[go: up one dir, main page]

TWI484710B - 電子保險絲裝置及其操作方法 - Google Patents

電子保險絲裝置及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI484710B
TWI484710B TW102109585A TW102109585A TWI484710B TW I484710 B TWI484710 B TW I484710B TW 102109585 A TW102109585 A TW 102109585A TW 102109585 A TW102109585 A TW 102109585A TW I484710 B TWI484710 B TW I484710B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
voltage
electronic fuse
soft start
switch
module
Prior art date
Application number
TW102109585A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201438362A (zh
Inventor
Ching Long Tsai
Yi Hsin Leu
Ming Tsung Hsieh
Der Min Liu
Original Assignee
Delta Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delta Electronics Inc filed Critical Delta Electronics Inc
Priority to TW102109585A priority Critical patent/TWI484710B/zh
Priority to US14/049,459 priority patent/US9030794B2/en
Publication of TW201438362A publication Critical patent/TW201438362A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI484710B publication Critical patent/TWI484710B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current additionally responsive to some other abnormal electrical conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for DC applications

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

電子保險絲裝置及其操作方法
本發明係有關一種電子保險絲裝置及其操作方法，尤指一種具有過電流與短路保護功能之電子保險絲裝置及其操作方法。
電子保險絲，或稱電子熔絲(electronic fuse,E-fuse)係配置於各種半導體裝置中，並且常利用半導體製程生產以應用於該半導體裝置中。
但隨著積體電路的尺寸不斷縮小，並且因為製程技術的受限大大影響了積體電路的設計，無論是利用外部雷射燒毀金屬絲的雷射熔融法或是利用電流熔斷熔絲材質的電子熔融法，都將面臨越來越難達成高良率及高可靠度的目標。
因此，如何設計出一種電子保險絲裝置及其操作方法，僅需使用被動元件取代傳統複雜之積體電路(integrated circuit,IC)設計與製程，當系統發生過電流或短路狀況時，能夠關斷一電子保險絲，以達到過電流保護與短路隔離保護功效，不但可減少開發時間、元件成本，更能提供彈性之控制，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。
本發明之一目的在於提供一種電子保險絲裝置，以克服習知技術的問題。因此本發明之電子保險絲裝置係連接於一電源端與一系統端之間。該電子保險絲裝置係包含一軟啟動模組、一電壓建立模組、一電子保險絲、一短路保護開關、一電流偵測模組以及一數位控制模組。該軟啟動模組係接收一第一電壓，以軟啟動該電子保險絲裝置。該電壓建立模組係連接該軟啟動模組，接收一第二電壓，以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。該電子保險絲係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該驅動端係連接該軟啟動模組。該短路保護開關係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該第一端係連接該軟啟動模組，該第二端係連接該電子保險絲之該第二端與該系統端，以及該驅動端係連接該電壓建立模組。該電流偵測模組係連接該電子保險絲之該第一端，並且接收該第二電壓，以偵測從該電源端流向該系統端之一操作電流大小。該數位控制模組係連接該電流偵測模組、該軟啟動模組以及該電壓建立模組，係產生一控制信號以控制該電子保險絲。其中，當該電流偵測模組偵測到該操作電流為過電流時，該數位控制模組係產生高準位之該控制信號，以關斷該電子保險絲，提供過電流保護；當該系統端發生短路時，導通該短路保護開關，以關斷該電子保險絲，提供短路保護。
