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應用中。Littelfuse深耕功率控制、電路保護和傳感器產(chǎn)品與服務近百年,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,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,便攜設備的設計必須遵守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內建保護芯片LS0505EVD22系列
本應用案例中,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,導致電子裝置損壞的情況時有發(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,滿足用戶核心要求,讓產(chǎn)品在不同應用場景中均能正常使用。
基于客戶以上需求,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,得以滿足用戶設定的基礎需求。
圖二 : 典型應用電路
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)預測,未來相似應用的電流規(guī)格有望提高至3 A,這樣在系統(tǒng)設計中保持相同的BOM,減少了設計方的新品評估環(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系列所設計出的磁吸充電線應用方案,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)應用中起到了至關重要的作用,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。
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