【導讀】由于在輕型混合動力車輛中集成了48 V電氣系統和48 V標準，因而需要重新評估過流或短路保護，因為在48 V（電源電壓）下，繼電器觸點之間的距離要求大于12 V 電壓下情形，才能熄滅保護繼電器開關時產生的電弧。這會導致延遲關斷和加速觸點磨損。
越來越多的車輛同時配備48 V和 12 V電氣系統，以便提高小型和大型電器的運作效率。為了確保電路安全，威世科技開發了一款高性能的低損耗智能電子保險絲板卡
由于在輕型混合動力車輛中集成了48 V電氣系統和48 V標準，因而需要重新評估過流或短路保護，因為在48 V（電源電壓）下，繼電器觸點之間的距離要求大于12 V 電壓下情形，才能熄滅保護繼電器開關時產生的電弧。這會導致延遲關斷和加速觸點磨損。
因此，人們使用電子保險絲來取代傳統的48 V繼電器。觸點的磨損從根本上與開關器件有關，而這些電子保險絲以半導體為基礎，沒有觸點，因此電子保險絲的使用壽命更長。此外，電子保險絲具有更快的開關速度、更強的診斷能力和更小的公差，從而大大提高了安全性。
威世開發了一款在48V下連續開關最高200A負載的智能電子保險絲產品，可以在1到200 A之間設定最大電流。如果超過設定值，電子保險絲會在1 μs時間內切換。與傳統保險絲相比，電子保險絲可以進行重置，這意味著作動后無需更換。
即使在200A開關能力下，這款電子保險絲的功耗不超過14 W。換句話說，在環境溫度不超過100°C情況下，被動冷卻就足夠了。只有在環境溫度更高時才需要主動冷卻。
兩級開通操作
智能電子保險絲采用兩級開通步驟運作，首先進行短路測試。在測試過程中，通過一個串聯電阻器施加13 μs脈沖。如果輸出電壓低于輸入電壓的 10%，則假定為短路，電子保險絲再次關斷。但是，如果輸出電壓高于輸入電壓的10%，則進行第二階段操作，也稱為預充電。
為防止電子保險絲開通時用戶側電容元件產生過大電流，元件通過串聯電阻器進行預充電，直到輸出電壓達到輸入電壓的85%。一旦達到這個數值，電子保險絲就開通了。
智能電子保險絲的主要部件
智能電子保險絲產品的核心是20個來自威世的N溝道SQJQ160E MOSFET。它們基于最新的 TrenchFET Gen-IV技術，實現了僅0.8 mΩ的超低RDSon。作為雙向MOSFET，能夠在電子保險絲關斷時防止反向電流流動。這些器件采用緊湊型PowerPAK-8x8L封裝，可在–55°C至+175°C溫度范圍內可靠運作。
圖1：威世SQJQ160E緊湊型MOSFET具有極低的漏極-源極導通電阻，可實現智能電子保險絲的高效運作。(圖片來源：威世）
通過大量并聯MOSFET（總體RDSon 為0.3 mΩ）保證實現極低的功率損耗，MOSFET的溫度不會上升到高于環境溫度65°C。
威世的WSLP3921L3000FEA分流器能夠以小功率損耗實現精確的電流測量，確保保險絲安全關斷。WSLP3921L3000FEA 通過了AEC-Q200 認證，在電阻值為0.0003 Ω時具有 1% 的精度，這款分流器是安全相關應用的理想選擇。
圖 2：威世WSLP3921L3000FEA分流器通過精確的電流測量和小功率損耗實現智能電子保險絲的安全關斷。
圖 3：威世通過AEC-Q 200認證的NTC熱敏電阻NTCS0805E3103JMT用于監控電路板的溫度。
該電路板采用威世NTC熱敏電阻NTCS0805E3103JMT來實現溫度監控，可以幫助提高安全水平。這款熱敏電阻也通過了AEC-Q200認證，電阻為10 kΩ，偏差公差為5%。
這些元件安裝在一塊尺寸為 125 mm × 60 mm的雙面 FR4（阻燃）板卡上，智能電子保險絲既可以通過電路板上的控制元件進行控制，也可以通過外部微控制器或機械開關進行控制。電子保險絲停用時，電路板的功耗為 53 mA，導通時則為 95 mA。憑借這些功能，威世的智能電子保險絲能夠實現現代電路概念，為開發面向未來的汽車鋪平道路。
（作者：Edgar Schaefer，來源：儒卓力微信公眾號）
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