本發明之另一目的在於提供一種不斷電系統之操作方法，以克服習知技術的問題。因此本發明不斷電系統之操作方法係包含下列步驟：(a)提供一電子保險絲與一短路保護開關；(b)提供一電流偵測模組，係偵測從該電源端流向該系統端之一操作電流大小；(c)提供一數位控制模組，係產生一控制信號以控制該電子保險 絲；(d)當該電流偵測模組偵測到該操作電流為過電流時，該數位控制模組係產生高準位之該控制信號，以關斷該電子保險絲，提供過電流保護；(e)當該系統端發生短路時，導通該短路保護開關，以關斷該電子保險絲，提供短路保護。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
〔本發明〕
10‧‧‧軟啟動模組
20‧‧‧電壓建立模組
30‧‧‧電子保險絲
40‧‧‧短路保護開關
50‧‧‧電流偵測模組
60‧‧‧數位控制模組
70‧‧‧穩壓單元
102‧‧‧第一二極體
104‧‧‧第一開關
106‧‧‧軟啟動電阻
108‧‧‧軟啟動電容
202‧‧‧第二二極體
204‧‧‧第二開關
206‧‧‧電壓建立電阻
208‧‧‧電壓建立電容
301‧‧‧第一端
302‧‧‧第二端
303‧‧‧驅動端
401‧‧‧第一端
402‧‧‧第二端
403‧‧‧驅動端
502‧‧‧檢知電阻
504‧‧‧感測放大器
602‧‧‧類比數位轉換單元
604‧‧‧比較單元
1041‧‧‧第一端
1042‧‧‧第二端
1043‧‧‧驅動端
2041‧‧‧第一端
2042‧‧‧第二端
2043‧‧‧驅動端
Pt‧‧‧電源端
St‧‧‧系統端
Ips‧‧‧操作電流
Vcc1‧‧‧第一電壓
Vcc2‧‧‧第二電壓
Vth‧‧‧臨界電壓
Vsena‧‧‧類比放大感測電壓
Vsend‧‧‧數位放大感測電壓
Sc‧‧‧控制信號
Pc1‧‧‧第一充電路徑
Pc2‧‧‧第二充電路徑
S10~S50‧‧‧步驟
第一圖係為本發明一電子保險絲裝置之方塊圖；第二圖係為本發明該電子保險絲裝置一較佳實施例之電路圖；第三圖係為本發明該電子保險絲裝置軟啟動與電壓建立之示意圖；第四圖係為本發明該電子保險絲裝置過電流保護之示意圖；第五圖係為本發明該電子保險絲裝置短路保護之示意圖；及第六圖係為本發明該電子保險絲裝置操作方法之流程圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：請參見第一圖係為本發明一電子保險絲裝置之方塊圖。該電子保險絲裝置係連接於一電源端Pt與一系統端St之間。該電子保險絲裝置係包含一軟啟動模組10、一電壓建立模組20、一電子保險絲30、一短路保護開關40、一電流偵測模組50以及一數位控制模組 60。該軟啟動模組10係接收一第一電壓Vcc1，以軟啟動該電子保險絲裝置。其中，該第一電壓Vcc1典型值係為18伏特直流電壓，但不以此為限。該電壓建立模組20係連接該軟啟動模組10，接收一第二電壓Vcc2，以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。其中，該第二電壓Vcc2典型值係為12伏特直流電壓，但不以此為限。該電子保險絲30係具有一第一端301、一第二端302以及一驅動端303，其中該驅動端303係連接該軟啟動模組10。該短路保護開關40係具有一第一端401、一第二端402以及一驅動端403，其中該第一端401係連接該軟啟動模組10，該第二端402係連接該電子保險絲30之該第二端302與該系統端St，以及該驅動端403係連接該電壓建立模組20。其中，該短路保護開關40係可為一金屬氧化物半導體場效電晶體(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)，但不以此為限。若以n通道MOSFET為例，該第一端401係為汲極(drain)、該第二端402係為源極(source)以及該驅動端403係為閘極(gate)。該電流偵測模組50係連接該電子保險絲30之該第一端301，並且接收該第二電壓Vcc2，以偵測從該電源端Pt流向該系統端St之一操作電流Ips大小。該數位控制模組60係連接該電流偵測模組50、該軟啟動模組10以及該電壓建立模組20，係產生一控制信號Sc以控制該電子保險絲30。其中，當該電流偵測模組50偵測到該操作電流Ips為過電流時，該數位控制模組60係產生高準位之該控制信號Sc，以關斷該電子保險絲30，提供過電流保護；當該系統端St發生短路時，導通該短路保護開關40，以關斷該電子保險絲30，提供短路保護。
