eFuse內(nèi)建保護IC應(yīng)用在便攜設(shè)備的優(yōu)勢

Littelfuse第三季度推出的eFuse 內(nèi)建保護芯片LS0505EVD22系列，目前已成功設(shè)計于可攜式手表磁吸充電線應(yīng)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(yīng)用已較為成熟。在低壓、小電流的可攜式終端產(chǎn)品市場，保護裝置免受損壞，使系統(tǒng)安全、可靠的工作，提高系統(tǒng)魯棒性等方面，Littelfuse持續(xù)進行著產(chǎn)品創(chuàng)新。

現(xiàn)今，便攜設(shè)備的設(shè)計必須遵守Type-C規(guī)范，USB電力傳輸（PD）最高規(guī)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(nèi)建保護芯片LS0505EVD22系列

本應(yīng)用案例中，用戶選用的是Type-C充電規(guī)格，定制工作電壓5 V，工作電流1 A，產(chǎn)品需滿足過壓20 V、過流5 A、單體零件表面溫度必須小于攝氏80度，充電線溫度必須小于攝氏50度的技術(shù)要求。

由于市場上Type-C充電規(guī)格多樣化，電壓規(guī)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(dǎo)致電子裝置損壞的情況時有發(fā)生。因此，在產(chǎn)品設(shè)計初期，工程師首先考慮的是產(chǎn)品的安全性、可靠性，滿足用戶核心要求，讓產(chǎn)品在不同應(yīng)用場景中均能正常使用。

基于客戶以上需求，eFuse內(nèi)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功率時具備通過此功率的能力且不會發(fā)生損壞。同時，將Vbus對地短路持續(xù)20 min，在5 V / 1 A的應(yīng)用中，部件溫度僅為攝氏37度。這一長時間微短路測試的優(yōu)異溫升表現(xiàn)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，同時也能兼顧設(shè)計需求與系統(tǒng)可靠性，滿足作為可攜式產(chǎn)品工作期間零組件溫升測評的關(guān)鍵指標。

目前市場上被廣泛使用的同類產(chǎn)品輸入電壓在30 V，但較多的輸出電壓等級為12 V，在執(zhí)行20 V / 5 A測試時會直接被燒毀。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，得以滿足用戶設(shè)定的基礎(chǔ)需求。


 
圖二 : 典型應(yīng)用電路

LS0505EVD22系列支持的持續(xù)工作電流達到5 A具有優(yōu)勢，較高的輸出電流為后續(xù)產(chǎn)品的升級提供了極大便利。根據(jù)預(yù)測，未來相似應(yīng)用的電流規(guī)格有望提高至3 A，這樣在系統(tǒng)設(shè)計中保持相同的BOM，減少了設(shè)計方的新品評估環(huán)節(jié)，降低了物料管理，人力資源成本能夠得到極大節(jié)約。

選用集過壓保護、過流保護、過溫保護、短路保護等功能于一身的Littelfuse LS0505EVD22系列所設(shè)計出的磁吸充電線應(yīng)用方案，最終以優(yōu)異的系統(tǒng)性能，通過了用戶嚴苛的技術(shù)測評，獲得了目標。值得一提的是，過溫（OT）保護功能，在系統(tǒng)應(yīng)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，也滿足了此類應(yīng)用的基礎(chǔ)需求。

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