用于晶闸管过电压急剧保护过压保护电路的熔断器选择

     在线性电源适配器中，如果过压的情况是由串联调节器的故障造成的，那么就要求用于过电压急剧保护的晶闸管导通，同时通过熔断串联的保护熔断器来清除过压故障。因此，设计者必须确保在晶闸管被故障电流损害之前熔断器能够熔断并切断故障电路。

     在一个非常短的时间内，如果大量的能量消耗在晶闸管结点上，那么将会产生大量的热量而不能快速散热，结果就出现了温度的过度上升，由温度而引起的故障将随之而来。因此，故障成因不只是与总损耗有关，而且与能量消耗的时间长短有关。

     在小于10ms的时间内，在结点的界面上产生的一点热量将传递到元件的外壳或者散热器上。因此对于非常短的瞬变应力，较大的热量限制由结点的材料来决定，对于特定的器件来说这个限制几乎是不变的。对于晶闸管来说，该能量限制一般定义为10ms内的Pt额定值。在长持续时间、低强度的情况下，一部分热量将从结点传导出去，这样就可以增加I2t额定值。

     在晶闸管中，耗散在结点上的能量比较正确的定义是：（I²R_j+V_dI）t焦耳。这里Rj是结点的动态电阻，Vd是二极管压降。但是，在大电流情况下I²R_j将不占主导地位，而且由于动态电阻Rj对特定的器件趋向于不变的值，故障能量可以表示为KI2t。

     在晶闸管故障机制中所考虑的一般方法也可适用于熔断器熔断机制中。在小于10ms的很短时间内，在熔件上损耗的热量只有很少的一部分被传递到熔断器盒、熔断器管夹以及空气和沙等周围介质中。另外，再经过一个短时间，熔断器上的热量趋向于恒定，这就定义了熔断器10ms内t的额定值。针对那些持续时间较长应力较低的情况，一部分热量将被传导出去，这样就可以增加额定值。图显示的是一个典型快速熔断器的Ft额定值如何随应力变化的情况。

     现代熔断器技术是相当成熟的。不同的设计可以获得不同的熔断器性能。一个长时间工作的熔断器用于短时瞬变情况，特性会完全不同。对于马达起动以及其他大冲击电流的加载要求，就要选择慢熔断的熔断器，这些熔断器用了较多的发热熔件，可以在短时间内承受很大的热量面不会熔断。因此，与长时间工作的额定值相比，慢熔断熔断器有相当大的I²t额定值。

     在另外一个方面，快速半导体熔断器由熔点很低的材料组成，这些熔断器里面通常充满经化学处理过的高纯度石英砂或者矾土，以便使正常加载电流产生的热量能够从熔点很低的熔断器传导出去，这样就可以得到较大的长期电流额定值。

     如前面解释的那样，在较短时间内热传导影响可以忽略不计，同时如果总能量的一小部分迅速消耗在熔件上，那么这也足够导致熔断器熔断。相对于长时间工作的熔断器面言，快速半导体熔断器有非常低的Pt额定值，因此它对晶闸管和外部负载具有更有效的保护。

     图中显示的是一些关于“慢熔断”、“正常熔断”、“快速熔断”熔断器的熔断电流一时间特性曲线的实例。应该注意的是：尽管在所有场合允许的长期熔断电流为10A，但是短期Pt额定值却是从快速熔断器10ms的42到慢速熔断器100ms的超过6000范围内变化。因为品闸管过电压急剧保护的Pt额定值一定要超过熔断器的Pt额定值，所以一定要仔细选择它们。

     同时要牢记：在线性稳压器中输出电容一定要经过过电压急剧保护电路的晶闸管放电面不是能通过处在电路通路中的熔断器。因为晶闸管的较大电流要求以及di／dt要求都必须得到满足，所以常常有必要在晶闸管的阳极串接一个限流电感或者电阻，见图1。11。3a中的电阻R9。

     除了熔断器允许通过的能量外，晶闸管的额定值一定要有足够余量来吸收存储在输出电容中的能量(1/2)CV²。较后，在选择晶闸管额定值时应该考虑到接到此电源适配器的其他外部功率源对短路的影响。

     在这个例子已经假设熔断器处于一个无感低压回路中。因此该例就只考虑没有电弧或者熔融能量的情况。

     在高压电路或有大电感回路中，熔件熔断期间会出现电弧，这就增加了t值容许能量，因此在选择熔断器和晶闸管时都应该考虑这些影响