請參見第二圖係為本發明該電子保險絲裝置一較佳實施例之電路圖。第二圖係進一步揭露第一圖所示該些方塊圖內所組成之電路元件，為本發明之一較佳實施例，但不以此為限。該軟啟動模組10係包含一軟啟動電容108、一軟啟動電阻106、一第一開關104以及一第一二極體102。該軟啟動電阻106係連接該軟啟動電容108，以接收該第一電壓Vcc1。該第一開關104係具有一第一端1041、一第二端1042以及一驅動端1043，其中該軟啟動電容108係連接於該第一端1041與該第二端1042。該第一二極體102係連接該第一開關104之該驅動端1043，以接收該控制信號Sc。該電壓建立模組20係包含一電壓建立電容208、一電壓建立電阻206、一第二開關204以及一第二二極體202。該電壓建立電阻206係連接該電壓建立電容208，以接收該第二電壓Vcc2。該第二開關204係具有一第一端2041、一第二端2042以及一驅動端2043，其中該電壓建立電容208係連接於該第一端2041與該第二端2042。該第二二極體202係連接該第二開關204之該驅動端2043，以接收該控制信號Sc。
該電流偵測模組50係包含一檢知電阻502與一感測放大器504。該檢知電阻502係一端連接該電子保險絲30之該第一端301，另一端連接該電壓建立模組20之該電壓建立電阻206。該感測放大器504係接收該檢知電阻502兩端之一電壓差，並且將該電壓差放大以輸出一類比放大感測電壓Vsena。其中，該感測放大器504係可為一差動放大器(differential amplifier)。該數位控制模組60係包含一類比數位轉換單元602與一比較單元604。該類比數位轉換單元602係接收該類比放大感測電壓Vsena，並轉換該類比放大感 測電壓Vsena為一數位放大感測電壓Vsend。該比較單元604係接收該數位放大感測電壓Vsend與一臨界電壓Vth，其中當該數位放大感測電壓Vsend大於該臨界電壓Vth時，該比較單元604係產生高準位之該控制信號Sc；當該數位放大感測電壓Vsend小於或等於該臨界電壓Vth時，該比較單元604係產生低準位之該控制信號Sc。此外，該電子保險絲裝置係更包含一穩壓單元70。該穩壓單元70係連接於該短路保護開關40之該驅動端403與該電壓建立模組20之間，以對該短路保護開關40提供穩壓保護。其中，該穩壓單元70係可為一稽納二極體(Zener diode)。至於該電子保險絲裝置之操作說明，將於後文有詳細之闡述。
請參見第三圖係為本發明該電子保險絲裝置軟啟動與電壓建立之示意圖。當該電子保險絲裝置上電啟動時，該數位控制模組60係產生低準位之該控制信號Sc，此時，該第一開關104與該第二開關204係為截止(turned off)狀態，因此，該第一電壓Vcc1係透過該軟啟動電阻106與該軟啟動電容108所形成之一第一充電路徑Pc1對該軟啟動電容108充電，以軟啟動(soft start)該電子保險絲裝置，並且，當該軟啟動電容108經由充電後，電容電壓逐漸增加，則觸發導通該電子保險絲30之該驅動端303。同時，該第二電壓Vcc2係透過該電壓建立電阻206與該電壓建立電容208所形成之一第二充電路徑Pc2以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。其中，該數位控制模組60係可為一數位信號處理器(digital signal processor,DSP)，但不以此限。藉此，完成軟啟動與電壓建立後，該電子保險絲裝置即進入保護偵測狀態。當該電源端Pt之電源(未圖示)對該系統端St之負載(未標示)進行供 電時，從該電源端Pt流向該系統端St之一操作電流Ips則流經該電流偵測模組50與該電子保險絲30。
請參見第四圖係為本發明該電子保險絲裝置過電流保護之示意圖。承上所述，該電流偵測模組50之該檢知電阻502係以檢測該操作電流Ips之大小。亦即，該操作電流Ips流經該檢知電阻502後，在該檢知電阻502兩端會產生電壓差，該感測放大器504係將該電壓差放大以輸出該類比放大感測電壓Vsena。然後，該類比數位轉換單元602係接收該類比放大感測電壓Vsena，並轉換該類比放大感測電壓Vsena為該數位放大感測電壓Vsend。接著，該比較單元604係接收該數位放大感測電壓Vsend與該臨界電壓Vth做比較。
當流經該檢知電阻502之該操作電流Ips為正常時，亦即，該數位放大感測電壓Vsend小於或等於該臨界電壓Vth時，該比較單元604係產生低準位之該控制信號Sc，因此，該第一開關104與該第二開關204係仍為截止(turned off)狀態。此時，該電源端Pt之電源對該系統端St之負載仍為正常之供電操作。然而，當流經該檢知電阻502之該操作電流Ips為過電流時，亦即，該數位放大感測電壓Vsend大於該臨界電壓Vth時，該比較單元604係產生高準位之該控制信號Sc，因此，該第一開關104與該第二開關204則由截止(turned off)狀態切換為導通(turned on)狀態。如第四圖所示，由於該第一開關104與該第二開關204係為導通狀態，因此，該軟啟動電容108與該電壓建立電容係分別經由該第一開關104與該第二開關204放電，並且，當該軟啟動電容108經由放電後，電容電壓逐漸減小，則觸發截止該電子保險絲30之該驅動端303 ，以關斷該電子保險絲30，使得該電源端Pt之電源中斷對該系統端St之負載進行供電，以提供過電流保護。
