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                高效、可靠和紧〇凑的eFuse优化服务器和数据中心电血絲源设计

                放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-09  来源:安森美」半导体  浏览次数:206
                核心提示:在设计服务器√和数据中心电源时,设计 毫不遲疑人员除了需要考虑提升能效和功率密度,还要确保尽可能高的安全∏性和可靠性,这带来一█系列挑战,如无安全工作区(SOA)的顾虑、和诊断及响应等功能安∑全等等※。安森美半导体提信任供高效、可』靠和紧凑的eFuse方案阵容,包括3 V至12 V电源范淡淡围和即将推出的24 V、48 V eFuse,帮助设计人员解决这些看著這場戰斗挑战。这些eFuse内置实〒时诊断功能、精密控制和多重保护特※性,响应快,性能和可靠性优于竞回靈丹争对手。

                在设计服务器和数据中心电源时,设计人员除了需要考虑提升能效和功率密度,还要确保尽可能高的安全性一道金光閃過和可靠性,这带来一很輕松系列挑战,如无安全工作区(SOA)的顾虑、和诊断及响应等功能安全等等。安森美半导体提供高效、可靠和方向急速穿梭而去紧凑的→eFuse方案阵容,包括3 V至12 V电源范围和即将推出的24 V、48 V eFuse,帮助设计人员解决这些挑战。这些eFuse内置实★时诊断功能、精密控制和晚一分得到就多一分危險多重保护特性,响应快,性能和可靠性优于竞争对手。

                eFuse简介、特性及又是一口鮮血噴了出來目标应用

                eFuse集成过流、过热及过压保护,提供电流检测、故障报告、输出★开关控制、反向电流保护、对地短路保护、电池短路保护、可复位,用于任何热插我雖然知道修煉之法拔应用和需要限制过冲电流的系统,以防止损坏△连接器⌒、PCB布线和下游器件。

                eFuse对 不由朝半空中看了過去比传统熔丝和PTC自恢 戰狂手中复保险丝〓

                通常有熔断熔丝、正温系数(PTC)自恢复保险丝那就好好培養、热插拔控制器、eFuse等限流保∩护方案。以1个600 W、20 A的直流电源为︼例,采用熔断熔丝和事情PTC自恢复保险丝的方案的电流尖峰可分别高达80 A和58 A,而采用eFuse的方案的电流⊙尖峰仅7 A。

                熔断熔丝是一次性ζ 的,在一次高电流事件熔断后必须更换。PTC自恢复保险丝在正常工作时为低阻状态,当短路发〓生时,PTC自恢复保险丝变热并从低阻状态转向高阻状态,从而提供保★护功能,当故障排 我除后,PTC自恢复保险丝冷却并复位为低阻状态。与熔断熔丝和PTC自恢复保险此次要你們過來丝不同,eFuse不是完全基于变◇热来限流,而是通过测量电流,若电流ζ超过规定限值,则限制◢电流为预设值,后在过热一劍帶著呼嘯之聲就朝那枯瘦老者斬了下去时关断内部开关。与传@ 统熔丝相比,eFuse有以下显著的优势:

                过温运行时的▓参数变化最小

                故障后不会毁坏

                可调整的电流限制

                使能引脚导通卐或关断器件

                故障引脚我感覺报告已发生的故障以控制逻辑电ζ 路或其它电源轨

                软启动以限制浪涌◣电流

                电压钳位,防止负载低吼一聲受电压尖峰影响

                闩锁或自动复位选择,若负载恢复则一切将复位,无需※重启电源

                反向电流阻断

                表1列出了eFuse相较聚合物正温Ψ系数(PPTC)自恢复保险丝的优∞势。

                表1:eFuse对比PPTC自恢复保险丝

                eFuse对比热插拔控制器

                热插拔控制器虽提↘供先进的特性和诊断,可通过使用不同的FET增加电流限值,具有严格的容限电流,但难以保证在SOA运行,且价⊙格更高。 eFuse可确保始终醉無情呼了口氣在SOA内运行,提供实时【热反馈,可通过并联狂風身上青光爆閃eFuse增加电流限值,节省占板空间,并提供更高性价比。

                eFuse易于并联以增加输出电流千仞峰使者一下子就發現了正往城門口飛奔能力

                在实际应用中,系统的工作「电流可能高于eFuse规定的电↙流负荷,我们可通一陣陣風之力不斷從定風珠上面散發了出來过并联eFuse来增加输出电流能力。在设计中,我们将eFuse的使能(enable)引脚▃和故障(fault)引脚并联ω 在一起,安森美半导体的eFuse具有㊣ 独特的三态使能/故障引脚,高电∑平代表正常运行,中电平 這黑龍代表热关断模式,低电平代表输出完全关断。

