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反熔丝

Wikipedia · 2026-07-20 维基百科 👁 0 阅读

反熔丝是一种执行与保险丝相反功能的电气设备。保险丝的初始电阻低，其设计目的为永久断开导电路径（通常当流过该路径的电流超过规定限值时），而反熔丝的初始电阻高，即开路，对其进行编程后，会将其转换为永久导电路径（通常当反熔丝两端的电压超过一定水平时）。 这项技术有很多应用。反熔丝最广为人知的应用是迷你（或微型）式低压圣诞树灯。

圣诞树灯
低压灯无法处理一般住宅電源中的完整电压，因此會將其串联後再接到電源，这与并联的，额定直接在主电压/住宅电压下运行的传统C7和C9型灯泡不同。由于串联电路中一个灯泡烧断会导致整个电路断路，因此单个灯泡发生故障就会导致串联灯串无法工作。

因此，每个灯泡内都安装了一个反熔丝，通常作为内部分流的電路。当灯泡烧坏时，整个电源电压都会施加在单个烧坏的灯泡上。这会迅速导致烧坏灯泡的反熔丝短路，从而使整個串联电路恢复工作，不過此時有更大比例的电压施加到剩余的每个灯泡上。反保险丝采用具有高电阻涂层的导线制成，并且该导线缠绕在灯泡内的两根垂直灯丝支撑导线上。反熔丝的绝缘层可以承受正常工作的灯丝上所施加的普通低电压（因此正常運作下，反熔絲不會有電流流過），但在高电压下会迅速击穿，从而产生反熔丝的作用。

随着灯串中越来越多的灯泡发生故障，剩余灯泡上施加的电压会越来越高。通常在灯串中加入一个没有反熔丝且额定值略有不同的特殊灯泡（因此当电压过高时它会首先烧断），称为“保险丝灯泡”，以防止如果太多灯泡发生故障而出现严重过流的可能性。

集成电路中的反熔丝
反熔丝被广泛地用于对集成电路进行永久性编程。反熔丝还能用于可编程只读存储器（PROM）。每一位包含一个熔丝和一个反熔丝，通过熔断两个之中的其中一个来编程。这种在生产后的编程是永久且不可逆的，是实现“一次性编程”（OTP）的方法。

特定的可编程逻辑器件（PLD），例如结构化的特殊应用集成电路（ASIC）使用熔丝技术来配置逻辑电路并从标准的IC设计创建定制化的设计。与基于静态随机存储器（SRAM），能够重新编程来修复逻辑錯誤并增加新功能的其它PLD不同，反熔丝PLD是一次性编程的。反熔丝PLD相比基于SRAM的PLD有更像ASIC的优势，他们不需要在每次上电都要配置。他们对能够造成电路失效的阿尔法粒子耐受能力更强。而且，使用反熔丝的永久通路构建的电路比使用 SRAM 技术实现的相似电路更快。

介电反熔丝
介电反熔丝在一对导体间使用一个极其纤细的二极管。导电通道是由高电压脉冲造成的电击穿形成的。介电反熔丝通常在 CMOS 和 BiCMOS 工艺中使用，因为要求的氧化层厚度小于双极工艺的可用厚度。

非晶硅反熔丝
另一種可在積體電路中使用的反熔丝技術是在二個金屬導體之間加入一層薄的不導電非晶硅。當非晶硅兩端有夠大的電壓時,該結構會變成低電阻的多晶硅和金屬的合金，可以導電。

非晶硅此一材料未用在雙極性電晶體製程或是製程中，需要增加額外的測試步驟。

這類反熔丝一般是用約5mA的電流來驅動。配合多擴散的反熔丝，大電流會產生熱，會熔化多晶硅和擴散電極之間的薄絕緣層，產生永久的電阻性矽連結。

齊納反熔丝
参见
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  • 避雷器
  • 瞬态电压抑制二极管
  • 压敏电阻

参考文献
外部链接

#数字电子

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