eFuse內建保護IC應用在便攜設備的優(yōu)勢

Littelfuse第三季度推出的eFuse 內建保護芯片LS0505EVD22系列，目前已成功設計于可攜式手表磁吸充電線(xiàn)應用中。Littelfuse深耕功率控制、電路保護和傳感器產(chǎn)品與服務(wù)近百年，在電子保險絲芯片應用已較為成熟。在低壓、小電流的可攜式終端產(chǎn)品市場(chǎng)，保護裝置免受損壞，使系統安全、可靠的工作，提高系統魯棒性等方面，Littelfuse持續進(jìn)行著(zhù)產(chǎn)品創(chuàng )新。

現今，便攜設備的設計必須遵守Type-C規范，USB電力傳輸（PD）最高規格需達到20 V / 5 A。因此，許多配備Type-C接口的電子裝置均需支持USB-PD協(xié)議且最大輸出功率為100 W（20 V / 5 A）。


 
圖一 : Littelfuse eFuse內建保護芯片LS0505EVD22系列

本應用案例中，用戶(hù)選用的是Type-C充電規格，定制工作電壓5 V，工作電流1 A，產(chǎn)品需滿(mǎn)足過(guò)壓20 V、過(guò)流5 A、單體零件表面溫度必須小于攝氏80度，充電線(xiàn)溫度必須小于攝氏50度的技術(shù)要求。

由于市場(chǎng)上Type-C充電規格多樣化，電壓規格范圍由5 V至9 V、12 V、15 V、20 V不等，消費者非選擇性交叉使用習慣，導致電子裝置損壞的情況時(shí)有發(fā)生。因此，在產(chǎn)品設計初期，工程師首先考慮的是產(chǎn)品的安全性、可靠性，滿(mǎn)足用戶(hù)核心要求，讓產(chǎn)品在不同應用場(chǎng)景中均能正常使用。

基于客戶(hù)以上需求，eFuse內建保護芯片LS0505EVD22系列符合USB-PD標準，支持100W最大功率，即在Vbus端施加20 V / 5 A功率時(shí)具備通過(guò)此功率的能力且不會(huì )發(fā)生損壞。同時(shí)，將Vbus對地短路持續20 min，在5 V / 1 A的應用中，部件溫度僅為攝氏37度。這一長(cháng)時(shí)間微短路測試的優(yōu)異溫升表現得益于較低的RdsOn，LS0505EVD22的RdsOn為50 微奧姆。整體而言，較低的RdsOn不僅能降低損耗，同時(shí)也能兼顧設計需求與系統可靠性，滿(mǎn)足作為可攜式產(chǎn)品工作期間零組件溫升測評的關(guān)鍵指標。

目前市場(chǎng)上被廣泛使用的同類(lèi)產(chǎn)品輸入電壓在30 V，但較多的輸出電壓等級為12 V，在執行20 V / 5 A測試時(shí)會(huì )直接被燒毀。而Littelfuse LS0505EVD22系列具有極高的輸入/輸出耐受電壓，雙向均達到30 V，得以滿(mǎn)足用戶(hù)設定的基礎需求。


 
圖二 : 典型應用電路

LS0505EVD22系列支持的持續工作電流達到5 A具有優(yōu)勢，較高的輸出電流為后續產(chǎn)品的升級提供了極大便利。根據預測，未來(lái)相似應用的電流規格有望提高至3 A，這樣在系統設計中保持相同的BOM，減少了設計方的新品評估環(huán)節，降低了物料管理，人力資源成本能夠得到極大節約。

選用集過(guò)壓保護、過(guò)流保護、過(guò)溫保護、短路保護等功能于一身的Littelfuse LS0505EVD22系列所設計出的磁吸充電線(xiàn)應用方案，最終以?xún)?yōu)異的系統性能，通過(guò)了用戶(hù)嚴苛的技術(shù)測評，獲得了目標。值得一提的是，過(guò)溫（OT）保護功能，在系統應用中起到了至關(guān)重要的作用，小尺寸、高整合度的DFN2X2_8L封裝形式，也滿(mǎn)足了此類(lèi)應用的基礎需求。

Littelfuse新推出的四款eFuse內建保護芯片均提供EVB評估板，便于客戶(hù)快速測試，如上述的PD最大功率測試、對地短路溫升測試等，以幫助客戶(hù)熟悉產(chǎn)品性能，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，助力產(chǎn)品快速上市。