弄清了導(dǎo)線自燃產(chǎn)生的原因和后果后，那么就要問了，怎么去避免導(dǎo)線自燃這個問題？

保險絲就是在這樣一個情形下產(chǎn)生的，為了避免導(dǎo)線自燃，我們希望有一個元器件能夠在導(dǎo)線燃燒之前，監(jiān)測到回路中的過電流，短路電流，并能夠迅速作出反應(yīng)，能夠迅速對回路進(jìn)行中斷（保險絲熔斷），從而達(dá)到保護(hù)導(dǎo)線的目的。

這樣的一個在電路中保護(hù)導(dǎo)線的元器件，就是我們說的保險絲，或者叫熔斷器。保險絲是一種熱能響應(yīng)裝置，它是為了保護(hù)線束而有意設(shè)計和制造成線路中最弱的一部分，它是對導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)的電氣元件。值得一提的是，在電路中，保險絲只能保護(hù)保險絲之后的導(dǎo)線，故保險盡量設(shè)置在靠近電源的位置，如下圖所示。倘若距離太遠(yuǎn)的話，需要考慮設(shè)置上一級保險。

圖：保險絲的回路保護(hù)范圍

保險絲是如何保護(hù)電路的，保險絲的工作機理是什么？

理解了電路中為什么要加保險絲，實際上已經(jīng)對保險絲的工作機理有了一個比較清晰的認(rèn)識。弄明白保險絲的主要作用及工作機理對于熔斷器的匹配設(shè)計很重要。

保險絲的工作機理是，在電路短路時，在導(dǎo)線冒煙著火時能夠及時的熔斷，以便對電路進(jìn)行切斷，防止電線燃燒，引起整車自燃。

保險絲的具體工作原理如下：

保險絲具有一定電阻，在流過電流時導(dǎo)體會發(fā)熱，隨著時間增加發(fā)熱量增加，電流與電阻也增加了產(chǎn)熱速度，保險絲的構(gòu)造與其安裝確定了散熱速度。

若：產(chǎn)熱速度＜散熱速度，保險絲是不會熔斷的；

若：產(chǎn)熱速度=散熱速度，在相當(dāng)長時間內(nèi)也不會熔斷；

若：產(chǎn)熱速度＞散熱速度，熱量聚集，當(dāng)溫升達(dá)到保險絲的熔點以上保險絲就發(fā)生了熔斷。

這就是保險絲的工作原理。

在電路設(shè)計中，保險絲被串在電路電源側(cè)，當(dāng)負(fù)載過電流、器件或?qū)Ь€短路，電流產(chǎn)生的熱量在保險絲截面積較小的部分達(dá)到熔點而熔斷，保護(hù)了該回路的導(dǎo)線，下圖就是保險絲的熔斷過程示意圖。

圖：保險絲的工作機理說明

關(guān)于保險絲和導(dǎo)線匹配的作用機理，我線束工程師之家網(wǎng)上還寫了一篇文章，感興趣的可以看下（保險絲與導(dǎo)線的匹配設(shè)計）。

理解了保險絲的工作機理，在進(jìn)行保險絲的匹配設(shè)計之前，還需要了解并熟悉保險絲的類別，不同場景下選用保險絲的類別是不同的。

汽車用保險絲標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、世界各國汽車制造廠商均在使用，以力特公司的保險絲為例，車用保險絲的具體分類如下：

1）按照保險絲的外觀特點，可以分為：

片式熔斷器（bladefuses）。由兩個片形插頭式輸入輸出端子與一個保險絲組成的電導(dǎo)體件和一個絕緣體組件所構(gòu)成。也叫做插頭式、插片式、插刀式熔斷器。常見的型號有AUTO，F(xiàn)KS，MINI，F(xiàn)K1，MAXI，F(xiàn)K3，LP-MINI。

插入式熔斷器（cartridgefuses）。由兩個片形插座式輸入輸出端子與一個保險絲組成的電導(dǎo)體件和一個組合的絕緣體組件所構(gòu)成。也叫做插座式熔斷器、盒式熔斷器。如JCASE，LP-JCASE，MCASE。

旋緊式熔斷器（boltdownfuses）。由兩個片形插頭式的適合螺釘連接的輸入輸出端子與一個保險絲組成的電導(dǎo)體件和一個組合的絕緣體組件所構(gòu)成。也叫做螺栓緊固式熔斷器。如MIDI/BF1，MEGA。

