电子保险丝：钳位和切断以及自动重启第 3 部分

在我们沿着黄砖路的旅程中，我们讨论了用于过压保护 (OVP)和过流保护 (OCP)的 eFuse 选项。在这最后一部分中，我将讨论 eFuse 如何从热关断中恢复。换句话说，它如何恢复并恢复正常运行？让我们先来看看可用的故障响应选项，如图 1 所示。

图 1：eFuse 故障响应选项（自动重启和闭锁）

自动重启的好处

首先，我们来分析一下比较常见的选项：自动重启。在第 2 部分中，我们使用 TPS25944A 来了解断路电子保险丝。TPS25942，TPS25944 eFuse 电源 MUX 是一款紧凑型且功能丰富的电源管理器件，此器件具有一整套的保护功能。宽工作范围可实现对很多常用直流总线电压的控制。集成背靠背场效应晶体管 (FET) 提供双向电流控制，从而使得此器件非常适合于电源复用和具有多个电源的系统。快速复习：当该设备发现过流事件时，它将断开电路，导致 I OUT = 0A，并通过断言 FLT 引脚报告故障。一旦它报告了故障，它将开始自动重启（恰好 TPS25944A 中的“A”代表自动重启）。然后，自动重启 eFuse 将自动重新启动并尝试恢复正常操作（继续“重启”直到故障消除）。我们可以在图 2 中看到这种电源循环。

图 2：TPS25944A 断路和自动重启

只要存在故障情况，eFuse 就会继续打开、断开电路并再次关闭。这就是为什么我们会看到活动高峰（eFuse 打开）然后是暂停（eFuse 断开电路并关闭）。对于TPS25942A等限流自动重启器件，这种模式会发生变化，如图 3 所示。

图 3：TPS25942A 电流限制和自动重启

尽管与图 2 相似，但现在出现了更长的活动“峰值”。正如我在第 2 部分中所讨论的，TPS25942A 电子保险丝将电流限制，直到它达到热关断，然后在冷却后重新打开。TPS25944A和TPS25942A都将继续重启并自动重启，直到故障消除。不同之处在于限流器 ( TPS25942A ) 是热循环的，而断路器 ( TPS25944A ) 不是。值得注意的是，这种热循环在正常工作参数范围内，不会损坏电子保险丝。

闭锁的好处

与自动重启功能相比，锁定的电子保险丝将关闭并保持关闭状态，直到被告知重新打开。这意味着如果 I IN > I LIM，TPS25944L（“L”表示闭锁）将立即断开电路（I OUT = 0A）并关闭。对于外部观察者来说，图 4 可能看起来像是TPS25944L穿过一片罂粟花地睡着了，落入了西方邪恶女巫的巧妙陷阱。

图 4：TPS25944L 断路器闭锁功能

然而，一旦 EN 引脚切换（参见图 4 中的绿线），它就会立即重新唤醒。该设备从未入睡或以任何方式损坏 - 它耐心地等待 EN 引脚上的电源循环以告诉它重新打开。查看电流受限的闭锁TPS25942L，我们会看到非常相似的响应，除了该器件电流限制到闭锁前的热关断（图 5）。

图 5：TPS25942L 限流器闭锁功能

无论闭锁型eFuse是否有断路、限流、钳位或截止，当它遇到故障时都会关闭并保持关闭状态。回到第 2 部分中的示例，当我讨论防烟或防火时，此功能被证明对于立即将有问题或有故障的组件与系统断开连接非常有用。在 eFuse 断言 FLT 引脚后，系统可以决定如何响应。虽然具有断路和闭锁功能的系统可能是一个更安全的系统（因为它可以快速移除故障组件），但它也可以减少正常运行时间。对于每组系统要求，TI 都有一个 eFuse 可最大限度地延长正常运行时间和系统可靠性。

选择我们的下一个 eFuse

虽然 OVP 或 OCP 选项没有零件编号指示符，但所有电子保险丝都通过封装代号前的最后一个字符表示其故障响应。一些产品系列使用“0”和“1”来指定自动重启和锁定（图 6），而其他产品系列（如 TPS2594x 系列）使用尾随“A”或“L”，如图 7 所示。

图 6：TPS25924 器件比较表

图 7：TPS25942/44 器件比较表

我希望这个系列已经揭开了德州仪器电子保险丝提供的无数保护功能的神秘面纱。