对话 Littelfuse资深专家：车规保险丝的首批供应商，为客户提供全面、安全、可靠的电路保护解决方案

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）2023年3月，汽车电子协会（AEC）颁布了AEC-Q200修订版E，拓展了使用范围，新增保险丝/熔断器的可靠性认证。至此，车用保险丝也迎来了属于自己的规范。Littelfuse是业内的电路保护元件的领先企业，成为符合AEC-Q200认证的保险丝/熔断器首批供应商之一。

那么，Littelfuse的保险丝/熔断器有哪些亮点，针对汽车电气化的趋势，有哪些新品迭代计划？电子发烧友网采访了Littelfuse电子部产品经理Style Liu，就上述相关问题进行深入交流。


参与AEC-Q200修订版E制定，成为车规保险丝的首批供应商

AEC-Q200是针对汽车无源器件可靠性测试的标准，需要进行环境可靠性和物理可靠性两种主要测试。在没有统一的车规标准之前，车用的保险丝主要参照工业级标准，但保险丝/熔断器为车辆中的所有电路提供了必要的过电流保护，特别是在电气化的趋势下，应用于汽车设备中的保险丝/熔断器应该比工业级产品符合严格的标准。

与非车规的保险丝相比，AEC-Q200E版本规定车规级保险丝必须具备哪些性能？从电气试验、温度循环测试、湿度测试、使用寿命、高频振动、高温存储等部分测试项目的要求就能看到新的标准对车规级保险丝的质量、可靠性有着更严苛的要求。

Style Liu举例，在进行电气试验时，AEC-Q200标准要求产品测试要在三种不同温度下进行载流能力、过载与短路电流试验：最低工作温度(-55℃)、室温(25℃）、最高工作温度（125~150℃）。在温度循环测试时，非车规的保险丝只需要进行100次循环测试，车规测试要求循环次数翻倍，进行1000次。

另外，车规测试还对以前没有涉及的使用寿命、高温存储提出了要求，两项测试的要求分别是在特定工作温度下测试1000小时，在最高工作温度下进行1000小时存储的测试。

这些测试要求均是根据汽车的使用环境进行规定的，例如高频振动测试，模拟的是车辆在恶劣路况下运行时保险丝所受的振动情况。车辆在运行过程中，保险丝会经受各种振动和冲击，AEC-Q200测试确保保险丝在实际应用中的可靠性和安全性。因此AEC-Q200修订版E对保险丝抗振动机械冲击提出了更高的要求，由非车规的“低频振动-10Hz-55Hz”，改为“试验频率为10Hz-2000Hz，加速度为5g，持续20分钟，三个方向各12个循环”。

对于车规级保险丝，大家看到的虽然只是一款外表普普通通的保险丝，Style Liu表示，但为了满足车规级的标准要求，我们要在背后要做很多的工作，保险丝的材料结构设计、生产制造、质量管控等各个环节都不能落下。

目前，Littelfuse已经推出了用于汽车电池管理系统、车载充电、电机驱动、电池配电单元，以及电源转换器/辅助电源等多个场景的保险丝/熔断器解决方案，可以分为管状保险丝、表贴保险丝/熔断器、高分断电流表面贴装保险丝/熔断器三大产品系列。其中应用于OBC和PDU的管状保险丝满足高达1000V的应用需求。

为何Littelfuse能够快速推出满足车规标准的保险丝/熔断器？

Littelfuse自1927年成立之初，便开始做保险丝业务，有着深厚的技术底蕴，对产品的质量有着非常高的要求。Style Liu表示，在AEC-Q200修订版E还没有推出之前，Littelfuse内部已经制定了车用保险丝/熔断器的测试标准。随着汽车对被动元器件的可靠性要求越来越高，AEC与Littelfuse合作，在Littelfuse内部测试标准的基础上，制定并发布了保险丝的测试标准，同时Littelfuse测试也按照新的AEC-Q200要求执行。

