答案是：熔断器作为过载保护是有条件的，不可能满足题主所谓的所有电路。实际上，熔断器用作短路保护是最佳选择。

  我们知道，熔断器的保护特性之一被称为熔化特性，它是用熔断器的安秒特性来表征的，且具有反时限特性，见下图：

  图2中，横坐标Ip是熔断器的预期电流，t为熔断时间，Imin是最小熔化电流。

  注意1：熔断器的保护是利用热效应原理实现的，而在电流引起的发热过程中，电流流过熔体所产生的热量与电流的平方成正比，电流越大，熔体熔断时间越短，也即反时限关系。

  注意2：I²t特性是预期电流的函数。一般地，熔断器的保护性能在100毫秒处是个坎：熔断器熔断时间小于100毫秒时，其控制特性以I²t为主；大于100毫秒时，则以弧前电流-时间特性为主。

  最小熔化电流Imin与过载保护有关。在熔断器保护特性中，熔断电流与不熔断电流的分界线就是最小熔化电流。当电路正常工作时，通过熔断器熔芯的电流小于最小熔化电流，熔芯的熔体不会熔断。也就是说，熔断器的额定电流In必须小于最小 熔化电流，即I_nI_{min}；当流过熔芯的运行电流I_u\geq I_{min}时，熔芯能达到其稳定熔断温度并执行线路开断操作。

  我们把熔断器最小熔化电流与熔芯额定电流之比称为最小熔化系数β，其值在1.6倍左右。

  注意3：从过载保护来看 ，如果β值取低值，对小倍数的过载保护是有利的，但β值只能在1.2到1.4倍之间选取。如果低于1.2，甚至接近于1，则熔芯哪怕在额定电流下运行也会出现温度过高的现象，还可能因为熔断器的电流-时间特性的取值误差而出现误动，甚至在额定电流In以下也会发生熔断器熔断，显然，这是不可取的。

  通过以上讨论，我们大家可以看出在线路中用熔断器来实施过载保护并不合适。如本文论述中所说，熔断器适合于执行短路保护。

  为何熔断器不适合于过载保护？如果期望熔断器能实现过载保护，那么熔断器应当采取何种措施？

  在我的授课教材《电器基础理论》（郭凤仪等编著）中有一道例题，我把它摘录如下：

  这道例题的仔细剖析我们就免了。我们正真看到，计算结果告诉我们，用直径2毫米的铅丝做熔断器的熔芯（保险丝），它的额定电流为13.56A，在额定电流下熔丝的表面温度为100+40=140℃，而熔丝的时间常数T是 48.21s。

  当过载电流略微超过13.56A时（例如15A），熔丝要多长时间才能执行熔断保护？此时的初始温升τ0=100K，稳定温升就是熔点温度327℃加上273等于600K。发生过载时熔丝表面温升的变化方程依然与例题最后的方程类似，而不象短路是瞬态的，其方程为：

  几乎就等于熔丝熔断的温升值了。由此可见，如果用熔丝来执行过载保护是多么不靠谱。我们从图1和图2就能看出，熔断器在额定电流附近，其熔断时间是非常长的。如果负载真需要例题中的熔丝来执行过载保护，等到192.4秒（3分钟加12.4秒）后，负载估计也差不多烧毁了，黄花菜都凉了！

  由此可见，问题就出在热时间常数T上。如果我们设法把熔断器熔芯的热时间常数减小下来，就能够达到目的。

  4.有关熔断器的选型熔断器的型号是根据其保护功能来划分的。型号中第一个字母表示功能等级，第二个字母表示被保护对象。第一个字母中的a表示局部范围保护（后备保护），g表示全范围保护；第二个字母G表示用于配电系统，M表示电动机保护，L表示电缆保护，R表示半导体整流类的保护。

  常用的电路保护元器件主要可分为防雷保护、过压保护、过流保护、静电保护和过热保护这五种。其中，防雷保护常会用到陶瓷气体放电管、半导体放电管和玻璃放电管，过压保护常会用到压敏电阻和瞬态抑制二极管，过流保护常会用到一次性过流熔断保险丝、自恢复保险丝、电流检测电阻和热敏电阻，静电保护常会用到ESD静电放电二极管、电感和磁珠，过热保护常会用到热敏电阻、热熔断体和温控器。

  无论是全球市场还是国内市场，在物联网、工业电子、汽车电子等行业需求增加的强力推动下，电路保护元器件的市场空间都是相当可观的。再加上疫情和国际环境的影响，电路保护元器件市场同样存在供应波动和涨价现象，比如：去年以来，受新能源汽车对动力电池需求猛烈增加的影响，原材料钴开始供不应求和出现涨价，而钴也是压敏电阻生产的必备原材料，所以压敏电阻的供求关系也会受其影响。电路保护器件的品类是比较多的，所以赛道上的厂商也较为丰富，各自的强势方向也各不相同。