圖：保險絲種類

目前，汽車上常用的保險絲主要有：Mega，Mini，Midi，JCASE。

2）按照保險絲熔斷特點，可以分為：

快熔式。適用于小電流、短時間脈沖電流負(fù)載。

圖：常見的快熔式保險絲

慢熔式。適用于大電流，長時間脈沖電流負(fù)載。

圖：常見的慢熔保險絲

前文我們已經(jīng)熟悉了保險絲的不同分類，接下來，散漫（微信：mxq8329）要介紹下熔斷器/保險絲的類型該如何選擇。

選擇保險絲的類別，一般都是先確定負(fù)載類型，根據(jù)負(fù)載類型去選擇快熔保險絲，或是慢熔保險絲，確定保險絲的類別后，再根據(jù)實際使用情況，比如安裝環(huán)境，現(xiàn)有保險絲物料體系，需求的保險絲容量的大小等，去選擇合適的保險絲型號。

負(fù)載包括連續(xù)性負(fù)載、間歇負(fù)載和特殊負(fù)載。

連續(xù)性負(fù)載：從開關(guān)被打開，直到關(guān)閉為止，電流持續(xù)流經(jīng)所產(chǎn)生的負(fù)載被稱為連續(xù)負(fù)載。

間歇性負(fù)載：打開開關(guān)后，當(dāng)手放開或過段時間自動關(guān)閉，只在操作時短時間有電流流動的負(fù)載稱為間歇性負(fù)載。

特殊負(fù)載：連續(xù)性負(fù)載和間歇性負(fù)載以外的負(fù)載，如霧燈、轉(zhuǎn)向燈。

連續(xù)性負(fù)載和間歇負(fù)載所對應(yīng)的負(fù)載電流曲線如下圖所示。

圖：負(fù)載類型對應(yīng)的負(fù)載電流曲線圖

保險絲類型的確定是根據(jù)負(fù)載類型及負(fù)載電流的大小來確定的。

電阻型的負(fù)載一般為連續(xù)性負(fù)載，通常使用快熔保險絲，如各個控制模塊，燈光系統(tǒng)等。

對于電機類感性負(fù)載，若熔斷時間超過負(fù)載的峰值電流時間，則可以選擇快熔保險絲，若不能滿足則需選擇慢熔保險絲。

當(dāng)負(fù)載為小電流負(fù)載（20A以內(nèi)）時，選用快熔保險。

當(dāng)負(fù)載為短時間脈沖電流負(fù)載時，選用快熔保險。

快熔保險絲常用Mini保險絲，其規(guī)格2~30A，適用于電流不超過30A的負(fù)載，如內(nèi)外燈具，安全氣囊等。

一般來講電機，閥等電感類負(fù)載使用慢熔保險。

當(dāng)負(fù)載為大電流負(fù)載（20A以上）時、選用慢熔保險絲，如后除霜；

長時間脈沖負(fù)載時選用慢熔保險絲，如玻璃升降電機等電機類負(fù)載；

當(dāng)存在鎖電流負(fù)載時，選用慢熔保險，如雨刮電機，門鎖電機，電動座椅等負(fù)載；

慢熔保險絲常用JCASE保險絲、MIDI保險絲和Mega保險絲；

JCASE保險絲規(guī)格20~60A。主要適用于后除霜、空調(diào)鼓風(fēng)機、冷卻風(fēng)扇等大電流負(fù)載；

Midi保險絲規(guī)格30~200A，適用于電流不超過200A的負(fù)載，如蓄電池保險絲盒處的大保險絲；

Mega保險絲規(guī)格40~500A，目前市場上額定電流最高的產(chǎn)品，適用于高電流和高脈沖的電路保護(hù)。如蓄電池，發(fā)電機的保護(hù)。

保險絲的選擇，除了考慮負(fù)載類型和負(fù)載電流的大小外，還需考慮保險絲的發(fā)展。需要結(jié)合保險絲的發(fā)展趨勢，來綜合選擇保險絲的類型。

了解熔斷器的發(fā)展趨勢，有助于我們更好的去進(jìn)行保險絲的匹配設(shè)計。未來熔斷器的發(fā)展趨勢為小型化發(fā)展，因此對于新平臺的車型，小型化的保險絲時我們需要重點考慮的方向。下圖時關(guān)于保險絲的發(fā)展趨勢圖，如下：

圖：熔斷器的發(fā)展趨勢

熔斷器也叫做保險絲，主要作用是保護(hù)導(dǎo)線，即當(dāng)負(fù)載過載/短路時，負(fù)載電流增大，保險絲熔絲過熱熔斷，從而保護(hù)導(dǎo)線，能夠有效的防止因負(fù)載過載/短路產(chǎn)生導(dǎo)線軟化燃燒的情況發(fā)生。

