eFuse IC是什么？

注释：“TCKE8xx系列”eFuse IC概述

TCKE8xx系列eFuse IC最大规格可范围可达18V/5A，并具有过流保护、短路保护、过压钳位、浪涌电流抑制和欠压锁定（UVLO）、热关断以及反向电流阻断功能（可选）。过流保护的电流限制的大小可通过一个外部电阻进行设置。

TCKE8xx系列包括钳位电压和自恢复操作类型选项。钳位电压根据系统电压设置，用于防止过高的电压施加到负载上。有的器件例如5V电源回路的钳位电压为6.04V（典型值），有的器件例如12V电源回路的钳位电压为15.1V（典型值），还有的器件没有过压钳位的功能。

恢复操作有两种。自动重试型自动尝试恢复，直到故障得到解决，而锁存型在热关断操作期间被锁存，待故障得到解决之后，重新施加外部使能控制信号给EN引脚即可恢复。

注释：TCKE8xx系列的保护功能

TCKE8xx系列eFuse IC具有以下保护功能。这些功能都是用于保护IC本身及其后级电路（负载电路／器件），以减少损坏的风险。过流保护、短路保护等功能用于检测负载电路／器件的失效或损坏，防止冒烟、火灾或其它形式的损坏

过流保护功能对输出电流I_OUT进行钳位，使其当连接到V_OUT的负载出现异常或发生短路而导致输出电流I_OUT增加时，不超过设定的限制值，防止电源供电瞬间中断，同时防止IC本身和负载电路／器件性能下降或损坏的风险。此外，它还具有短路保护功能（稍后描述），当I_OUT在很短的时间内大幅超过限制电流时，它就会动作。这意味着过流保护功能是双重的。

可通过连接到I_LIM引脚的外部电阻R_ILIM轻松设置过流保护的I_OUT的大小并使能它。使用TCKE8xx eFuse IC系列，可在很大的电流值范围（从0.5A到5A）内进行设置。R_ILIM值可根据公式任意设置，提高了电路设计的自由度。

当连接到TCKE8xx系列eFuse IC的输出V_OUT的负载，或者电源IC发生故障并发生短路时，短路保护功能可以防止过流。eFuse IC检测到当输出电流I_OUT在很短的时间内超过I_LIM引脚的设定输出电流限制的1.6倍时。它将立即关闭内部MOSFET，以切断V_IN和V_OUT，使得I_OUT输出几乎为零。从短路导致的过流开始到切断，切断时间只有150 ns（典型值），非常地快。切断时间越短，对负载器件的损害就越小。快速短路保护特性是衡量电子熔断器性能的一个重要指标。基于东芝先进的短路保护技术，使得TCKE8xx系列eFuse IC具有快速保护的性能。

过压钳位功能是将V_OUT保持在设定限制值内，并防止过电压作用于后级负载电路／器件。TCKE8系列eFuse IC的输入电压V_IN可高达18.0V。但是，有些产品配备了过压钳位电路，以保护负载器件在5V／12V电源回路上使用时不受输入过电压影响（并非所有产品）。适用于钳位到6.04V／15.1V（典型值）并按钳位电压输出的产品。当过压钳位功能使能后，eFuse IC的功耗会产生热量，因此热关断功能的工作方式与过流保护和短路保护相同。

与过高输入电压相反，V_IN可能低于eFuse IC的工作电压。
在这种情况下，eFuse IC和后级电路上的IC可能会出现故障，所以还添加了欠压保护的功能（UVLO：欠压锁定）。基于UVLO功能开启的情况下，除非在TCKE8xx系列启动时输入电压V_IN为4.15 V（典型值）或更高，否则它将不会工作，如果启动后，V_IN变得低于3.95 V（典型值），它也会停止工作。UVLO阈值可通过在EN/UVLO引脚上连接的外部电阻进行调整／设置。

当eFuse IC内部的MOSFET接通并且输入和输出导通时，充电电流立即流向输出端的电容器。这被称为浪涌电流，如果浪涌电流过大，过流保护电路可能发生错误动作——导致不能启动或输出电压过于冲高。抑制浪涌电流的功能可控制输出电压上升（压摆率），以限制到电容器的浪涌电流，从而防止这些问题的出现。对于TCKE8xx系列eFuse IC，在dV/dT引脚处放置一个外部电容器，可控制输出电压压摆率，因此可以根据电路的要求优化启动。外部电容器的电容值可以轻松地通过数据表中的公式或图表计算出来。

在启动波形中，V_OUT的上升压摆率得到了控制，逐渐上升，所以到输出端电容器的充电电流也逐渐增加，这说明浪涌电流得到了充分的抑制。

当eFuse IC的结温（T_j）超过设定值时，热关断功能会关断内置MOSFET。关闭eFuse IC以阻止输出，从而保护eFuse IC本身。东芝的产品可通过暂时中止输出来降低Tj，并在低于阈值并有所滞后后再恢复输出，还有一种产品可在关断输出之后锁存。图14显示了TCKE8xx系列的一个示例。

eFuse IC停止工作期间（V_IN电源关断、禁用状态等），当输出侧的电压高于输入侧的电压时，反向电流阻断功能可防止电流通过内置MOSFET的寄生（体）二极管从输出侧回流到输入侧。

对于TCKE8xx系列，该功能是可选的，并且需要一个外部MOSFET。EFET引脚则可用于控制反向电流阻断MOSFET。因此，你要做的不过就是把MOSFET放到输出线上（如原理图所示）。关于反向电流阻断MOSFET的推荐产品和规格，请参考数据表。

更多详细信息，请参阅产品页面。