【導讀】zaixiandaiqichehegongyeyingyongzhong
，kekaoxingzhiguanzhongyao。congqicheyukongzhiqi，daogongyeyingyongzhongdejisuanjishukongdengchanpin，wulunzuizhongchanpinshijiandanhaishifuza
，ruguobunengbaozhengkekaoxing，jiuhenkenengsunhaizhizaoshangdeshengyu。ciwai，haixuyaokaolvbaoxiuweixiudechengben，shenzhishizhaohuichanpindechengben。

zaixiandaiqichehegongyeyingyongzhong
，kekaoxingzhiguanzhongyao。congqicheyukongzhiqi，daogongyeyingyongzhongdejisuanjishukongdengchanpin
，wulunzuizhongchanpinshijiandanhaishifuza
，ruguobunengbaozhengkekaoxing
，jiuhenkenengsunhaizhizaoshangdeshengyu。ciwai
，haixuyaokaolvbaoxiuweixiudechengben
，shenzhishizhaohuichanpindechengben。

然ran而er，電dian子zi電dian路lu總zong歸gui都dou會hui出chu現xian故gu障zhang，可ke能neng是shi由you於yu外wai部bu影ying響xiang，也ye可ke能neng是shi由you於yu組zu件jian隨sui時shi間jian推tui移yi性xing能neng下xia降jiang而er引yin起qi。因yin此ci
，根gen據ju良liang好hao的de設she計ji實shi踐jian
，建jian議yi采cai用yong電dian路lu保bao護hu器qi件jian，以yi確que保bao將jiang故gu障zhang的de影ying響xiang降jiang至zhi最zui低di。

本文介紹了標準電路保護器件的局限性，以及如何利用電子保險絲改進設計。

最常見（且成本最低）dedianlubaohuxingshijiushiputongdebaoxiansi。cileibaoxiansitongchangjiyurongdianwendujiaodidejinshusihuobojinshudai。baoxiansitongchangbeicharudianyuangongdianxianluzhong，chaoguoedingdianliushi
，baoxiansizhongchanshengderelianghuishijinshusi/金屬帶熔斷
，從而使電路與電源斷開連接。

這種斷開通常不是瞬時的
，保險絲“熔斷”所suo需xu的de時shi間jian與yu故gu障zhang電dian流liu大da小xiao成cheng反fan比bi。如ru果guo電dian流liu僅jin略lve高gao於yu保bao險xian絲si額e定ding值zhi，它ta可ke能neng會hui繼ji續xu通tong過guo一yi段duan時shi間jian
，從cong而er影ying響xiang供gong電dian軌gui，導dao致zhi電dian路lu故gu障zhang或huo損sun壞huai。

保險絲的使用並不方便
；一旦保險絲熔斷，就需要更換（通常需要由用戶進行更換）。如果用戶（無意或故意）使用了錯誤的額定值，則會構成火災風險。

圖 1：保險絲和 PPTC 熱敏電阻通常用於電路保護

對於電路保護，還可以使用其他器件，如正溫度係數 (PTC) 熱敏電阻。這些安裝在 PCB 上的器件電阻會隨著溫度升高而增加，從而限製電流流動。隻要過流不太大（否則 PTC 熱敏電阻將變為開路），隨著電流的減小，溫度將會下降，並恢複正常運行。

雖然不再需要更換保險絲，但 PTC 熱敏電阻是非線性的，而且鑒於其工作原理，不適用於寬溫度範圍的應用。

電子保險絲

電子保險絲（也稱 eFuses，此術語由安森美 (onsemi) 在首次推出此類器件時創造）是當今提供基本的電路保護功能以及許多附加功能的一種替代方案。通常
，它們能夠提供過流（包括短路）
、過壓
、反向電流和過熱保護。

jinguanzhexiechuangxinqijianyouxuduoyingyonglingyu
，dantamentongchangyongyurechabaqingkuang

，huozhejingchangchuxiandianyuanguzhangdechangjing。ciwai
，haikeyongyujiyoukenengfashengfuzaiguzhangdeyingyong

，huoxuyaoxianzhilangyongdianliudexitong。

shinengyinjiaoyugaojingdudianliukongzhijizhixiangjiehe，shigaiqijianronghelefuzaikaiguanhebaoxiansidegongneng，chengweixiandaipeidianjiagouzhongfuzaidiankongzhixitongdejibengoujianmokuai。

dianzibaoxiansidezhuyaoyoushizaiyulinghuoxinghezidongfuweigongneng
，wuxuyonghujinxingganyu。zuoweizhinengqijian

，zhexieewaitexingshidianzibaoxiansinenggouzaixitongzhongshixiangengduogongneng，erbujinxianyuguoya/過流保護（電子保險絲在這些方麵表現出色）。

例如，許多電子保險絲都包括power good（“PGOOD”）yinjiao，keyiyuxitongkongzhiqipeiheshiyong，jingquedianxudaotonggongdiangui。yixiedianzibaoxiansihaibaokuosantaiyinjiao，keyongyuquebaotongshidaotongheguanduanduogegongdiangui。

