试一试能快速实现高性价比的电路保护的eFuse

随着电子设备在家庭、办公室和工业中的普及，对高速、紧凑、低成本、可复位和可调节电路保护器件的需求越来越重要，以确保用户安全和最长的正常设备运行时间。传统熔断方法的熔断电流不准确、响应时间慢，而且通常保险丝更换不方便。

虽然从头设计一个合适的保护方案是可以的，但要在可重置的设备中满足苛刻的延迟和精度要求并非易事。此外，同样的解决方案现在也有望具备可调过流保护、可调浪涌电流压摆率、过压钳位、反向电流阻断和热保护等功能。这种设计需要大量的分立元件和数个 IC，这样不仅会占据 PC 板的上很大面积，提高成本，还会延迟上市时间。不断增加难度是为了满足高可靠性要求，满足诸如 IEC/UL62368-1 和 UL2367 等国际安全标准要求。

为此，设计人员可以转向使用电子保险丝 (eFuse) IC 来提供纳秒 (ns) 级短路保护，这比传统的保险丝或 PPTC 器件要快一百万倍。

本文在介绍 eFuse 及其工作原理之前，说明为什么需要更快速、更坚固、更紧凑、更可靠和更经济的电路保护。然后，介绍 Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation 提供的几种 eFuse，并说明这些器件在经济实惠、结构紧凑和坚固耐用方面是如何满足设计者的电路保护需求的。

电路保护需求

过电流状况、短路、过载和过电压是电子系统的一些基本电路保护需求。过流状态下，会有过量的电流流经导体。这可能会导致高水平发热、火灾或设备损坏的风险。短路、过载、设计故障、部件故障以及电弧或接地故障都可能造成过流故障。为了保护电路和设备用户，过流保护需要瞬时动作。

存在过载时，过大的电流不会立即产生危险，但长期过载造成的后果与高过流同样不安全。过载保护是根据过载程度通过各种时间延迟来实现的。随着过载情况的加重，延迟会随之缩短。过载保护可以用延迟或慢速保险丝来实现。

过电压情况会导致系统运行不稳定，还可能导致产生过多热量，增大火灾风险。过电压也会给系统用户或操作员带来直接危险。与过电流一样，过压保护也需要快速动作，切断电源。

为确保运行安全、稳定，有些应用受还益于除基本保护功能以外的其他保护功能，具体包括可调级别的过压和过流保护、启动涌流控制、热保护和反向电流阻断功能。各种不同的电路保护装置可以满足这些保护功能的不同组合需求。