傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲是一種單使用設(shè)備，需要在清除故障后更換。因此，指定保險(xiǎn)絲僅在持續(xù)的高電流下吹。這可以保護(hù)系統(tǒng)中的布線，但不能保護(hù)敏感的負(fù)載，并且可能導(dǎo)致系統(tǒng)級的停機(jī)時(shí)間。隨著時(shí)間的流逝，融合會(huì)降解，這顯著影響其性能；例如，保險(xiǎn)絲變得更加敏感，增加了令人討厭的旅行的風(fēng)險(xiǎn)，或者它們變得不太敏感，需要更高的電流才能行駛?？删S修性的設(shè)計(jì)在具有保險(xiǎn)絲的系統(tǒng)中很重要，因?yàn)樗鼈兪强筛鼡Q設(shè)備。從服務(wù)的角度來看，對保險(xiǎn)絲的可訪問性至關(guān)重要，但對系統(tǒng)的長期可靠性產(chǎn)生不利影響。在受保護(hù)的電路和保險(xiǎn)絲箱之間需要保險(xiǎn)絲，保險(xiǎn)絲支架和其他接線。該隔室通常包括面板，緊固件和墊圈以進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。在高壓系統(tǒng)中，通常在打開保險(xiǎn)絲面板時(shí)實(shí)現(xiàn)互鎖循環(huán)以使系統(tǒng)斷電。這些額外的組成部分可實(shí)現(xiàn)可用性，每個(gè)組件都代表了失敗的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步降低了壽命。此外，在高壓系統(tǒng)中，保險(xiǎn)絲只能由訓(xùn)練有素的合格人員代替。
　　同樣，繼電器或接觸器將功率進(jìn)料控制到負(fù)載。即使在高電流下，繼電器的觸點(diǎn)也有少量的電壓下降，但是當(dāng)切換到電容載荷和中斷電感電流時(shí)，它會(huì)遭受降解。由繼電器和電動(dòng)電阻器組成的預(yù)校電路通常用于為下游電容器充電到系統(tǒng)電壓的20V以內(nèi)。這可以防止激活后接種或接觸器接觸焊接關(guān)閉，并弄濕觸點(diǎn)以地減少氧化，否則會(huì)導(dǎo)致更高的電阻和功率消散。盡管如此，觸點(diǎn)仍會(huì)隨著每種激活而經(jīng)歷降解，這是降低其壽命的長期磨損機(jī)制之一。許多使用接觸器或帶有電容載荷的接力的DC分配系統(tǒng)包括輸入和輸出處的高精度電壓測量電路，以確保滿足電壓差分條件。電壓測量的誤差越大，整個(gè)觸點(diǎn)的電勢差異越高，終降低其壽命的進(jìn)一步降解。當(dāng)繼電器或接觸器關(guān)閉時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)分開，形成輸入和輸出電路之間的氣隙。但是，這并不意味著它們沒有電連接。在許多情況下，當(dāng)繼電器打開時(shí)，電流繼續(xù)在短暫的持續(xù)時(shí)間內(nèi)通過圍繞氣隙進(jìn)行短暫流動(dòng)。
　　高壓電子裝配的系統(tǒng)級益處
　　保險(xiǎn)絲的不準(zhǔn)確性，性使用的限制以及接力和接觸器缺乏堅(jiān)固性，這是設(shè)計(jì)師轉(zhuǎn)向電子解決方案（例如E-Fuse）的一些原因。很多時(shí)候，可靠性目標(biāo)是主要原因。提高的準(zhǔn)確性，集成，功能，可重復(fù)性和系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間是電子融合的好處。但是，主要驅(qū)動(dòng)力是大大提高系統(tǒng)可靠性的機(jī)會(huì)。

　　電子裝備是可控且可配置的固態(tài)電路中斷設(shè)備。在400 V和800 V系統(tǒng)中，碳化硅（SIC）是的功率半導(dǎo)體技術(shù)，因?yàn)槠涓叻纸怆妷侯~定值，狀態(tài)電阻較低和高熱電導(dǎo)率。電子裝配可以是單向半導(dǎo)體開關(guān)，該開關(guān)將電壓和電流沿一個(gè)方向阻塞和電流，也可以在兩個(gè)方向上阻斷電壓和電流的雙向開關(guān)（例如，源到源到負(fù)載和負(fù)載到源）。電子融合結(jié)合了保險(xiǎn)絲和機(jī)電繼電器的功能，可能包括其他功能，例如負(fù)載電流，這消除了系統(tǒng)中對獨(dú)立電流傳感器的需求。