保險絲容量選擇的條件：

1）保險絲容量＞負(fù)載工作電流

2）保險絲容量＜導(dǎo)線載流能力

條件1，是正常選擇保險絲容量的基礎(chǔ)，條件2，提醒我們回路中設(shè)計保險絲的初衷，即保險絲是用來保護(hù)導(dǎo)線的，需要同步選擇導(dǎo)線，并進(jìn)行校核。

負(fù)載電流計算公式

負(fù)載的額定電流：I=P/U，

式中I為額定電流，單位：A，P為負(fù)載額定功率，單位：W，U為負(fù)載額定電壓，單位：V

負(fù)載電阻不變，R=U/I=U1/I1，

式中，U1為負(fù)載實際工作電壓，單位：V，I1為負(fù)載實際工作電流，單位：A

上面公式結(jié)合推導(dǎo)，

R=U/I=U·U/P=U1/I1，則有：

I1=（U1·P）/（U·U）

保險絲容量選擇

關(guān)于保險絲容量的選擇公式有很多，比如可以查看這篇文章（保險絲容量計算方法全），使用不一樣的公式，最終的結(jié)果基本一致（不排除不一樣的發(fā)生）。但是不管結(jié)果如何，選型的結(jié)果最終不能脫離前文所述的保險絲選擇的兩個條件。為了便于大家計算，這里只推薦一個個人經(jīng)常用到的公式，方便大家選擇。

關(guān)于保險絲的理論計算分析可以自行查看力特保險絲的相關(guān)技術(shù)文件，可以直接在我的公眾號：線束工程師，回復(fù)關(guān)鍵詞“保險絲”直接獲取。

推薦計算公式（散漫常用）

保險絲容量（F）≥負(fù)載工作電流/（負(fù)載特性*峰值電流時間*負(fù)載裝配區(qū)域*保險絲匹配區(qū)域）

If≥I1/（αβδ）

式中：

舉例說明，喇叭的負(fù)載工作電流為8A，則保險絲的容量選擇If≥8/（1.1*0.7*0.9*0.9）=13A，故喇叭保險絲容量選擇15A。

之前的內(nèi)容，我們已經(jīng)介紹了保險絲的工作機理，保險絲的類型，及保險絲的類型和容量的選擇方法。然而，隨著汽車的發(fā)展，汽車上的功能配置越來越多，我們不可能給每一個用電器的每個電源回路都設(shè)計單獨的保險，如果這樣做的話，必然會極大的增加整車線束成本和重量，而且也沒有必要?；诖?，我們需要進(jìn)行保險絲的合并，但是保險絲的合并不能是想當(dāng)然的，那么哪些零部件可以共用保險絲，哪些必須單獨保護(hù)，保險絲的合并選擇原則是什么呢？如何進(jìn)行保險絲的合并是我們要重點研究的，這是熔電器的匹配設(shè)計中非常重要的一環(huán)。

明確保險絲合并的目的及考慮點

在進(jìn)行保險絲的合并/共用設(shè)計之前，很有必要再次明確下保險絲共用設(shè)計的目的和意義。簡單的說，保險絲共用的目的是為了在保護(hù)原有回路導(dǎo)線的前提下，做到成本最優(yōu)，設(shè)計最優(yōu)。這就要求我們在進(jìn)行保險絲合并設(shè)計時，充分考慮以下幾點：

1）待合并保險絲的功能件在整車的安裝區(qū)域是否相同，在共用保險絲的設(shè)計過程中，要避免導(dǎo)線繞的過長。

將安裝區(qū)域相同的功能件共用保險絲，實際上還是主要考慮成本上的優(yōu)勢。比如說，假設(shè)共用的保險絲位于機艙保險絲盒，如果這個保險絲即掛了機艙內(nèi)的用電器，又掛了駕駛室內(nèi)的用電器的話，那么相對單獨設(shè)置一個駕駛室內(nèi)的保險絲保護(hù)駕駛室內(nèi)的用電器電源回路，共用帶來的成本可能比單獨設(shè)置保險絲的成本更大（新增了機艙保險絲盒到駕駛室保險絲盒的導(dǎo)線和匹配的端子的成本）

