从传统玻璃保险丝到如今的百花齐放

保险丝是许多系统设计中必不可少的一部分，我们从最早的电力时代就开始依赖它们。使用熔丝是简单、可靠、清晰和明确的，该熔丝由于电流流动而自行加热，然后在出现过电流情况时打开以切断电流。保险丝保护电路免受功率调节器等设备局部故障的影响，并根据监管标准实施系统和用户保护。

在最广泛使用的保险丝体尺寸中，3AG尺寸为6.3mmx32mm，标准额定值为100mA至15A，具有快速动作、慢速熔断、精密和延时等特性，它通常有一个透明的玻璃外壳（图1）。

图1玻璃3AG保险丝是最广泛应用于较旧消费品以及较旧和当前基于底盘的仪器和设备中的保险丝之一。来源：KeystoneElectronics

不过，也有防碎陶瓷的；玻璃体版本的一个方便的特点是，你可以一眼就知道它是否坏了（图2）。

图2检查玻璃3AG保险丝的状态很容易。来源：KeystoneElectronics

3AG保险丝可以安装在保险丝插座中，无需工具即可在几秒钟内拆卸、检查和更换。当然，这种便利性可能会导致用户有时在没有找到真正原因时就对其更换：是因为永久性的浪涌还是因为内部短路？

图3这个保险丝座被设计成用螺丝固定在一个安装面上，导线或者用滑套触点连接，或者用焊料连接。来源：KeystoneElectronics

3AG保险丝可支持各种安装场合，包括PCB表面安装单元、分立导线（图3）以及机箱背面的面板安装（图4）。甚至是带有射频干扰屏蔽的版本（图5）。

图4面板安装保险丝文件夹广泛用于机箱上，最常见的是在后面板上；这个摄谱仪项目使用一个保险丝和支架，用于三个独立的电源轨。

图5对于坚固的应用，这种金属3AG支架有一个固定盖，它还保持了机箱EMI/RFI屏蔽的完整性。

当然，保险丝也有许多其他的形式，例如汽车中广泛使用的叶片式保险丝，它们也不是唯一使用的电路保护元件。其他众所周知的电路保护装置包括：

金属氧化物变阻器（MOV）

正温度系数（PTC）热敏电阻

瞬态电压抑制（TVS）二极管

气体放电管

聚合物PTC可复位保险丝

与熔丝一样，每种熔断器在提供电路保护方面都有明确和适当的作用，但由于其一致性、直接作用和不可逆性的结合，基本的断路熔丝在许多设计中仍保持其位置。事实上，许多设计使用一个或多个以上的高度局部保护，加上一个热链保险丝作为系统级切断。从这个意义上说，经典的保险丝作为备份，并提供额外的保险。

但3A格的经典熔丝设计与当今许多紧凑型产品单元在物理上不兼容。这些产品没有安装保险丝的空间，用户也没有办法更换保险丝，在很多情况下这也不是一个好主意。

现在考虑一个带有必要电池管理系统（BMS）的可充电锂离子电池组：如果事情真的失控了，用保险丝终止电流是一个理想的额外保护层。此外，在更换保险丝和重新启动电流之前，最好先弄清楚原因。

为了满足尺寸需求和不可更换的偏好，同时保留“硬”熔断器和断路器的优点，供应商现在提供表面贴装熔断器作为小型、PCB友好组件，提供与3AG等经典易熔线相同水平的电流切断电路。他们并没有通过传统热元件的进一步小型化来做到这一点。相反，他们使用各种创新的结构和技术。

例如，Bourns的SinglFuse产品组合，包括七种不同的保险丝构造技术：薄膜溅射、薄膜PCB、陶瓷多层、陶瓷腔层压板、线芯、陶瓷管和陶瓷立方体（图6）。

图6采用多种底层技术制造表面贴装、经认证的保险丝，可以处理各类电流水平。来源：Bourns

这些热敏元件的封装尺寸范围从在较低电流范围内几乎看不见的0402——0.040英寸×0.020英寸或1.0mm×0.5mm到3812——0.150英寸×0.100英寸或3.81mm×2.54mm，额定电流范围从62mA至100A。尽管尺寸较小，但它们已通过UL/CSA/IEC认证，某些型号还通过了AEC-Q200认证，可用于汽车。

老实说：我会想念3AG保险丝的广泛使用。我知道它不会消失，因为它仍然最适合许多应用场景。但是，还必须注意与其他任何表面贴装器件相似的保险丝，如果出现问题，很难识别或更换它们。

另外，3AG拥有强烈的参与感，可以从保险丝盒中拉出以进行检查，并在需要时进行更换。但是，即使对于诸如保险丝之类的不起眼的设备，时间和技术也需要改变。