保险丝电子化改变设计？
传统保险丝和聚合物开关利用发热来关断或限制过电流，易受环境温度和工作条件的影响，难以高精度地设置工作电流。因此，它们可能会在意外电流下工作，从而导致系统异常运行。对于使用熔断方式的保险丝，也存在需要更换零件的缺点。
相比之下，电子保险丝／熔断器（eFuse IC）可以作为解决这些问题的一种方案。eFuse IC基于半导体集成电路，不仅提供简单的关断功能，而且还提供了多种内置保护功能。主要功能包括短路保护、过压钳位（OVP）[注1]、过流钳位（OCP）[注1]、过热保护、浪涌电流抑制、反向电流阻断等，并且符合IT／AV设备安全标准IEC62368-1的组件标准。
本文介绍了保险丝的基本功能和过电流钳位的短路电流设置。
[注1] OCP：过流保护 OVP：过压保护
各种保险丝的比较
电子保险丝／熔断器 东芝eFuse IC |
可恢复式保险丝 （聚合物开关） |
片式保险丝 |
玻璃保险丝 |
|
|---|---|---|---|---|
保护方法 |
通过MOSFET管开关来关断 |
通过增加电阻来限制电流 |
熔断导电的熔断体 |
熔断导电的熔断体 |
保护速度 |
150ns（典型值） |
几百毫秒到几秒钟 |
几秒钟 |
几秒钟 |
重复使用 |
可以 |
可以 |
不可以 |
不可以 |
提供高精度短路保护
下图显示了当TCKE812提供12V电源，输出电压突然短路时的仿真波形。由于eFuse IC的短路检测电流将由一个外部电阻设置，因此可以比使用发热的传统保险丝更精确地设置检测电流。
当电流达到短路检测值时，eFuse IC将判断短路状态（该状态也称为快速跳闸或短路跳闸），并关断输出电流。
高精度过流钳位功能
过流钳位功能可钳制（保持）输出电流，使得输出电流在因负载异常或短路等原因导致增加时不会超过钳位极限值，并且防止器件因本身的发热而导致劣化或破坏，同时防止瞬时断电。
钳位极限值为短路检测值的62.5%。可根据系统设置最佳的设置。如果输出电流在很短的时间内显著超过极限值，可将双过流保护功能与短路保护功能结合起来，以实现稳健的设计。
TCKE8xx系列可实现从低温到高温的高精度钳位，精度为±11%。这种精度提高了安装部件设计／选择的自由度。此外，当下一级负载波动时，正常的过流保护功能（断路）将在电流达到过电流极限值时立即停止输出电流，输出电压下降。
另一方面，eFuse IC钳位电流使其不超过极限值，从而在保持输出电压的同时，将输出电压保持在后续IC的耐压范围内，以此配置更稳定的电源。
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其他保护功能和安全标准
见以下链接。