傳統(tǒng)保險絲是一種單使用設備，需要在清除故障后更換。因此，指定保險絲僅在持續(xù)的高電流下吹。這可以保護系統(tǒng)中的布線，但不能保護敏感的負載，并且可能導致系統(tǒng)級的停機時間。隨著時間的流逝，融合會降解，這顯著影響其性能；例如，保險絲變得更加敏感，增加了令人討厭的旅行的風險，或者它們變得不太敏感，需要更高的電流才能行駛?？删S修性的設計在具有保險絲的系統(tǒng)中很重要，因為它們是可更換設備。從服務的角度來看，對保險絲的可訪問性至關重要，但對系統(tǒng)的長期可靠性產生不利影響。在受保護的電路和保險絲箱之間需要保險絲，保險絲支架和其他接線。該隔室通常包括面板，緊固件和墊圈以進行環(huán)境保護。在高壓系統(tǒng)中，通常在打開保險絲面板時實現(xiàn)互鎖循環(huán)以使系統(tǒng)斷電。這些額外的組成部分可實現(xiàn)可用性，每個組件都代表了失敗的機會，進一步降低了壽命。此外，在高壓系統(tǒng)中，保險絲只能由訓練有素的合格人員代替。
　　同樣，繼電器或接觸器將功率進料控制到負載。即使在高電流下，繼電器的觸點也有少量的電壓下降，但是當切換到電容載荷和中斷電感電流時，它會遭受降解。由繼電器和電動電阻器組成的預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。這可以防止激活后接種或接觸器接觸焊接關閉，并弄濕觸點以地減少氧化，否則會導致更高的電阻和功率消散。盡管如此，觸點仍會隨著每種激活而經(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，整個觸點的電勢差異越高，終降低其壽命的進一步降解。當繼電器或接觸器關閉時，觸點會分開，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，當繼電器打開時，電流繼續(xù)在短暫的持續(xù)時間內通過圍繞氣隙進行短暫流動。
　　高壓電子裝配的系統(tǒng)級益處
　　保險絲的不準確性，性使用的限制以及接力和接觸器缺乏堅固性，這是設計師轉向電子解決方案（例如E-Fuse）的一些原因。很多時候，可靠性目標是主要原因。提高的準確性，集成，功能，可重復性和系統(tǒng)正常運行時間是電子融合的好處。但是，主要驅動力是大大提高系統(tǒng)可靠性的機會。

　　電子裝備是可控且可配置的固態(tài)電路中斷設備。在400 V和800 V系統(tǒng)中，碳化硅（SIC）是的功率半導體技術，因為其高分解電壓額定值，狀態(tài)電阻較低和高熱電導率。電子裝配可以是單向半導體開關，該開關將電壓和電流沿一個方向阻塞和電流，也可以在兩個方向上阻斷電壓和電流的雙向開關（例如，源到源到負載和負載到源）。電子融合結合了保險絲和機電繼電器的功能，可能包括其他功能，例如負載電流，這消除了系統(tǒng)中對獨立電流傳感器的需求。

　　圖1。 微芯片的電子裝配技術演示器。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現(xiàn)的快速響應時間將短路電流限制為僅數(shù)百個安培。使用寬帶寬度的電流傳感電路并使用默認設置，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微秒的范圍內清除了1至6微秒的故障。圖2中的時電流特征（TCC）曲線定義的行為行為可通過軟件或本地互連網(wǎng)絡（LIN）配置。 TCC曲線包括三種檢測方法：連接溫度估計，基于類似物的數(shù)字轉換器（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。對于不需要立即響應的過載，當前的感官信號由微控制器的ADC和固件處理。該設計包括兩種操作模式：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立即觸發(fā)。在乘車模式下，過度電流會立即將SIC MOSFET門驅動到較低的電壓，以延長其短路的承受時間。如果過度流動的持續(xù)時間長于預定義的可配置持續(xù)時間，則SIC MOSFET會關閉，中斷電路。但是，如果電流下降到閾值以下，則將MOSFET門驅動回到全門驅動器。

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

　　圖4顯示了帶有傳統(tǒng)的30 A保險絲和30 A Fuse示威者的帶電操作測試器短路測試中的亮潮。為了證明快速響應時間，在更嚴格的操作條件下測試了E-Fuse，其源電感降低了六倍，這導致當前的坡道比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，而保險絲允許峰值電流為3.6 ka。總故障清除時間為672 ns，帶有傳統(tǒng)保險絲為276 ?s。除了快速清理時間以外的時間允許較低的快速通行（LT）電流之外，出租能量比傳統(tǒng)保險絲低數(shù)百到數(shù)千倍。在此測試中，與由保險絲保護的電路相比，E-Fuse的相應出租能量為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時成為嚴重的故障。

　　圖4。 帶保險絲（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，450 V DC總線僅降低了2V，小于200 ns。這是一個關鍵優(yōu)勢，因為它允許系統(tǒng)繼續(xù)運行，而不會關注設備故障，從而導致DC總線上的傾角或輟學。在許多系統(tǒng)中，出現(xiàn)故障可能是危險或導致昂貴的停機時間，電子融合提供了較高的電路保護水平。總結一下測試結果，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，降低了16倍的釋放能量。