这也是为什么Littelfuse是符合AEC-Q200认证的保险丝/熔断器的首批供应商之一，并且快速推出了多个符合车规级的保险丝/熔断器产品。作为AEC技术委员会的成员，Littelfuse为制订本标准的修订版E和确定保险丝/熔断器的测试要求做出了贡献。

瞄准市场需求变化，不断推出更高性能产品
面对快速变化的汽车市场，保险丝作为电路保护的关键元器件更是需要关注技术发展趋势，
因此Littelfuse也在不断进行产品迭代，以适配新的市场需求。

随着400V电压系统成为汽车标配，并且向800V高压系统发展，对保险丝的耐高压性能提出新的要求。保险丝能否安全断开跟电压有很大的关系，如果保险丝断开时，外部电压很大，极有可能会爆炸或者起火，“所以在设计保险丝不仅要考虑断开时间，同时也要考虑到保险丝断开时不产生火花、不爆炸。”Style Liu表示。

除此之外，从慢充到快充，还要求保险丝要承载更大的电流。

基于这些需求，Littelfuse提供了多种技术解决方案。例如Littelfuse的609、529和832系列管状保险丝/熔断器，额定电流为15A~60A，额定电压为500V和1000V。这些保险丝的分断额定值为10KA，工作温度范围为-55℃~+125℃，能够为车载充电机电路和配电单元提供过流保护。

图：Littelfuse 500v-1000v保险丝/熔断器

怎样开发出能耐高电压的保险丝？Littelfuse从保险丝的结构设计、材料两大方面着手。例如通过结构设计的改进，让熔丝快速熄灭电弧，还要避免再次触发电弧。在材料方面，Littelfuse有着专业的材料研发团队，会针对市场趋势，研究出新的材料满足需求。

需要注意的是，不仅是市场需求在发生变化，客户的诉求以及对产品的关注点也出现了变化。

Style Liu表示，在对接客户时发现，除了标准化的产品，有更多的客户提出定制化需求。从安装方式来看，客户需求多种多样，包括贴片、锁螺栓、插件、配合底座等方式。端子是连接熔体和电路的关键部件。为了满足客户的更多要求，Littelfuse提供了多种灵活的方案，例如提供可压接端子，这样保险丝可以和线束直接连接，可以节约更多成本；提供立式安装方式的端子可以减小占板空间。

另外，车规产品的使用寿命也是客户考虑的重点。为此，Littelfuse成立了模拟团队，可以提供温度、应力、寿命模拟来快速评估长期可靠性评估，针对不同的应用环境进行模拟评估。

具体来看，Littelfuse可以提供以下四大支持，一是高可靠性标准产品；二是高柔性定制化端子；三是通过建模、模拟等快速评估长期可靠性；四是非常可靠的工艺质量管控。

Littelfuse 在电路保护行业有着深厚的技术积累以及经验。面对汽车行业快速的变化，电路保护器件会有哪些迭代和变化？Style Liu提到三大方面：

一是对电气性能的要求，电压的持续升高要求电路保护器件需要耐更高的电压。二是对尺寸的要求。新能源汽车的车机功能越来越多，从智能驾驶、智能座舱、高清显示屏幕等，集成的功能越多，电路板上电子元器件的空间要求越来越高，因此保险丝也在朝着小尺寸的方向设计。三是需要厂商对客户定制化需求给予快速响应。

图：Littelfuse应用于BMS的保险丝

应对上述市场变化，Littelfuse有着长期的经验积累和技术优势，在尺寸设计上，以OBC为例，当前正朝着小型化、高功率的方向发展，越做越薄，这需要尺寸更小、更高能量密度的保险丝配合安装需求。在这方面，Littelfuse 已经推出了尺寸仅为6×25mm的685系列，最大电流55A，可以用于保护车载充电机，这些都是Littelfuse在汽车市场布局深度的体现。