[发明专利]一种电子保险丝及其工作方法

说明书

本发明提供一种电子保险丝；隔离单元用于隔离第一电源域和第二电源域之间的信号；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。电子保险丝的工作方法：电子保险丝未供电时处于通路状态；电子保险丝供电后，处于通路或断开状态。本发明的好处是：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，同时实现了保险丝在过流状态下形成的I2t特性；对保险丝的状态监测准确，保护能力强。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种电子保险丝及其工作方法。

背景技术

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；

未实现保险丝在过流状态下形成的I2t特性；

对保险丝的状态监测简单且不准确，导致保护不够；

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种电子保险丝及其工作方法。

根据本发明的第一方面，本发明提出了一种电子保险丝；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；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。

根据本发明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。

根据本发明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。

根据本发明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。

根据本发明的一个优选实施方案，所述功率开关管为电控开关器件。