一种自带电源管理功能的电子保险丝制造技术

技术编号:24281153 阅读:17 留言:0更新日期:2020-05-23 16:28
本实用新型专利技术提供一种自带电源管理功能的电子保险丝;包括第一电源域、第二电源域、第一连接端VIN、第二连接端VOUT、隔离单元、控制与保护单元、通路单元、电流检测单元和电源管理单元;所述电源管理单元为电子保险丝内部的其它单元提供的工作电压;所述工作电压为第一电源域的工作电压和第二电源域的工作电压。本实用新型专利技术的好处是:电子保险丝在未供电状态时即可以正常导通工作;扩大了保险丝的应用范围,保险丝通过设置电源管理单元,实现了内部不同工作电源的管理控制;减少了外接电源的复杂性,应用简单;同时,能够有效降低电子保险丝的功耗、提高工作的可靠性和稳定性。

An electronic fuse with power management function

【技术实现步骤摘要】
一种自带电源管理功能的电子保险丝
本技术涉及电子电路领域,具体涉及一种自带电源管理功能的电子保险丝。
技术介绍
保险丝是电系统中用于防范过大电流的电装置。如果耦合到电力电子供应器的负载从电力供应器汲取过大电流,那么保险丝会使所述负载与电力电子供应器断开连接以防止由此过大电流导致的电系统内的损坏。保险丝通常包含其物理尺寸经选择以将电流限制于阈值的导体。在电流超过此阈值的情况下,导体熔化以防止过大电流损坏电系统。现有保险丝多利用发热熔断原理,熔断体部分是保险丝的核心,通过熔断体熔断时起到切断电流的作用,保险丝的熔体加工工艺要求较高,而且现有的保险丝响应速度较慢,熔断电流大小难以控制到准确数值。现有的保险丝熔断后即报废,不能二次使用。保险丝逐渐被断路器取代。断路器是一种自动操作的电气开关,其被设计成保护电路免受由过电流或过载或短路导致的损坏。在很多应用中,可以使用电子开关(例如,MOS晶体管、IGBT等)来实现断路器以在过电流的情况下将受保护电路与电源断开。这样的电子断路器也可以被称为电子保险丝(电子保险丝e-fuse、智能保险丝、电子熔丝等)。但是现有电子保险丝存在以下缺陷:电子保险丝处于常断状态,需要控制电源供电(上电)后才能正常工作;现有保险丝需要外接多个供电电源,应用结构复杂,可靠性低;且实现的成本高。对保险丝的状态监测简单且不准确,导致保护不够;
技术实现思路
为解决上述问题,本技术提出了一种自带电源管理功能的电子保险丝及其工作方法。根据本技术的第一方面,本技术提出了一种自带电源管理功能的电子保险丝;包括:第一电源域、第二电源域、第一连接端VIN、第二连接端VOUT、隔离单元、控制与保护单元、通路单元、和电流检测单元、电源管理单元;所述第一电源域是指外部信号的传输和隔离单元的工作电源域;所述第二电源域是隔离单元、控制与保护单元的工作电源域;所述隔离单元用于隔离第一电源域和第二电源域的之间的信号;并对信号进行解、译码处理;所述信号为外部信号和内部信号;所述第一连接端VIN、通路单元、第二连接端VOUT、电流检测单元依次串联连接;所述通路单元处于导通或断开状态,用于控制所述第一连接端VIN到第二连接端VOUT的导通状态;所述电源管理单元为电子保险丝内部的其它单元提供的工作电压;所述工作电压为第一电源域的工作电压和第二电源域的工作电压;所述电流检测单元用于检测流过所述通路单元电流;所述控制与保护单元用于对所述通路单元的状态进行控制;所述控制与保护单元没有对所述通路单元进行控制时,所述通路单元处于导通状态。根据本技术的一个优选实施方案,所述电源管理单元为隔离电源。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源为反激或正激形式。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源为半桥或全桥形式。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源为升压、降压或升压降压混合形式任一。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源为多输出的正激或反激为形式。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源为包括一个主线圈L1m和两个次线圈L11和L12;主线圈与一个开关串联;主线圈L1m接输入电压;两个次线圈L11和L12分别连接电压输出1和电压输出2。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源的主、次级线圈的绕组方向一致或者相反。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源输入电压为外接电源,电压输出1和电压输出2通过后续处理后分别连接第一电压和第二电压。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源输入电压连接第一电压;输出中的一个通过后续处理后连接第二电压。根据本技术的一个优选实施方案,所述隔离电源输入电压连接第二电压;输出中的一个通过后续处理后连接第一电压。根据本技术的一个优选实施方案,所述电源管理单元15为集成电路芯片。根据本技术的一个优选实施方案,所述电集成电路芯片为Adum5000或SN6505任一。根据本技术的一个优选实施方案,所述通路单元包括驱动单元和功率开关管;驱动单元用于驱动功率开关管;功率开关管的导通状态决定通路单元的导通或关断状态。根据本技术的一个优选实施方案,所述驱动单元的第一端口连接控制与保护单元、驱动单元的第二端口连接功率开关管的被驱动端、驱动单元的第三端口连接功率开关管的输出端和电流检测单元;功率开关管的输入端接第一连接端VIN。根据本技术的一个优选实施方案,所述功率开关管为多个子功率开关管并列组成。根据本技术的一个优选实施方案,所述功率开关管为电控开关器件。根据本技术的一个优选实施方案,所述功率开关管为结型场效应管或金属氧化物半导体场效应管。根据本技术的一个优选实施方案,所述电控开关器件为:晶阀管、可控硅、继电器或接触器任一。根据本技术的一个优选实施方案,所述结型场效应管为N沟道结型场效应管或P沟道结型场效应管。根据本技术的一个优选实施方案,所述金属氧化物半导体场效应管为N沟道结型场效应管或P沟道结型场效应管。根据本技术的一个优选实施方案,所述金属氧化物半导体场效应管为增强型绝缘栅场效应管或耗尽型绝缘栅场效应管。根据本技术的一个优选实施方案,所述金属氧化物半导体场效应管为P沟道结型场效应管时,即PMOS管;功率开关管的被驱动端为功率PMOS管的栅极;功率开关管的输入端为功率PMOS管的漏极;功率开关管的输出端为功率PMOS管的源极;根据本技术的一个优选实施方案,驱动单元为被控制与保护单元控制的开关;开关的两端分别为驱动单元的第二端口和第三端口。根据本技术的一个优选实施方案,所述电流检测单元实现I2t的功能曲线,以I2t的曲线来触发保护。根据本技术的一个优选实施方案,所述电流检测单元为电阻。根据本技术的一个优选实施方案,所述电流检测单元为电流互感器。根据本技术的一个优选实施方案,所述电流互感器为霍尔器件、TMR、磁通门、罗氏线圈之一。本技术具有以下优点:电子保险丝在未供电(上电)状态时即可以正常导通工作,扩大了保险丝的应用范围;保险丝通过设置电源管理单元,实现了内部不同工作电源的管理控制;减少了外接电源的复杂性,应用简单;同时,隔离电源的抗干扰能力强、方便实现多路输出、安全性高、容易实现宽范围的电压输入;电源异常后对负载的损害小。能够很好的保证电子保险丝的正常可靠工作对保险丝的状态监测准确,保护能力强。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于,所述自带电源管理功能的电子保险丝包括:/n第一电源域、第二电源域、第一连接端VIN、第二连接端VOUT、隔离单元、控制与保护单元、通路单元、电流检测单元和电源管理单元;/n所述隔离单元用于隔离第一电源域和第二电源域的之间的信号;并对信号进行解、译码处理;所述信号为外部信号和内部信号;/n所述第一连接端VIN、通路单元、第二连接端VOUT、电流检测单元依次串联连接;所述通路单元处于导通或断开状态,用于控制所述第一连接端VIN到第二连接端VOUT的导通状态;/n所述电源管理单元为电子保险丝内部的其它单元提供的工作电压;/n所述工作电压为第一电源域的工作电压和第二电源域的工作电压;/n所述电流检测单元用于检测流过所述通路单元电流;/n所述控制与保护单元用于对所述通路单元的状态进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于,所述自带电源管理功能的电子保险丝包括:
第一电源域、第二电源域、第一连接端VIN、第二连接端VOUT、隔离单元、控制与保护单元、通路单元、电流检测单元和电源管理单元;
所述隔离单元用于隔离第一电源域和第二电源域的之间的信号;并对信号进行解、译码处理;所述信号为外部信号和内部信号;
所述第一连接端VIN、通路单元、第二连接端VOUT、电流检测单元依次串联连接;所述通路单元处于导通或断开状态,用于控制所述第一连接端VIN到第二连接端VOUT的导通状态;
所述电源管理单元为电子保险丝内部的其它单元提供的工作电压;
所述工作电压为第一电源域的工作电压和第二电源域的工作电压;
所述电流检测单元用于检测流过所述通路单元电流;
所述控制与保护单元用于对所述通路单元的状态进行控制。


