認識電子保險絲

作為過(guò)流保護器件，保險絲隨著(zhù)需求與技術(shù)的變化，已經(jīng)在傳統的一次性保險絲基礎上衍生出一些有各自特色的產(chǎn)品，其中包括材料器件自恢復保險絲、溫度保險絲、爆炸保險絲以及半導體器件電子保險絲，本章重點(diǎn)介紹電子保險絲工作特性及其優(yōu)勢，可以作為過(guò)流保護方案的一個(gè)新選擇。電子保險絲雖然名字叫保險絲，實(shí)際上是一種半導體過(guò)流保護芯片。

電子保險絲優(yōu)勢：

相比于傳統的一次性保險絲以及自恢復保險絲，電子保險絲具有：

●   可重復使用并且沒(méi)有衰減與壽命次數限制

●   響應時(shí)間為us級，通常小于5us

●   故障模式下為鎖死或者自恢復

●   具有過(guò)壓保護功能

●   具有欠壓保護功能

●   具有軟啟功能

●   具有防反功能

●   具有故障指示功能

●   集成化小封裝

典型應用：

●   USB電源開(kāi)關(guān)：筆記本電腦、手機、機頂盒、顯示屏以及type C適配器

●   熱插拔：固態(tài)硬盤(pán)、服務(wù)器、PLC、自動(dòng)化、電池管理以及通信應用

●   負載開(kāi)關(guān)：手機、筆記本電腦、平板電腦

●   過(guò)壓以及防反接保護：手機、電腦、直流電源端口

電子保險絲實(shí)例：

以實(shí)際產(chǎn)品LS1205ExD33為例簡(jiǎn)單介紹下電子保險絲的功能。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

·           寬電壓范圍輸入，2.7~18V

·           最大輸入/輸出電壓20V

·           LS1205EV: 外部可調過(guò)壓限值

·           LS1205EF：故障指示

·           集成24毫歐低阻抗保護開(kāi)關(guān)

·           外部可調節過(guò)流限值1~5A

·           外部可調節軟啟時(shí)間

·           內部背靠背MOSFET防電流反灌

·           短路保護

·           過(guò)溫保護以及自恢復

·           使能控制引腳

·           DFN3x3 10腳封裝

功能方塊圖

展開(kāi)如下，可以看到電子保險絲實(shí)際是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的以過(guò)流保為主要護功能的芯片，其中LS1205EV集成了通過(guò)外部上拉與下拉電阻調節過(guò)壓的功能。

而LS1205EF去掉了過(guò)壓調節功能，增加故障指示引腳。

引腳定義：

●   IN: 電源輸入引腳

●   OUT: 電源輸出引腳

●   EN: 使能腳，On為電壓超過(guò)1.29V，Off為電壓低于1.19V

●   GND: 接地腳

●   SS: 軟啟引腳，通過(guò)外接電容來(lái)改變軟啟時(shí)間

●   ILIM: 可編程過(guò)流引腳，通過(guò)改變外接到地引腳電阻調節限流值

●   VCP: LS1205EV, 可編程過(guò)壓限值引腳，通過(guò)上拉電阻到電源，下拉電阻到地以及懸空來(lái)設定過(guò)壓值

●   FAULT: LS1205EF, 故障指示引腳，常開(kāi)表示輸入欠壓或無(wú)電壓，導通表示輸入過(guò)壓或者過(guò)溫保護

典型應用電路：

詳細功能介紹: 

輸入輸出電容選擇：旁路電容0.1uF來(lái)濾除高頻干擾，10uF電容來(lái)增加電源穩定性。

使能功能：有開(kāi)/關(guān)1.29V/1.19V限值，使用時(shí)需要超過(guò)該限值保證其工作。

軟啟功能：通過(guò)外接電容來(lái)調節軟啟時(shí)間，不接電容時(shí)標準時(shí)間TSS_INT為1.7ms，外接電容對應軟啟時(shí)間為T(mén)SS=Css*Rint，其中Rint為內部電阻250kohm。

輸出過(guò)壓調節(僅LS1205EV)：輸出電壓可以通過(guò)VCP引腳高低電平來(lái)調節，通過(guò)VCP引腳接電阻到IN腳設置高電平，輸出電壓限值為5.7V，VCP引腳通過(guò)電阻接地設置低電平，輸出電壓限值3.8V，VCP懸空設定輸出電壓限值14.4V，建議增加0.1uF電容去耦。

過(guò)流限值調節：通過(guò)外接電阻調節來(lái)改變過(guò)流限定值，其中Iinlim=10.5/Rilim，在電阻為10.5kohm時(shí)，輸出電流限值為1A。為了回路穩定工作，建議電流限定值設置為最大工作電流的1.2~1.5倍，防止誤觸發(fā)引起的系統故障。

電子保險絲作為過(guò)流保護芯片，可以為電路保護提供可靠穩定的保護，具有故障保護以及自恢復的不限次數保護功能，集成過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫等多功能可以簡(jiǎn)化電子工程師電路設計，對于高可靠小尺寸封裝要求的應用尤其適用。

作者：Littelfuse客戶(hù)經(jīng)理Rambo Liu