來源：Vishay威世科技

賦能汽車安全性設計

兩款全新 eFuse 參考設計

在電路保護設計中，熱保險絲作為一種成熟的過流保護技術，應用極為廣泛。不過，在汽車等對可靠性和應用環(huán)境有特殊要求的場合，傳統(tǒng)熱保險絲在精度、響應速度、靈活性等方面，有明顯的性能短板，這時就需要用到電子保險絲（eFuse）等新型電路保護技術。

與基于熱熔斷效應的傳統(tǒng)保險絲不同，eFuse 的工作原理是：通過測量一個檢測電阻器上的電壓來監(jiān)控電路中的電流，當電流超過設計限值時迅速通過控制邏輯關斷場效應晶體管（FET）并切斷電流路徑，由此實現(xiàn)保護目的。

因此，與熱保險絲相比，eFuse 具有響應速度快、低電流操作、可重復使用等性能，并可提供擴展的保護功能（如反向電流保護、過壓保護、反極性保護等），在特定的應用中可以取代熱保險絲，或者作為熱保險絲重要的功能補強。

eFuse 在性能、功能和靈活性上的優(yōu)勢，使其十分適用于汽車系統(tǒng)設計，通過防止過流、電壓脈沖和溫度上升等風險事件，增強車輛整體的安全性。

針對汽車系統(tǒng)的電路保護，Vishay 新推出了兩款 eFuse 參考設計——基于 SiC MOSFET 的 800 V、40 A雙向電子保險絲，以及基于 1200 V SiC MOSFET帶預充電功能的電子斷路器。

圖 1：Vishay 兩款 eFuse 參考設計

這兩款 eFuse 參考設計具有四個突出的性能優(yōu)勢：

01低 TCR 分流器，用于精確測量電流

02低跟蹤誤差分壓器

03穩(wěn)定的 I/O 端口提供靜電保護和續(xù)流能力

04快速開關

這些優(yōu)勢得益于 Vishay 一系列高性能半導體分立器件和被動元件在參考設計中的應用。進一步分析參考設計的 BOM，我們會發(fā)現(xiàn)，有兩款 Vishay 元器件在其中發(fā)揮著至關重要的作用：

①MXP120A045FE SiC MOSFET：Vishay 的 MaxSiC 1200 V N溝道 SiC MOSFET，具有極快的開關速度，以及 3 μs 的短路耐受時間，這非常有助于提升 eFuse 的響應速度、可靠性和安全性。

② CMB 0207 高脈沖負載碳膜 MELF 電阻：采用能夠承受 3700 ℃ 高溫的碳膜技術，以及獨特的圓柱形設計，使該電阻器具有出眾的脈沖負載能力，是保護電路和敏感元器件免受浪涌脈沖影響的理想選擇。

圖 2：基于 SiC MOSFET 的 800 V、40 A 雙向電子保險絲系統(tǒng)框圖

圖 3：基于 1200 V SiC MOSFET 帶預充電功能的電子斷路器系統(tǒng)框圖

新一代汽車電子應用，對可靠性和安全性提出了更高的要求，Vishay 基于高性能的元器件產品以及豐富的系統(tǒng)設計經驗，開發(fā)出的 eFuse 參考設計，無疑會為汽車安全性設計提供極大的助力。