2）待合并保險絲的功能件負(fù)載類型是否一致，只有負(fù)載類型相同的用電器，保險絲才能共用。

這點應(yīng)該比較好理解，如果一個是阻性負(fù)載使用的是快熔保險，一個是感性負(fù)載使用的是慢熔保險絲，如果將不同負(fù)載類型的保險絲進(jìn)行合并，那么帶來的后果是共用的保險絲是無法做到正常保護(hù)這兩個功能件的作用的，保險絲也將失去作用。因此不同負(fù)載類型的功能件不能共用保險絲。

3）待合并保險絲的功能件負(fù)載電流的大小，大電流一般單獨設(shè)置保險，高低電流回路（電流差5A以上）不共用一個保險。

這一點實際上也是從成本的角度出發(fā)，如果電流相差過大的功能件進(jìn)行保險絲的合并，那么相應(yīng)的，原來小線徑的電線，相當(dāng)于增大了保險絲，這樣就需要相應(yīng)的增加電線的規(guī)格來匹配保險絲容量的增加，最終導(dǎo)致成本增加，共同保險絲也就失去了意義。

圖：相近負(fù)載電流同類型負(fù)載保險絲合并

4）待合并保險絲的功能件之間功能是否有關(guān)聯(lián)，只有功能相關(guān)聯(lián)才進(jìn)行保險絲的合并。

為了使設(shè)計的結(jié)構(gòu)化更美，為了便于維修性，共用保險絲前需要詳細(xì)功能件之間是否有使用功能之間的聯(lián)系，建議只有當(dāng)功能件有聯(lián)系時，才共同保險絲。

5）在合并保險絲時，需要考慮功能件的電源/通信信號是否一致；

這一點說的是，功能件需求的電源類型一致才能進(jìn)行保險絲的共用，比如掛在常電上的功能件和掛在IG電上的功能件，保險絲是不能共用的。

6）待合并保險絲功能件中是否有涉及安全的重要功能件，考慮保險絲熔斷后的影響。

保險絲共用選擇與用電器的重要程度，安全級別有關(guān)。功能件共用保險絲后，還需考慮功能件保險絲合并后，當(dāng)因某個功能件的回路短路造成共用保險絲燒斷，從而引發(fā)該共用保險絲下的其他功能件功能失效帶來的影響。從這一點出發(fā)，當(dāng)涉及安全的功能，不能共用保險絲。為了更好的說明，通常會對功能件的重要等級進(jìn)行定義。

根據(jù)汽車中的電器功能進(jìn)行分類，我們將功能件分為三級，如下：

A-重要件。指操縱汽車，汽車運行安全必不可少的功能。

包括發(fā)動機控制單元（PCM）、剎車防抱死系統(tǒng)控制單元（ABS）及安全氣囊系統(tǒng)控制單元（SAS）及其它涉及整車安全的控制單元。該類電負(fù)荷不僅對于整車性能及安全至關(guān)重要，而且該類電氣設(shè)備屬敏感設(shè)備，易受其它用電設(shè)備干擾。因此，對于該類用電設(shè)備必須單設(shè)保險絲。

B-一般重要件。重要功能，但是不影響操作汽車，不影響汽車使用安全的功能。

包括發(fā)動機各類傳感器、各類報警信號燈和外部照明燈、前風(fēng)檔清洗裝置、喇叭等等。該類電負(fù)荷同樣對于整車性能及安全至關(guān)重要，但該類電負(fù)荷對相互之間的干擾并不敏感，因此，對于該類電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合，共同使用一個保險絲。

C-普通件。其他給汽車使用帶來方便的功能

包括汽車音響系統(tǒng)、電加熱座椅、雜物箱照明、電動后視鏡、電舉窗系統(tǒng)等等。該類電負(fù)荷對于整車而言，重要性并不是很大。一般為增進(jìn)司乘人員的舒適性而加設(shè)的電氣設(shè)備。因此，對于該類電負(fù)荷可以根據(jù)情況相互組合，共同使用一個保險絲。

A類必須單獨設(shè)置保險絲，B類根據(jù)實際使用可進(jìn)行保險絲的合并，C類允許進(jìn)行保險的共用

保險絲/熔斷器合并共用的原則

前文，我們已經(jīng)介紹了功能件保險絲合并的目的和意義，并且介紹了保險絲合并涉及主要考慮的內(nèi)容及分析，為了便于大家參考，這里匯總一下保險絲合并與共用的設(shè)計原則。

功能件保險絲的合并設(shè)計原則總共11條，分別如下：

通過ISO8820-3、日本國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)通過JASOD612、美國國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)通過SAEJ2007