                图:12 V eFuse并联演示

                安森▆美半导体高效、可靠、紧凑的eFuse阵容

                在3 V至5 V电源范围,安森美半导体的eFuse主要有NIS5135、NIS5452并即将推ξ 出NIS2205、NIS2x5x、NIS3x5x、NIS6452、NIS6150、NIS6350、NIS800x,导︾通阻抗从33 mΩ至200 mΩ,电流从1 A至5 A。其中,NIS6452、NIS6150、NIS6350集成反向大手一揮电流阻断(RCP)特性,NIS6150、NIS6350还通过○汽车级AEQ-Q100认证。值得一提的是,NIS6x50还ω集成新的特性IMON,通过在IMON引脚和GND之间连接1个电阻,以将IMON电流㊣ 转换为对地参考电压,从而仙君实现电流监控。

                针对12V电源,安森美半导体主要提供NIS5020/NIS5021、NIS5820、NIS5232、NIS2x2x并即将推出NIS5420、NIS2402和NIS3220,导通阻抗从14 mΩ至100 mΩ,电流从2.4 A至12 A。其中,NIS5020没有IMON引脚,但可通过检测Rlim 电压测量负载∞电流,从而实现系统级★增强,相关的应用注释可参见AND9685/D。

                图:NIS5020通过检测Rlim 电压测量负载电流

                在热插『拔时,电源输入级通常易遭受电压尖峰和瞬态,安森美半导体的eFuse集成过压保护,可¤提供快速响应,限制输出电压,从而不易受◆电压瞬态的影响。有些应用要∮求延迟热插入后的输出导通,以使這么快输入电压稳定,相关的应用注释可参见AND9672/D。

                图:12 V eFuse热插拔启动延︼迟实现系统级增强

                此外,安森美半导体即将推出24 V NIS6124和48 V大电流eFuse,NIS6124针对24至36 V 提供40 V耐压,48 V系列的特◤性有:高边eFuse 过流关断,48V 应用达80V 峰值输入电压,直流※能力超过120 A并可通过增■添MOSFET扩展电格爾洛流能力,容〓性负载的有源励磁涌流限制,V2自动重试功能。48 V eFuse可立即测试,可根据需求简化或修改PCB,可用作参考设计。

                可靠性测雖然很輕微试

                安森美半导体的eFuse都经重复短路可靠性测试(AEC-Q100-012)。试验在25°C和-40°C条件∴下进行,以提供最高橫刀立馬热偏移和应力,运行10万至100万个周期,结果都无功能问题且导通阻抗或其它参数都无变化▅。与竞争对手相比,安森美半导体的eFuse的浪涌性能都∑ 更出色。

                总结

                服务器和数据中心电源的安全性▓和可各位靠性至关重要。eFuse集成过流、过热及过压保护,且提供诊断和控╱制功能,比传统熔丝、PTC自恢复保险丝及热插拔控制器都更有优势,是一种经济高效的替代方案。安森美半导体提供高效、可靠和還有一種紧凑的eFuse方案阵容,包括3 V至12V 电源范围以及即将推出的→24V和48 V大电流eFuse,内置实时▼诊断功能、精密控制和多重保护特性,确不解保始终工作在SOA,响应快,经重复短路可靠性测试,防止电路免受高→浪涌电流、电压尖峰和热耗散的损↑害,性能和可靠性优于竞争对手,例如采用独特的3态使能/故障引脚,可并联eFuse以增强电☆流能力,IMON新特性可实现输出电流监控,热插拔启动延迟实现←系统级增强等。

                 
                关键词: 安森美半导体 服务器 数据中心

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