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eFuse如何帮助提供强大的工业电源路径保护

发布时间：2021-02-10 责任编辑：wenwei

【导读】任何电子系统经常遭受恶劣的环境和威胁，如静电放电（ESD）、电快速瞬变（EFT）和雷电浪涌。电源设计人员必须优先考虑电路?；?/a>以防止系统故障，特别是对于具有24V电源轨的工业应用。
 
电路?；し桨改芄槐；さ缭春驼鱿低趁馐苤钊绻缌?、短路、输入浪涌电流、过电压、欠电压、输入反极性保护（通常称为误配线）和反向电流阻塞的事件的影响。
 
在本博客中，我将概述几种强大的工业电源路径保护方法，包括离散实现、热插拔和ORing控制器法及集成实现。
 
离散实现
 
eFuse如何帮助提供强大的工业电源路径保护
图1：离散?；し桨?/div>
 
离散实现方案是功率路径中使用?；し桨傅淖畲车墓β事肪侗；し绞?，图1展示一个示例。
 
离散实现使用串联功率二极管来?；は低趁馐芊醇裕ㄎ笈湎撸┖头聪虻缌?。若电路吸收2A的电流，它在二极管上消耗约1W的功率，这将增加电路板温度。谐振电路（L-C）滤波器和多个TVS二极管在浪涌测试期间控制输入线瞬变（国际电工委员会（IEC）61000-4-5）。
 
该实现利用PFET（高侧开关）及双极结型晶体管BJT、运算放大器、齐纳二极管、电阻器和电容器来满足所有?；ひ?。该系统解决方案体积大，并且具有更大的物料清单（BOM）计数。此外，该实现不涉及热关断保护和电流限制精度随温度的变化。
 
通过使用传统的保险丝，离散实现?；は低趁馐芏搪肥录６搪菲诩?，熔断器需要几毫秒到几秒钟的时间来断开，这可能会损坏负载。请务必查看我的同行的博客，了解有关保险丝升级的更多信息。
 
热插拔与ORing控制器法 
 
 
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图2：控制器+ MOSFET?；し桨?/div>
 
如图2所示的电源保护的另一种常见方法是使用热插拔控制器和ORing控制器。该方案使用外部FET，使设计更高效可靠。不幸的是，这种实现仍然存在挑战，如控制外部FET、外部感测电阻，及实现用于输入反极性?；さ母郊拥缏?。由于外部FET架构，此实现难以管理热和安全操作区域（SOA）?；?。尽管该解决方案优于离散实现，但它不适用于诸如输入/输出（I / O）模块的空间受限系统。
 
集成实施（eFuse） 
 
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图3：集成?；し桨?/div>
 
另一方面，如图3所示，假设除了一些组件（如瞬态电压抑制器（TVS）二极管、电阻和电容）外，您的整个离散实现在一个集成器件中消失。这真的很酷，不是吗？eFuse通常将上述所有?；すδ芗傻降ジ錾璞钢?，极其有效且在设计时无需花费过多时间。除了电源路径?；ね?，EFuses还集成了电压、电流监控和故障指示等功能，用于系统诊断。
 
FET的SOA?；ず颓看蟮娜缺；と繁Fuse的保护以及恶劣环境中的负载。它也适用于空间受限应用，因为集成有助于将系统解决方案减少到一半以上。
 
这些类型的解决方案之一是TPS2660，业界首款60V背靠背FET集成eFuse。您的新设计中绝对值得考虑这一设备，因为它支持防冲击电流、过流、短路、输入反极性?；ぃㄎ蠼酉撸?、过电压和欠电压条件的?；?。它还提供用于系统诊断的电流监视和故障指示。集成60V背对背FET架构使您能够设计可靠电路，并?；じ涸孛馐芄ひ当曜疾馐?，如浪涌（IEC 61000-4-5）、EFT（IEC 61000-4-4），及符合IEC 61131-2的电压骤降和中断测试。
 
稳健和高效的电源?；し桨付杂诘缱酉低成杓浦凉刂匾?。使用集成?；ど璞?，设计人员可以更简单，更高效地创建自己的系统，且可更快上市。若您的设计针对24V电源轨使用电源路径?；ぃ上热艘徊?，通过输入保护和备用电源参考设计，开始设计25W PLC控制器单元。
 
 
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