如果你錯過了本文章系列的第 1 部分，請務(wù)必查看 eFuse 可用于處理過壓事件的不同選項（輸出電壓鉗位與輸出電壓截止）。在本期中，我將重點介紹用于過流保護（限流與斷路）的 eFuse 選項。繼續(xù)我們的黃磚路之旅，讓我們再次從更常見的選項開始：限流。
限流的好處
當發(fā)生過流事件時，TPS25940等電子保險絲會將輸出電流限制在由外部電阻器設(shè)置的閾值。
TPS25940 eFuse 電源開關(guān)是一款緊湊且特性豐富的電源管理器件，此器件具有一整套的保護功能，其中包括一個低功率 DevSleep? 模式，此模式支持與 SATA? 器件睡眠標準的兼容性。 寬工作范圍可實現(xiàn)對很多常用直流總線電壓的控制。 集成背靠背場效應晶體管 (FET) 提供雙向電流控制，從而使得器件非常適合于那些具有負載側(cè)保持能量，而這些能量又一定不能回流至故障電源總線的系統(tǒng)。
負載、電源和器件保護由很多可編程特性提供，其中包括過流，dVo/dt 斜率和過壓、欠壓閾值。 為了實現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視和下游負載控制，此器件提供 PGOOD，F(xiàn)LT 和精密電流監(jiān)視輸出。 精密可編程欠壓、過壓閾值和低 IQ DevSleep 模式簡化了 SSD 電源管理設(shè)計。
TPS25940 監(jiān)視 V(IN) 和 V(OUT)，以便在 V(IN) < (V(OUT) - 10mV) 時提供真正反向阻斷。 這個功能在后備電壓大于總線電壓的系統(tǒng)中支持快速切換至一個升壓儲能元件。
· 2.7V - 18V 工作電壓，最大絕對值 20V
· 42mΩ RON（典型值）
· 0.6A 至 5.3A 可調(diào)電流限值 (±8%)
· IMON 電流指示器輸出 (±8%)
· 200μA 工作 IQ（典型值）
· 95μA DevSleep 模式 IQ（典型值）
· 被禁用時，15μA IQ（典型值）
· ±2% 過壓、欠壓閾值
· 反向電流阻斷
· 1μs 反向電壓關(guān)閉
· 可編程 dVo/dt 控制
· 電源正常和故障輸出
在圖 1 中，當 eFuse 達到 4A（假設(shè)電流限制 [I LIM ] 為 3A）時，它將繼續(xù)將輸出電流限制為 3A。圖 2 中的示波器顯示了這種響應，I LIM = 3.6A。eFuse 將限制電流，直到過流事件被消除（I IN < I LIM）或直到 eFuse 達到熱關(guān)斷（通常 T J = 150°C）。一旦 eFuse 進入熱關(guān)斷狀態(tài)，它將進入以下兩種模式之一：閉鎖或自動重試（我將在本系列的第三部分中討論這兩種模式）。
圖 1：TPS25940電流限制 4A 低至 3.6A
電流限制與輸出電壓鉗位具有相似的優(yōu)點，因為 eFuse 允許系統(tǒng)看不到過流事件，從而保護所有下游電路免受更高電流的影響。它還將報告故障，允許系統(tǒng)為即將關(guān)閉的準備和執(zhí)行“最后的喘息”功能。這在固態(tài)驅(qū)動器 (SSD)等應用中可能是有益的，尤其是在過流事件是暫時的情況下。但是，安全性比正常運行時間更重要的應用可以從具有斷路器而不是電流限制的 eFuse 中受益。
斷路的好處
顧名思義，帶有斷路功能的電子保險絲；它會因過流事件而斷開電路。再次查看圖 1，如果 I IN突然變?yōu)?/span> 4A，具有斷路器功能的電子保險絲（例如TPS25944A或TPS25944L）將斷開電路。這意味著 I OUT將為 0A，并且所有下游電路都將受到保護，不受更高電流的影響，如圖 2 所示。
圖 2：TPS25944A斷路器功能（I IN = 4A，I OUT = 0A）
此功能的好處類似于具有輸出電壓截止的 eFuse 的好處。它不允許更高的電流影響任何下游電路。這種形式的保護是以下游電路斷電為代價的，但這在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器機架內(nèi)部這樣的應用中實際上可能是一件好事。
想象一下，TPS25944A正在保護硬盤驅(qū)動器的輸入電源，并且背板連接器短路。如果硬盤驅(qū)動器具有限流 eFuse，它將繼續(xù)通過背板連接器消耗 3A 電流，直到 eFuse 達到熱關(guān)斷狀態(tài)。流經(jīng)故障連接器的電流可能會導致連接器過熱并開始冒煙或著火。如果硬盤驅(qū)動器包含敏感數(shù)據(jù)，則可能會因火災而損壞，數(shù)據(jù)可能會丟失。
對于哪種類型的過流保護最適合每種應用，沒有一刀切的答案。但是，既然你已經(jīng)熟悉了可用的選項，那么你應該能夠為你的下一個設(shè)計做出最佳決策。請繼續(xù)關(guān)注本系列的第三部分也是最后一部分，屆時我將討論 eFuse 進入熱關(guān)斷后會發(fā)生什么。
下載文檔