  Bourns、Littelfuse、AEM科技、TE Connectivity、TDK-EPCOS、Murata、ON Semiconductor、君耀电子、顺络电子、深波电子是电路保护厂商中的佼佼者。除此之外，Eaton Electronics、STMicroelectronics、Semtech也位列主要的电路保护元器件生产商名单之中。目前电路保护元器件行业已形成明确的国际化分工，即主导产业高质量发展方向的核心技术和标准被欧美、日本等发达国家企业所掌握；韩国、台湾等国家和地区的企业拥有部分关键技术，并在产品设计和制造上有一定的优势。但是经过近几年市场的催化和集成电路产业的整体性进步，部分本土厂商也开始拥有了自己的生态链。比如：芯导科技的TVS及ESD产品已经成功进入小米、传音、TCL等手机品牌厂商，并拥有进入汽车电子的性能和实力；捷捷微电则已通过IATF16949汽车行业质量体系认证，有部分TVS产品已经用于新能源汽车的充电桩上。

  在汽车领域，熔断器（Fuse）被大量的使用在动力电池、电机、电控等核心零部件领域。作为新能源汽车的电路保护元器件，熔断器保护着新能源汽车的运行安全。熔断器（fuse）是指当电流大于规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器的原理是根据电流大于规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开。熔断器大范围的应用于高低压配电系统和控制管理系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。随着新能源汽车的出现，电路保护元件或者说熔断器，比以往任何一个时间里都更重要，低压熔断器和车规电气的交叉应用对熔断器提出了更具挑战性的要求。

  熔断器行业壁垒大多数表现在资质认证和客户壁垒。熔断器作为电路保护器件需要符合进口国家或地区严格的产品品质衡量准则，例如对产品的安全性要求符合我国强制性产品认证自我声明评价方式，以及德国VDE和TÜV、美国UL、日本PSE等标准；对产品的环保性要求符合欧盟RoHS指令、REACH法规。以上认证过程对产品设计、原材料选取、生产的基本工艺等多个环节提出了较高要求。客户壁垒，熔断器行业下游中高端市场最终用户多为各行业知名厂商，该等厂商均建立了严格的供应商筛选体系，一般从最初接触到建立稳定合作伙伴关系长达2~5年时间。熔断器行业品牌集中在美日欧，国产替代空间较大。熔断器行业呈寡头竞争市场格局，根据Paumanok Publications Inc.统计数据，2019年，熔断器生产商Littelfuse、伊顿/Bussmann、美尔森Mersen、PEC、SCHURTER、ABB、SOC合计占有全球约90%的市场占有率，品牌集中在美日欧。

  新能源汽车储能采用高压直流电，在车辆长期运动过程中，电路工作环境复杂，需要耐受机械振动、气温变化、车辆碰撞等状况，以上状况非常有可能造成短路故障。短路电流持续数十毫秒即会毁坏车辆系统回路中重要器件，如动力电池、导线、负载器件等，严重时会造成起火引发二次伤害，危害生命安全。熔断器可以在短路电流发生时快速切断回路，防止事故扩大，是新能源电动汽车回路系统中必不可少的安全保护设施。汽车用熔断器分为低压和高压两部分，汽车低压熔断器应用电压一般低于60VDC，主要是电子熔断器对车用的低压负载进行保护，如车灯、车窗电机、雨刷器电机、喇叭等。这类保护在传统车辆和新能源汽车上均有应用。高压保护一般适用于新能源汽车，应用电压一般为60VDC~1500VDC，主要是电力熔断器对主回路和辅助回路进行保护。

  根据中国汽车工业协会数据，2021年国内新能源汽车销量350.7万辆，同比增长165.1%，2022继续保持高增长，上半年新能源车销量259.2万辆，同比+117%。海外市场电动化提速，特斯拉销量持续高增长，主流传统车企如大众、宝马、戴姆勒、丰田、福特等逐步加快新能源战略布局，引入电动平台，标志着海外新能源汽车市场迎来加快速度进行发展。新能源汽车的迅猛发展，拉动了上游电力熔断器的需求量开始上涨，根据测算，全球车用熔断器市场规模有望从2021年的13.5亿元增长到2025年的46.5亿元。

  新型的汽车结构和多电平电压增加了对过流和过压保护的需求。一般保险丝产品大多数都用在集中式和模块化的 BMS 系统，其标称电压可以高达 500V，在 OBC 车载充电机领域，也会大量使用高压大电流的保险丝。此外，汽车的舒适性要求慢慢的升高，机电传感器被带有调节信号的电子传感器取代，使它们对电应力更敏感，需要额外的保护。

