷(duan)器(qi)選(xuan)型(xing)的(de)第(di)一(yi)步(bu)驟(zhou)。

電流計算相對而言比較簡單，主要考慮I與t積分，因此可以借鑒普通保險絲裏麵浪湧的積分公式。

公式為：

2.     高速熔斷器額定電流IN計算

高速熔斷器額定電流的計算涉及因素比較多，通過不同參數的修正來確定熔斷器電流的適用性。

公式為：

其中，

FAT為環境溫度修正係數

環境溫度是熔斷器周邊的空氣溫度Ta，高速熔斷器工作溫度範圍為-50°C~125°C
，規格定義的測試條件Tstd通常為25°C，因此環境溫度修正係數FAT為：

FFC為強製冷卻修正係數

功率器件由於結點溫度通常在150~175°C，chaoguojiedianwenduhuidaozhibandaotiguoreshixiao，yinciduiyufareliangbijiaodadeyingyong，tongchanghuijiaqiangzhilengque。qiangzhilengquefenweikongqilengqueyuyetilengque，shibijiaochangyongdesanrefangshi， 下圖為強製空氣冷卻修正曲線
，橫坐標為空氣速度，縱坐標為修正係數，自然風冷空氣流速為0m/s，作為基準係數1。

FWR為配線連接係數

高gao速su熔rong斷duan器qi通tong過guo線xian纜lan或huo彙hui流liu排pai連lian接jie，可ke以yi起qi到dao電dian流liu傳chuan輸shu的de作zuo用yong，同tong時shi可ke以yi輔fu助zhu散san熱re，其qi尺chi寸cun的de大da小xiao直zhi接jie影ying響xiang到dao熔rong斷duan器qi端duan子zi的de溫wen升sheng，同tong時shi製zhi約yue著zhe熔rong斷duan器qi的de載zai流liu能neng力li。高gao速su熔rong斷duan器qi的de額e定ding電dian流liu是shi根gen據ju國guo際ji標biao準zhunIEC6026904中推薦的導體尺寸
，所使用的銅導體電流密度應在1A/mm2~1.6A/mm2之間，為便於計算，100%參考值設定為1.3A/mm2，小於該電流密度參考值的需要疊加降額係數
，曲線如下。

FHZ為頻率修正係數

當dang熔rong斷duan器qi工gong作zuo於yu高gao頻pin狀zhuang態tai時shi
，交jiao變bian磁ci場chang會hui時shi電dian流liu彙hui聚ju於yu熔rong體ti的de表biao麵mian，即ji趨qu膚fu效xiao應ying或huo臨lin近jin效xiao應ying，此ci現xian象xiang會hui引yin起qi熱re阻zu的de增zeng大da從cong而er導dao致zhi熱re量liang增zeng加jia，熔rong斷duan器qi溫wen升sheng更geng高gao，此ci時shi熔rong斷duan器qi要yao進jin行xing相xiang應ying降jiang額e使shi用yong
，下xia圖tu為wei頻pin率lv修xiu正zheng係xi數shu作zuo為wei參can考kao，對dui於yu低di頻pin60Hz以下，修正係數為1。

FSS為開關修正係數

電dian氣qi設she備bei在zai通tong常chang情qing況kuang下xia都dou會hui需xu要yao開kai關guan或huo啟qi停ting的de操cao作zuo，有you些xie電dian氣qi設she備bei或huo加jia軟ruan啟qi來lai限xian製zhi回hui路lu當dang中zhong的de浪lang湧yong電dian流liu
，有you些xie設she備bei沒mei有you添tian加jia，而er浪lang湧yong能neng量liang過guo大da會hui引yin起qi熔rong斷duan器qi的de老lao化hua，影ying響xiang使shi用yong壽shou命ming
，因yin此ci這zhe裏li給gei出chu開kai關guan頻pin率lv修xiu正zheng係xi數shu作zuo為wei參can考kao，這zhe個ge與yu普pu通tong保bao險xian絲si浪lang湧yong壽shou命ming計ji算suan有you些xie類lei似si，都dou是shi開kai關guan次ci數shu的de問wen題ti。

FAL為海拔高度修正係數

海拔高度超過2000m時，由於熔斷器內部的對流與輻射引起的散熱減少
，其載流能力就需要相應降額
，一般行業慣例是超過2000m
，沒上升100m
，電流降額0.5%，因此降額公式為:

