Author: Edgar Schäfer, Field Application Engineer Automotive Business Unit (ABU) Rutronik
ຈໍານວນຍານພາຫະນະທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນແມ່ນມີລະບົບໄຟຟ້າ 12 ແລະ 48 V ເພື່ອໃຫ້ສາມາດປະຕິບັດການອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກ "ຂະຫນາດນ້ອຍ" ແລະ "ຂະຫນາດໃຫຍ່" ໃນລັກສະນະທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງວົງຈອນ, Vishay ໄດ້ພັດທະນາກະດານຟິວອີເລັກໂທຣນິກອັດສະລິຍະ (eFuse) ທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງ, ການສູນເສຍຕ່ໍາ.
ເນື່ອງຈາກການປະສົມປະສານຂອງລະບົບໄຟຟ້າ 48 V ແລະມາດຕະຖານ 48 V ໃນຍານພາຫະນະປະສົມແສງສະຫວ່າງ, ການປ້ອງກັນການ overloads ຫຼືວົງຈອນສັ້ນຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະເມີນຄືນໃຫມ່ເນື່ອງຈາກວ່າໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງການຕິດຕໍ່ Relay ຫຼາຍແມ່ນຕ້ອງການຢູ່ທີ່ 48 V (ແຮງດັນໄຟຟ້າ. ) ແທນທີ່ຈະເປັນ 12 V, ກັບພາລະກິດຂອງ extinguishing arc ໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນເວລາທີ່ relay ປ້ອງກັນໄດ້ຖືກກະຕຸ້ນ. ອັນນີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການປິດເຄື່ອງຊ້າ ແລະຕິດຕໍ່ພົວພັນໄວຂຶ້ນ.
ດັ່ງນັ້ນ ຣີເລ 48 V ທຳມະດາຈຶ່ງຖືກແທນທີ່ດ້ວຍ eFuses, ເຊິ່ງແມ່ນອີງໃສ່ເຊມິຄອນດັກເຕີ ແລະບໍ່ມີຜູ້ຕິດຕໍ່ທີ່ສວມໃສ່ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຕົ້ນຕໍກັບອຸປະກອນສະຫຼັບ. ນີ້ເພີ່ມຊີວິດທີ່ເປັນປະໂຫຍດ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຍ້ອນການປ່ຽນພຶດຕິກຳທີ່ໄວຂຶ້ນ, ຄວາມສາມາດໃນການວິນິດໄສ ແລະ ຄວາມທົນທານຕໍ່າກວ່າ, ຄວາມປອດໄພທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນຮັບປະກັນ.
Vishay ໄດ້ພັດທະນາ eFuse ອັດສະລິຍະທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອປ່ຽນການໂຫຼດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເຖິງ 200 A ຢູ່ທີ່ 48 V. ປະຈຸບັນສາມາດກໍານົດໄດ້ສູງສຸດ ລະຫວ່າງ 1 ແລະ 200 A. ຖ້າຄ່າທີ່ກໍານົດໄວ້ເກີນ, ຟິວເອເລັກໂຕຣນິກຈະເປີດ. 1 s. ບໍ່ເຫມືອນກັບຟິວທໍາມະດາ, eFuse ສາມາດເປັນ reboot, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນບໍ່ຈໍາເປັນທີ່ຈະທົດແທນມັນຫຼັງຈາກການເປີດໃຊ້ງານ.
ຮູບ 1. Vishay's SQJQ160E MOSFETs ຫນາແຫນ້ນເຮັດໃຫ້ການດໍາເນີນງານປະສິດທິພາບຂອງ smart eFuse, ເນື່ອງຈາກການສະຫນອງພະລັງງານຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບການຕໍ່ຕ້ານ. ການລະບາຍນ້ໍາຕ່ໍາທີ່ສຸດ.
ເຖິງແມ່ນວ່າມີຄວາມອາດສາມາດສະຫຼັບຂອງ 200 A, ການສູນເສຍພະລັງງານຂອງມັນແມ່ນ ຕ່ຳກວ່າ 14W. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຄວາມເຢັນແບບ passive ແມ່ນພຽງພໍກັບອຸນຫະພູມອາກາດລ້ອມຮອບເຖິງ 100 ° C. ຄວາມເຢັນທີ່ໃຊ້ໄດ້ແມ່ນຕ້ອງການພຽງແຕ່ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ພຶດຕິກໍາການເຜົາໄຫມ້ສອງໄລຍະ
eFuse ອັດສະລິຍະເຮັດວຽກດ້ວຍຂະບວນການໄຟສອງໄລຍະ. ທຳອິດ, ກ ການທົດສອບວົງຈອນສັ້ນ. ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບນີ້, ກໍາມະຈອນ 13 µs ຖືກນໍາໃຊ້ໃນທົ່ວ resistor ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດ. ຖ້າແຮງດັນຂາອອກແມ່ນ 10 ເປີເຊັນຕໍ່າກວ່າແຮງດັນຂາເຂົ້າ, ວົງຈອນສັ້ນແມ່ນສົມມຸດຕິຖານແລະຟິວເອເລັກໂຕຣນິກອອກອີກເທື່ອຫນຶ່ງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າແຮງດັນຜົນຜະລິດແມ່ນສູງກວ່າ 10 ເປີເຊັນຂອງແຮງດັນຂາເຂົ້າ, ໄລຍະທີສອງ, ເຊິ່ງເອີ້ນກັນວ່າ ໂຫຼດລ່ວງໜ້າ.
