[技术浅谈TechTalk]认识三端保险丝

力特奥维斯Littelfuse 2022-09-01 09:38

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技术浅谈

TechTalk

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作者：Littelfuse客户经理Rambo Liu

三端保险丝是芯片式表贴安装产品，通常用于锂离子电池组作为二次保护，使其在遭受过流与过压风险时能够及时动作，有效减少锂离子电池因为过充、过放以及短路等故障导致的起火爆炸等情况，让电路与器件损坏控制在尽量小的区域。

应用包括：

无线对讲机、吸尘器、电动工具、平板电脑、电动自行车、不间断电源以及便携储能等应用到含有电池的产品。

电气结构:

如下：包含3个端子，两个由合金金属构成的保险丝串联，在过流或短路故障时能够熔断，切断电路起到保护作用；中间串联加热器，其功能是与电路中的MOSFET构成串联回路，在系统检测到电池过压时，MOSFET导通，加热器开始加热，从而烧断保险丝，起到切断电路的作用。

锂离子电池组通常由电池单元和电池管理系统组成。一次保护是由IC与背靠背双MOSFET构成保护回路，过充与过放的保护机制为检测电池端电压，超过设定值时会关闭。

MOSFET，从而切断电路；当过流或短路发生时，通过检测MOSFET两端压降，达到过流设定值比如0.1-0.2V时或短路设定值0.9-2V时，

MOSFET关断切断电路。

先进的电池管理系统需要在一次保护电路的基础上增加一道二次保护，也即三端保险丝，被动与主动的结合体，单纯保险丝的话作为过流或短路保护，在加热器介入时增加过压保护功能。

电气参数解析：

额定电流Irated，与普通保险丝一样，确保在100%额定电流时能正常工作，不熔断，通常在40度热均衡状态下测试，在2倍额定电流时，熔断时间就小于1分钟。
电池单元串联数量Cells in series，此数量多少与需要保护的电池电压相关。
最大工作电压Vmax，此电压为保险丝能可靠分断的电压，与最大分断电流相辅相成。
分断电流Ibreak，此电流为保险丝能可靠分断的电流，即保险丝的分断能力。
动作电压Vop，回路过电压发生时，MOSFET会导通时加热器与保险丝构成回路，通过加热保险丝使其熔断起到保护作用，该电压与加热器配合，在电压范围内加热器能使得保险丝在1分钟内熔断，低于该电压值就可能导致熔断时间过长甚至不熔断的情况，而超过该电压值就可能时加热器损坏，无法保证保险丝可靠熔断。