ZHCY221 June 2025
用智能 eFuse 替代熔断保险丝和继电器的需求日益增长,以实现智能化的配电。选择合适的智能 eFuse 时,需要考虑可编程导线保护 (I2T)、电容充电、低功耗模式、控制与配置的引脚数量、电流与电压检测以及安全性等特性。
负载特性如工作电流、峰值电流、负载类型、PAAT 要求和汽车安全完整性等级 (ASIL) 将决定所选开关所需具备的功能。对于需要支持极高工作电流的应用,可以考虑采用高侧开关控制器驱动外部场效应晶体管 (FET),以满足各种负载需求。当需要驱动极高连续电流(例如 30A 或更高)时,建议采用外部 FET 方案,因为此类电流会使集成 FET 方案的结温因 Rdson 参数而升高至不可持续的水平。
相比之下,高侧开关和智能 eFuse 在支持较小电流时具有性能和成本优势。PDB 通常由高侧控制器组成,而非高侧开关,因为这些器件需要支持高达数百安培的电流,以满足所有下游区域的用电需求。负载特性还决定了智能 eFuse 应如何编程导线参数,以便在检测到过流时,智能 eFuse 能自动断开,无需本地 MCU 干预。eFuse 可编程保险丝特性的示例如 图 8 所示。
负载类型和峰值电流还决定了是否可以采用智能 eFuse 的电容充电方式。智能 eFuse 开关通常配备电容浪涌抑制技术,以应对电容浪涌并防止金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 损坏。另一方面,启动有刷直流电机时产生的电机浪涌电流,通常需要降低智能 eFuse 的漏源极导通电阻,或在无脉宽调制或限流的情况下使用外部 MOSFET。
同时,还需关注智能 eFuse 的安全机制,特别是其“跛行回家”模式功能。跛行回家模式是一种可编程安全状态,当满足故障条件(如高侧开关与其 SPI 控制器(通常为 MCU)失去 SPI 通信)时,器件会进入该状态。在设计跛行回家状态以维持车辆必要功能时,需要考虑输出是否保持开启以及恢复方式,这些都是智能 eFuse 在进入故障状态前可编程的特性。