  只要有电的地方就会用到电路，有电路的地方就会用到保护器件。作为全世界电路保护元件的领导者，力特（Littlefuse）一直在大力推动车规级保护器件的发展。从产品来讲，力特提供的过流保护方案有Fuse、PPTC等，提供的过压保护方案有TVS diode，TVS array，MOV，MLV，SIDACtor，Polymer ESD等，功率控制器件有超级结MOSFET、快恢复二极管、功率模块、SiC 器件、门级驱动、固态继电器等，丰富的产品线满足了汽车用户的需求。

  不过，据力特电子业务部高级工程师Leo Dai对与非网记者透露，目前力特能够给大家提供的保护器件产品有很多种，大量的用到汽车上，但并不是所有的产品都过了车规。这其实是一种无奈之举，据了解，传统的电子电力熔断器，其特性由UL248系列北美标准或IEC60127/60269系列覆盖，对熔断器的可靠性没有要求；传统的汽车熔断器，由ISO8820系列标准定义，定义了跟汽车线束的匹配及可靠性要求，但其标称电压仅仅覆盖32VDC及以下(新的ISO8820-7/8定义了燃料电池和混合动力汽车专用的熔断器，也只到450VDC和I.R.2000A)。

  据了解，力特针对汽车相关的业务其实有专门的汽车部门，叫Transportation solution，这个部门主推的是刀片式的fuse。但是力特又有一个电子事业部，也向汽车客户出售fuse。这让不少客户有一些混乱，Leo解释到，这里的不同之处在于连接方式，传统车用的方式是插拔式的，通过螺栓连接，而现在的fuse则是焊接在板子上的。事实上，板级的保险丝是没有 AEC-Q 认证的，刀片式的fuse过的车规认证则是ISO8820。汽车用的产品对震动、寿命和温度有更高的要求，因为汽车内电子科技类产品的工作环境更加恶劣，需要更加抗撞击和耐磨损，比如保险丝如果是用锡焊接在电路板上的话，经过一段时间的使用后，有一定的概率会发生脱落的风险，而如果用压接的方式连接的，这个风险就会降低不少。

  众所周知，AEC-Q（汽车零部件可靠性验证），AEC 就是车用电子主要是根据国际汽车电子协会，这就像一道门槛，想要打入一级汽车大厂供应链，必须经过认证。力特作为一家已经耕耘汽车电子70多年的公司，不仅是汽车AEC-Q委员会的成员，还热情参加多项ISO国际标准的制定，在汽车行业积累了大量丰富的经验。因此目前力特事实上在企业内部推广自己的AEC-Q标准，也在大力推动未来这个企业标准能成为整个行业的公开标准。力特对汽车电子的标准和安规理解很深刻，以ISO26262标准为例，继2011年标准正式对外发布后，业内对道路车辆功能安全，尤其是新能源汽车、ADAS的关注方兴未艾，其核心电子控制器的ASIL等级都要达到C或D，这对于功能安全也提出了更高的要求与挑战。

  以汽车的主流应用为例，类似于OBC、BMS、电驱、ADAS几大应用，要使用到大量的保护器件。

  以OBC为例，力特推出了最高支持1000V的fuse，以满足目前新能源汽车主流的800v平台需求。针对中国市场对价格的敏感性，力特也在原有526/527产品的基础上推出了509、609、309A、529四款专门针对中国市场的产品，能够完全满足3.3、6.6、11、22KW的功率段。在fuse的重要指标上，除了309A，这几款产品的分段能力都能够达到10KA以上。

  Leo表示，中国市场发展得非常快，以往很多国内的汽车客户直接用工规的TVS管，但现在开始都慢慢过渡到了车规的产品。TVS管刚开始很多国内客户用工规的，现在慢慢的大家都过渡到车规。对于力特来说，优点是越往高压走，力特的TVS管越没有竞争对手。不足之处也是在于目前TVS管缺乏行业性的车规标准，力特只能推自己的企业级车规标准。除此以外还有很多产品，比如压敏电阻是有车规的，但气体放电管是没有车规的，这一类是比较特殊的产品。

  事实上，力特想要积极推动Fuse的车规级认证标准建设，这个想法已经有很多年了。Leo认为，力特在Fuse产品的技术优势显著，不管是电流范围、电压范围，还是尺寸和分段能力，都要领先竞争对手。此外，针对Fuse的主要材料（熔丝）的研究也有深厚的积累。从某种角度来看，针对保护器件的车规级标准发展滞后了，这让力特不得不跟竞品的工规级产品做竞争，无法完全发挥出自己的竞争优势。