2.如权利要求1所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述电源管理单元为隔离电源。


3.如权利要求2所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源为反激或正激形式。


4.如权利要求2所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源为半桥或全桥形式。


5.如权利要求2所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源为多输出的正激或反激为形式。


6.如权利要求5所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源为包括一个主线圈L1m和两个次线圈L11和L12;主线圈与一个开关串联;主线圈L1m接输入电压;两个次线圈L11和L12分别连接电压输出1和电压输出2。


7.如权利要求6所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源的主、次级线圈的绕组方向一致或者相反。


8.如权利要求6所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源输入电压为外接电源,电压输出1和电压输出2通过后续处理后分别连接第一电压和第二电压。


9.如权利要求6所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述隔离电源输入电压连接第一电压;输出中的一个通过后续处理后连接第二电压;或者
所述隔离电源输入电压连接第二电压;输出中的一个通过后续处理后连接第一电压。


10.如权利要求2所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述电源管理单元为集成电路芯片。


11.如权利要求10所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述集成电路芯片为Adum5000或SN6505任一。


12.如权利要求1所述的自带电源管理功能的电子保险丝,其特征在于:所述控制与保护单元没有对所述通路单元进行控制时,所述通路单元处于导通状态...

【专利技术属性】
技术研发人员:张扬袁毅
申请(专利权)人:无锡启腾电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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