因yin此ci掌zhang握wo了le各ge個ge參can數shu對dui於yu電dian流liu的de影ying響xiang，就jiu可ke以yi計ji算suan出chu所suo需xu的de熔rong斷duan器qi額e定ding電dian流liu
，這zhe對dui於yu高gao速su熔rong斷duan器qi正zheng確que選xuan型xing很hen有you幫bang助zhu。熔rong斷duan器qi額e定ding電dian流liu與yu電dian壓ya確que定ding下xia來lai之zhi後hou就jiu可ke以yi挑tiao選xuan滿man足zu指zhi標biao的de熔rong斷duan器qi產chan品pin係xi列lie，確que定ding好hao產chan品pin係xi列lie後hou，需xu要yao通tong過guo規gui格ge定ding義yi的de參can數shu來lai折zhe算suan該gai熔rong斷duan器qi是shi否fou能neng夠gou起qi到dao保bao護hu半ban導dao體ti的de作zuo用yong，而er參can數shu的de折zhe算suan在zai上shang一yi篇pian文wen章zhang半ban導dao體ti保bao險xian絲si已yi經jing給gei出chu，這zhe裏li把ba曲qu線xian換huan算suan複fu製zhi過guo來lai作zuo為wei參can考kao(需要完整的參數解析可以參考上一篇文章)，從而得到完整的熔斷器選型與驗證過程。

峰值允通電流曲線

峰值允通電流曲線的使用方法如下圖所示，采用上下回折的方式查看
，以200A規格為例
，假設回路當中故障電流為20kA
，對應橫坐標A點，往上拉到200A斜線交叉B點，再往左拉到限流斜線交叉點C
，從C往下拉到與橫坐標交叉點D為2400A
，因此在故障電流20kA下，200A熔斷器允通電流降至2400A，將近10倍bei的de限xian流liu能neng力li能neng夠gou更geng好hao保bao護hu後hou級ji半ban導dao體ti器qi件jian。從cong曲qu線xian也ye可ke以yi看kan出chu，允yun通tong電dian流liu並bing不bu是shi一yi個ge固gu定ding值zhi，隨sui著zhe故gu障zhang電dian流liu的de增zeng加jia，允yun通tong電dian流liu會hui相xiang應ying增zeng大da。

電弧電壓曲線

電弧電壓曲線橫坐標為工作電壓，縱坐標為電弧電壓，從下圖可以看出，對於200A熔斷器，在工作電壓500V時

，電弧電壓達到1100V，因此半導體要選用1200V及以上較為合適。

完全熔斷I2t修正係數曲線

作為高速熔斷器
，完全熔斷I2t值需小於半導體所能承受的最大I2t值，才能起到可靠保護作用。完全熔斷I2t修正係數曲線的目的在於對小於額定工作電壓的工況下，提供修正係數，從而為其熔斷能力I2t提供參考
，從曲線可以看出，隨著工作電壓降低，其熔斷能力I2t相應下降
，此係數可以預估熔斷器在不同實際工況電壓下能達到的熔斷能力I2t值，從而確保半導體在各種電壓狀態下都能得到可靠保護。

功率損耗修正係數曲線

從熔斷器設計的角度來說
，通常會選擇電流降額來保證其長期可靠性，70%左(zuo)右(you)降(jiang)額(e)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)通(tong)用(yong)一(yi)些(xie)
，另(ling)外(wai)熔(rong)斷(duan)器(qi)損(sun)耗(hao)在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)況(kuang)下(xia)等(deng)效(xiao)於(yu)電(dian)阻(zu)
，考(kao)慮(lv)其(qi)設(she)計(ji)薄(bo)弱(ruo)環(huan)節(jie)
，對(dui)於(yu)不(bu)同(tong)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)下(xia)，熔(rong)斷(duan)器(qi)整(zheng)體(ti)電(dian)阻(zu)會(hui)有(you)變(bian)化(hua)，從(cong)降(jiang)額(e)曲(qu)線(xian)也(ye)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)
，在(zai)電(dian)流(liu)減(jian)小(xiao)時(shi)，其(qi)功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao)值(zhi)降(jiang)幅(fu)要(yao)比(bi)電(dian)流(liu)降(jiang)幅(fu)大(da)，例(li)如(ru)在(zai)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)80%
，對應功耗為55%，從功耗為I2R公式來看，也從側麵反映了工作電流下降會帶來阻值的下降


，此時阻抗為滿載狀態下的86%。

gaosurongduanqizuoweiweiyikeyibaohubandaotiderongduanqi，qigongzuotexingfangfangmianmiandouyaokaolvdaobandaotidenaishounengli，xiangduieryanshijisuanxuanxingbijiaofuzaderongduanqi，benpianwenzhangtongguorongduanqizhoubianyinsulaijisuanfuheyaoqiuderongduanqiedingdianliu
，tongguoedingdianliuyudianyalaichubuxuandingfuheyaoqiudegaosurongduanqixilie，zaitongguorongduanqiguigedingyidecanshuquxianfanxiangyanzhengrongduanqinengfouqidaobaohubandaotidezuoyong，jianeryanzhijiushijisuanyuyanzhengjiehedefangshilaixuandingzuiyouchanpin，keyizuoweiyanfadebandaotibaoxiansixuanxingcankao。

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