ເພື່ອປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍເກີນໄປທີ່ເກີດຈາກອົງປະກອບ capacitive ໃນດ້ານອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກໃນເວລາທີ່ eFuse ຖືກເປີດໃຊ້, ອົງປະກອບ.
ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກ precharged ໂດຍ resistor ຊຸດຈົນກ່ວາແຮງດັນຜົນຜະລິດໄດ້ເທົ່າກັບ 85 ເປີເຊັນຂອງແຮງດັນ input.
ເມື່ອຄ່ານີ້ບັນລຸໄດ້, eFuse ຈະປິດ.
ຮູບທີ 2. Wi-Fi ແມ່ນຕະຫຼາດທີ່ມີອຸປະກອນນັບພັນຕື້ ແລະມູນຄ່າທາງເສດຖະກິດ ປະຈຸບັນຄາດຄະເນຢູ່ທີ່ 3,3 ພັນຕື້ໂດລາ. (ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: Wi-Fi Alliance).
ອົງປະກອບຫຼັກຂອງ smart eFuse
ຢູ່ໃນຫຼັກຂອງ eFuse smart ແມ່ນຊາວ MOSFETs SQJQ160E ຂອງ Vishay N-channel, ເຊິ່ງອີງໃສ່ເຕັກໂນໂລຊີຫລ້າສຸດ TrenchFET Gen-IV, ດ້ວຍ RDSson ເທົ່ານັ້ນ ຂະ ໜາດ 0,8 mΩ. ໃນຖານະເປັນ MOSFETs bidirectional, ພວກເຂົາປ້ອງກັນການໄຫຼວຽນຂອງກະແສໄຟຟ້າຍ້ອນກັບໃນເວລາທີ່ຟິວເອເລັກໂຕຣນິກຖືກປິດ. ມາໃນຊຸດກະທັດຮັດ PowerPAK-8x8L ແລະປະຕິບັດຫນ້າເຊື່ອຖືໄດ້ໃນລະດັບອຸນຫະພູມ ຈາກ -55 ເຖິງ +175 °C.
ການສູນເສຍພະລັງງານຂັ້ນຕ່ໍາແມ່ນຮັບປະກັນໂດຍຈໍານວນ MOSFET ສູງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະຫນານກັບ RDSon ທັງຫມົດ. ຂະ ໜາດ 0,3 mΩ. ອຸນຫະພູມຂອງ MOSFETs ບໍ່ເຄີຍສູງກວ່າ 65°C ສູງກວ່າອຸນຫະພູມຫ້ອງ.
ຄວາມຕ້ານທານ ສະຫຼົບ WSLP3921L3000FEA ຈາກ Vishay ອະນຸຍາດໃຫ້ວັດແທກປະຈຸບັນທີ່ຊັດເຈນໂດຍການສູນເສຍພະລັງງານຫນ້ອຍຫຼາຍ, ຮັບປະກັນການປິດຟິວທີ່ປອດໄພ. ການຢັ້ງຢືນຂອງທ່ານ AEC-Q200 ແລະຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງ 1 por ciento ດ້ວຍການຕໍ່ຕ້ານ 0,0003 Ω ເຮັດໃຫ້ WSLP3921L3000FEA ເໝາະສົມໃນການນຳໃຊ້ຄວາມປອດໄພ.
La ການຕິດຕາມອຸນຫະພູມບັດ ມັນຍັງປະກອບສ່ວນເພີ່ມລະດັບຄວາມປອດໄພ. ຟັງຊັນນີ້ຖືກປະຕິບັດກັບເຄື່ອງຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນ NTC NTCS0805E3103JMT ຈາກ Vishay, ເຊິ່ງຍັງໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນ AEC-Q 200 ແລະມີຄວາມຕ້ານທານຂອງ 10 kΩ ດ້ວຍຄວາມທົນທານ deviation ຂອງ 5 ເປີເຊັນ.
ອົງປະກອບແມ່ນຕັ້ງຢູ່ໃນ a ບັດ FR4 (ການຕິດໄຟ) ການວັດແທກສອງດ້ານ 125 xNUMX mm. eFuse ອັດສະລິຍະສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍຜ່ານອົງປະກອບຄວບຄຸມຢູ່ໃນກະດານຕົວມັນເອງແລະຜ່ານ microcontroller ພາຍນອກຫຼືສະຫຼັບກົນຈັກ. ການບໍລິໂພກບັດຢູ່ທີ່ 53 mA ເມື່ອ fuse ເອເລັກໂຕຣນິກຖືກປິດໃຊ້ງານແລະ 95 mA ໃນເວລາທີ່ທ່ານ "ຂັບລົດ".
ຮູບ 3. Vishay NTC thermistor NTCS0805E3103JMT ທີ່ມີໃບຢັ້ງຢືນ AEC-Q 200 ແມ່ນ ໃຊ້ເພື່ອຕິດຕາມອຸນຫະພູມຂອງບັດ.
ດ້ວຍຄຸນສົມບັດທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້, eFuse ອັດສະລິຍະຂອງ Vishay ສະຫນັບສະຫນູນແນວຄວາມຄິດວົງຈອນທີ່ທັນສະໄຫມ ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໄດ້ປູທາງໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາຂອງ ຍານພາຫະນະທີ່ມຸ່ງໄປສູ່ອະນາຄົດ.
