[技術淺談] 認識三端保險絲

三端保險絲是芯片式表貼安裝產品，通常用于鋰離子電池組作為二次保護，使其在遭受過流與過壓風險時能夠及時動作，有效減少鋰離子電池因為過充、過放以及短路等故障導致的起火爆炸等情況，讓電路與器件損壞控制在盡量小的區(qū)域。

應用包括：

無線對講機、吸塵器、電動工具、平板電腦、電動自行車、不間斷電源以及便攜儲能等應用到含有電池的產品。

電氣結構:

如下：包含3個端子，兩個由合金金屬構成的保險絲串聯(lián)，在過流或短路故障時能夠熔斷，切斷電路起到保護作用；中間串聯(lián)加熱器，其功能是與電路中的MOSFET構成串聯(lián)回路，在系統(tǒng)檢測到電池過壓時，MOSFET導通，加熱器開始加熱，從而燒斷保險絲，起到切斷電路的作用。

鋰離子電池組通常由電池單元和電池管理系統(tǒng)組成。一次保護是由IC與背靠背雙MOSFET構成保護回路，過充與過放的保護機制為檢測電池端電壓，超過設定值時會關閉。

MOSFET，從而切斷電路；當過流或短路發(fā)生時，通過檢測MOSFET兩端壓降，達到過流設定值比如0.1-0.2V時或短路設定值0.9-2V時，

MOSFET關斷切斷電路。

先進的電池管理系統(tǒng)需要在一次保護電路的基礎上增加一道二次保護，也即三端保險絲，被動與主動的結合體，單純保險絲的話作為過流或短路保護，在加熱器介入時增加過壓保護功能。

電氣參數解析：

額定電流Irated，與普通保險絲一樣，確保在100%額定電流時能正常工作，不熔斷，通常在40度熱均衡狀態(tài)下測試，在2倍額定電流時，熔斷時間就小于1分鐘。

電池單元串聯(lián)數量Cells in series，此數量多少與需要保護的電池電壓相關。

最大工作電壓Vmax，此電壓為保險絲能可靠分斷的電壓，與最大分斷電流相輔相成。

分斷電流Ibreak，此電流為保險絲能可靠分斷的電流，即保險絲的分斷能力。

動作電壓Vop，回路過電壓發(fā)生時，MOSFET會導通時加熱器與保險絲構成回路，通過加熱保險絲使其熔斷起到保護作用，該電壓與加熱器配合，在電壓范圍內加熱器能使得保險絲在1分鐘內熔斷，低于該電壓值就可能導致熔斷時間過長甚至不熔斷的情況，而超過該電壓值就可能時加熱器損壞，無法保證保險絲可靠熔斷。

作者：Littelfuse客戶經理Rambo Liu