電子保險絲能夠檢測反向電流（傳統保險絲無法實現），因此在需要 ORing 的冗餘電源應用中非常有用。此外，也適用於在係統關斷後需要大容量電容保持電荷的情況，通常用於限製啟動時的浪湧電流。

圖 2：電子保險絲提供多種功能來增強保護。

在許多應用中
，電容（或容性負載）可能會帶來挑戰，導致較大的湧入電流，從而可能損壞元件或 PCB 線路。電子保險絲可以提供多種功能來幫助設計人員解決這一問題，例如自恢複或限製浪湧電流，使電容以受控方式充電。

作為智能器件，電子保險絲可以監測溫度、電壓和電流，並將數據傳遞給係統控製器。這在檢測故障早期預警信號時尤為有用。

汽車應用中的電子保險絲

隨sui著zhe越yue來lai越yue多duo的de技ji術shu被bei應ying用yong到dao汽qi車che中zhong
，為wei確que保bao可ke靠kao運yun行xing和he防fang止zhi損sun壞huai，對dui於yu電dian路lu保bao護hu的de需xu求qiu也ye隨sui之zhi增zeng加jia。電dian路lu保bao護hu在zai汽qi車che中zhong尤you為wei重zhong要yao，因yin為wei電dian池chi的de電dian流liu能neng力li足zu以yi破po壞huai精jing密mi的de電dian子zi元yuan件jian。

電子保險絲通常用於子係統（例如抬頭顯示器或信息娛樂係統）的電力線中，以便在發生故障時斷開和關閉這些係統。

在部分位於車輛外部的係統中，外部元件損壞可能會導致短路，從而損壞內部電路。例如車載資訊係統，其外部 LNA 和 GPS 天線通過電子保險絲連接
，以保護車內電路。

如果將車輛係統劃分為不同區域，則可以在係統內級聯電子保險絲，提供整體保護以及子係統保護。

圖 3：有時汽車域控應用中會使用級聯電子保險絲。

例如，在先進駕駛輔助係統 (ADAS) yukongzhiqizhong

，keyizaidianyuanhezhuxitongzhijianlianjiezhubaoxiansi，ercijibaoxiansikeyiyongyubaohuxitongwaishe，ruwaibuanzhuangdechaoshengbotingchefuzhuchuanganqidanyuan。

現(xian)代(dai)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)線(xian)束(shu)是(shi)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)子(zi)係(xi)統(tong)。一(yi)旦(dan)車(che)輛(liang)組(zu)裝(zhuang)完(wan)成(cheng)，線(xian)束(shu)的(de)更(geng)換(huan)成(cheng)本(ben)高(gao)且(qie)操(cao)作(zuo)困(kun)難(nan)
，因(yin)此(ci)保(bao)護(hu)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。線(xian)束(shu)連(lian)接(jie)著(zhe)許(xu)多(duo)耗(hao)電(dian)設(she)備(bei)（風扇、車窗電機、空調
、其他執行器）。通常在這些係統前會使用保險絲
，從而保護線束免受過大電流的影響。

最新電子保險絲技術示例

安森美 NIV(S)3071 是一款 60 VDC、65 VTR 的電子保險絲
，將四個獨立通道集成到單個 5.0 mm x 6.0 mm 封裝中，每個通道可支持高達 2.5A 的連續電流（共 10A）。每個通道的 RDSon 值僅為 80 mΩ，確保將電子保險絲內的能耗降至最低。

所有通道都具備可配置電流限製，其他功能包括輸出電壓箝位、指示故障的數字標誌
、可配置的電流動作時間以及固定的 1 ms 軟啟動。

NIV3071 能夠在 -40ºC 到 +150ºC 的結溫 (TJ) 範圍內工作，並提供 2 kV 的 ESD 保護

，非常適用於要求苛刻的汽車應用，包括 12V 和 48V。

NIV(S)4461 是一款電子保險絲
，可在工業自動化、電信
、計算等應用中提供過流、欠壓和浪湧電流保護。該器件可支持電壓高達 360 V 的連續電流。

該器件的顯著特點包括低電阻（典型 RDSon = 39 mΩ）和快速動作時間。該器件還包括可編程電流限製 (21-157A)、欠壓和可調擺率控製。用戶可配置的功能包括閂鎖和自恢複。

 NIV(S)4461 采用 DFNN1024 封裝
，尺寸僅為 3.0 mm x 3.0 mm。它采用行業標準引腳布局，符合 UL2367 和 IEC62368 標準。

總結

電路保護是現代設計的重要組成部分，能夠確保電路和係統可靠性，並在發生故障或意外情況時最大程度地減少損壞。

盡管傳統保險絲提供了一定程度的保護，但現代電子保險絲具備更高的精度、更大的靈活性和更廣泛的功能集
，顯著提高了保護水平。

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