ZHCAFB2 May   2025 TPS1685 , TPS1689 , TPS25984 , TPS25985

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2电子保险丝的可堆叠和并联运行面临的挑战
  6. 3电子保险丝中的电流分配技术
    1. 3.1 具有独立电子保险丝过流限制的并联运行
    2. 3.2 具有系统总过流限制的并联运行
    3. 3.3 采用主动均流 (ACS) 的并联运行
  7. 4总结
  8. 5参考资料

具有独立电子保险丝过流限制的并联运行

图 3-1 展示了四个具有 20A 单独过流阈值的电子保险丝并联连接,以在 58V 服务器电压轨中分担 80A 负载电流。在稳态运行期间,电流分配由并联的电子保险丝器件之间的 RDS(on) 失配决定。漏源电阻 (RDS(on)_min) 最低的器件与其他器件分担最高电流 (IMAX)。如 表 3-1 所示,引入了实际的路径阻抗,以显示电子保险丝中的电流分配。

通过每个电子保险丝的电流可以使用 方程式 2 来计算。

方程式 2. IeFuse_N=IS × RTotal systemRN
表 3-2 四个并联的电子保险丝中的电流分配
电子保险丝有效电阻(RDS_ON+ 路径电阻)电流分配
eFuse_13.65mΩ22.57A
eFuse_24.15mΩ19.85A
eFuse_34.15mΩ19.85A
eFuse_44.65mΩ17.72A
 并联连接且具有独立过流限制的电子保险丝器件支持 80A 负载电流图 3-1 并联连接且具有独立过流限制的电子保险丝器件支持 80A 负载电流

根据 表 3-2 中所示的有效电阻和电流分配,可以看到 eFuse_1 消耗超过 20A 的电流,这会触发第一个电子保险丝,随后触发其他并联连接的电子保险丝跳闸。因此,系统将在远低于 80A 时关断。

局限性

为了缓解电子保险丝的不准确性,系统设计人员必须从以下选项中选择:

  1. 过度设计电源 (PSU)

    提高系统跳闸阈值来适应潜在的电子保险丝误差会导致电源单元 (PSU) 过大,从而导致资源浪费、生产成本更高、功耗增加、系统效率降低,并且需要更多的并联电子保险丝等额外元件来确保安全运行。

  2. 限制系统性能

    将负载限制在系统跳闸阈值以下,以防止误跳闸。人为限制系统功能,以适应电子保险丝的不准确性,从而导致系统吞吐量降低和性能下降。