  简单的来说，熔断式是一次性的，过流就段。自恢复是多次的，过流保护，故障消除后可回复初始状态

  电源入口和出口。因为入口和出口有很多不确定性，出现故障的概率非常大，因此就需要加保护器件。3、使用要求该断的时侯要断，不该断的时侯不能断，断的过程一定要保证安全说这三方面很容易，但是往往在使用中能满足这三方面的依旧很困难的。过流能力选大了，被保护的器件都烧了，熔断器没事。选小了，正常工作的波动就烧了等等这样的现象非常多。因此选择保护器件（不仅限于熔断器，也包含静电管，TVS等），是需要对自己的设备和外部可能出现的干扰非常了解的，才能选择很适合的保护器件。我们正常只可以通过实验室模拟环境进行多测试。尽可能的选择适合的保护器件。二、熔断式保险丝>

  主要给出了最大的工作电流和电压，个人会使用要在这个参数之内并留有容限，大概在75%标称左右。

  熔化热能值： 保险丝熔化所需的能量值，其代号是I2t，读作A2Sec。它是使保险丝在一段时间内（这里是1ms）断开时其对应的电流之平方和熔断时间之乘积，在限制时间以内是使熔丝产生的热量全部用来熔断而来不及散热。它对于每一种不同的熔丝部件来说是个常数，它是熔丝本身的一个参数，由熔丝的设计所决定。

  自恢复保险丝主要使用的就是（聚合物）PPTC和（陶瓷）CPTC，在讲他们的时候，我们先介绍一下PTC。PTC为正温度系数，当自身温度高，阻抗变大。与我们常用的NTC（负温度系数）正好是相反的。2、优缺点聚合物PPTC的主要优点为：常温零功率电阻可以作得很小，大电流产品只有几个毫欧姆，在路功耗较小，可忽略不计、体积比较小。可串联在易损电路内作过流保护、温度保险丝用，阻值突变速度快，在几个ms数量级，热容小，恢复时间短，耐冲击，可循环保护达8000次之多。PPTC可以作过温度保险丝用，因此在电路中在某些特定的程度上体现出了温度保险丝性能和温度保险丝作用。达到在电路中实现过流保护和过温保护的双重保护功能。陶瓷CPTC的主要优点为：制造容易，相对价格实惠公道，但电阻大、体积大、在路损耗大，有几十至几千Ω范围，适宜作小电流过流保护，高温过热时易出现负阻效应（阻值变小）、保护速度慢，在上百ms的数量级、热容大，恢复时间长。应用场景范围相对较窄，如不能应用于快速保护的电路、汽车线束保护、PCB线迹保护等，多应用于发热器件、在某些小信号回路，不需要仔细考虑损耗的地方能选用。3、PPTC介绍PPTC(自恢复保险丝)是一种正温度系数聚合物热敏电阻，作过流保护用，可代替电流保险丝。电路正常工作时它的阻值很小（压降很小），当电路出现过流使它温度上升时，阻值急剧增大几个数量级，使电路中的电流减小到安全值以下，从而使后面的电路得到保护，过流消失后自动恢复为低阻值。其效果与开关元件类似，只是响应速度较慢。4、参数>

  3）依据电路工作最大环境和温度和电路中工作电流，对照pptc温度折减率选出维持电流适合的产品规格4）根据该型号的pptc的动作时间曲线图确认选出的产品是不是符合要求动作保护时间。5）对照规格书中提供的数据，确认该种规格pptc的尺寸符合标准要求。注：做保险丝测试的时候，一定别仅仅做大电流情况下的测试，因为往往大电流，熔断器都是满足规定的要求的。我们要更多更细的在正常工作电流稍大的区间内来测试。三、两种熔断器的区别1、对比表>

  2、使用上：对阻抗要求比较高，出现故障必须要检修的设备，要用一次性熔断器

  如果要求一定要使用可恢复熔断器，或者要做一些实验，要求冲击过后，可工作的我们会选取自恢复的。假如没有这类要求一般我们都选用一次性的。方便测试，故障分析等。

  注：现阶段对于小功率设备，使用保险丝的概率慢慢的变少，因为很多时候，熔断器都是电源的出口或者入口，但是电源做的太好了，有各种保护，就很少需要熔断器了。

  熔断器熔断的本质是热量积累达到了熔点，想要达到熔点就需要超过额定的功率上限一段时间去积累热量，这就决定了熔断器对于平均功率更加敏感，而不是瞬时的变化。如果电压某个瞬间翻了好几倍但是只要时间够段，熔断器一样不会起作用，但是电容器就未必了。

  熔断器是纯电阻元件，即使是电压反过来，它依然是只认功率其它的不管，这样的一种情况电路里的点解电容都烧光了，熔断器都不会有一点反应。