　　圖1。 微芯片的電子裝配技術(shù)演示器。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供如圖1所示，在基于微芯片SIC的電子配合演示器中實(shí)現(xiàn)的快速響應(yīng)時(shí)間將短路電流限制為僅數(shù)百個(gè)安培。使用寬帶寬度的電流傳感電路并使用默認(rèn)設(shè)置，它檢測到700納秒以下的短路，并根據(jù)系統(tǒng)電感的不同，在1至6微秒的范圍內(nèi)清除了1至6微秒的故障。圖2中的時(shí)電流特征（TCC）曲線定義的行為行為可通過軟件或本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）配置。 TCC曲線包括三種檢測方法：連接溫度估計(jì)，基于類似物的數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）電流采樣和軟件可配置的硬件檢測電路。

　　圖3中的檢測電路包括帶有Kelvin Sense連接的分流電阻器，以提供的電壓測量，具有高增益帶寬產(chǎn)品的操作放大器，具有可配置參考的快速比較器，以及set-Reset-Reset（SR）閂鎖快速的短路檢測和保護(hù)。對于不需要立即響應(yīng)的過載，當(dāng)前的感官信號由微控制器的ADC和固件處理。該設(shè)計(jì)包括兩種操作模式：邊緣觸發(fā)或直通模式。在邊緣觸發(fā)模式下，超過閾值的過度電流會(huì)立即觸發(fā)。在乘車模式下，過度電流會(huì)立即將SIC MOSFET門驅(qū)動(dòng)到較低的電壓，以延長其短路的承受時(shí)間。如果過度流動(dòng)的持續(xù)時(shí)間長于預(yù)定義的可配置持續(xù)時(shí)間，則SIC MOSFET會(huì)關(guān)閉，中斷電路。但是，如果電流下降到閾值以下，則將MOSFET門驅(qū)動(dòng)回到全門驅(qū)動(dòng)器。

　　圖2。TCC 曲線。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供圖3。 過度的檢測和保護(hù)實(shí)施。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供優(yōu)越的短路保護(hù)

　　圖4顯示了帶有傳統(tǒng)的30 A保險(xiǎn)絲和30 A Fuse示威者的帶電操作測試器短路測試中的亮潮。為了證明快速響應(yīng)時(shí)間，在更嚴(yán)格的操作條件下測試了E-Fuse，其源電感降低了六倍，這導(dǎo)致當(dāng)前的坡道比Fuse測試中的較高六倍。即使在這種情況下，短路電流也僅在E-Fuse測試中的216 A峰值，而保險(xiǎn)絲允許峰值電流為3.6 ka?？偣收锨宄龝r(shí)間為672 ns，帶有傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲為276 ?s。除了快速清理時(shí)間以外的時(shí)間允許較低的快速通行（LT）電流之外，出租能量比傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲低數(shù)百到數(shù)千倍。在此測試中，與由保險(xiǎn)絲保護(hù)的電路相比，E-Fuse的相應(yīng)出租能量為406 MJ。這種戲劇性的性能差異有可能防止斷層載荷在受電子配飾保護(hù)時(shí)成為嚴(yán)重的故障。

　　圖4。 帶保險(xiǎn)絲（頂部）和E-Fuse（底部）的短路測試。圖像由Bodo的Power Systems  [PDF]提供此外，在保險(xiǎn)絲測試中，直流鏈路電容已完全放電。然而，隨著電路受電子的保護(hù)，450 V DC總線僅降低了2V，小于200 ns。這是一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢，因?yàn)樗试S系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，而不會(huì)關(guān)注設(shè)備故障，從而導(dǎo)致DC總線上的傾角或輟學(xué)。在許多系統(tǒng)中，出現(xiàn)故障可能是危險(xiǎn)或?qū)е掳嘿F的停機(jī)時(shí)間，電子融合提供了較高的電路保護(hù)水平?？偨Y(jié)一下測試結(jié)果，電子福利將短路斷層清除了300倍，速度降低了16倍，降低了16倍，在保持穩(wěn)定的直流總線的同時(shí)，降低了16倍的釋放能量。