惟，上述過電流保護係為本發明之一實施例，更廣義之電流保護係為透過設定該數位控制模組60所接收該臨界電壓Vth大小，以達到電流限制(current limit)功能，亦即，當該操作電流大於某一電流值時(配合該臨界電壓Vth之設定)，該比較單元604係產生高準位之該控制信號Sc，以切換該第一開關104與該第二開關204為導通(turned on)狀態，進而觸發截止該電子保險絲30之該驅動端303，以關斷該電子保險絲30，使得該電源端Pt之電源中斷對該系統端St之負載進行供電，以提供過電流保護。再者，由於過電流的狀況發生也有可能係因為系統操作過程中瞬間暫態(transient)所導致，因此，在本發明中，亦可進一步透過該數位控制模組60判斷該數位放大感測電壓Vsend大於該臨界電壓Vth的持續時間或強度，以進一步確認是否為真正過電流異常狀態或達到電流限制標準，而須輸出高準位之該控制信號Sc，以觸發截止該電子保險絲30之該驅動端303，以關斷該電子保險絲30提供過電流保護。或者僅為瞬間暫態動作，而無須啟動過電流保護。
請參見第五圖係為本發明該電子保險絲裝置短路保護之示意圖。承上所述，當完成軟啟動與電壓建立後，該電子保險絲裝置即進入保護偵測狀態。當該系統端St發生短路時，由於該電壓建立電容208所建立之電壓與該系統端St發生短路接地所產生之偏壓，造成該穩壓單元70，亦即該稽納二極體逆向偏壓導通，因此觸發導通該短路保護開關40之該驅動端403。一旦該短路保護開關40導通，將使得該電子保險絲30之該第二端302(亦即為源極)與該 驅動端303(亦即為閘極)之電壓差為零(亦即該電子保險絲30之閘源極電壓為零)，因此，關斷該電子保險絲30，以提供短路隔離保護。值得一提，由於短路故障對於整個系統之裝置與元件衝擊較為嚴重，因此，一旦系統端St發生短路時，若經由該數位控制模組60接收到短路異常偵測，再經過通訊與計算過程，直到短路隔離排除，所需時間較長，將無法提供最有效之短路故障保護。因此，在本發明中係直接利用該電子保險絲裝置之硬體元件特性，提供迅速即時之短路隔離保護。
請參見第六圖係為本發明該電子保險絲裝置操作方法之流程圖。該電子保險絲裝置係連接於一電源端與一系統端之間。該電子保險絲裝置操作方法所包含之步驟係如下所述。首先，提供一電子保險絲與一短路保護開關(S10)。其中，該短路保護開關係可為一金屬氧化物半導體場效電晶體(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)，但不以此為限。值得一提，在步驟(S10)之前，更包含提供一軟啟動模組與一電壓建立模組。該軟啟動模組係接收一第一電壓，以軟啟動該電子保險絲裝置。該電壓建立模組係接收一第二電壓，以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。其中，該軟啟動模組係包含一軟啟動電容、一軟啟動電阻、一第一開關以及一第一二極體。該軟啟動電阻係連接該軟啟動電容，以接收該第一電壓。該第一開關係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該軟啟動電容係連接於該第一端與該第二端。該第一二極體係連接該第一開關之該驅動端，以接收該控制信號。該電壓建立模組係包含一電壓建立電容、一電壓建立電阻、一第二開關以及一第二二極體。該電壓建立 電阻係連接該電壓建立電容，以接收該第二電壓。該第二開關係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該電壓建立電容係連接於該第一端與該第二端。該第二二極體係連接該第二開關之該驅動端，以接收該控制信號。
然後，提供一電流偵測模組，係偵測從該電源端流向該系統端之一操作電流大小(S20)。其中，該電流偵測模組係包含一檢知電阻與一感測放大器。該檢知電阻係一端連接該電子保險絲，另一端連接該電壓建立模組之該電壓建立電阻。該感測放大器係接收該檢知電阻兩端之一電壓差，並且將該電壓差放大以輸出一類比放大感測電壓。然後，提供一數位控制模組，係產生一控制信號以控制該電子保險絲(S30)。承上所述，該數位控制模組係產生低準位之該控制信號，以完成軟啟動(soft start)與電壓建立。具體言之，當電子保險絲裝置啟動時，該數位控制模組係產生低準位之該控制信號，以控制該第一開關與該第二開關為截止(turned off)狀態，該第一電壓係透過該軟啟動電阻與該軟啟動電容所形成之一第一充電路徑對該軟啟動電容充電，以軟啟動(soft start)該電子保險絲裝置；該第二電壓係透過該電壓建立電阻與該電壓建立電容所形成之一第二充電路徑以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。其中，該數位控制模組係包含一類比數位轉換單元與一比較單元。該類比數位轉換單元係接收該類比放大感測電壓，並轉換該類比放大感測電壓為一數位放大感測電壓。該比較單元係接收該數位放大感測電壓與一臨界電壓，其中當該數位放大感測電壓大於該臨界電壓時，該比較單元係產生高準位之該控制信號；當該數位放大感測電壓小於或等於該臨 界電壓時，該比較單元係產生低準位之該控制信號。
當該電流偵測模組偵測到該操作電流為過電流時，該數位控制模組係產生高準位之該控制信號，以關斷該電子保險絲，提供過電流保護(S40)。具體言之，當流經該檢知電阻之該操作電流為過電流時，該數位放大感測電壓大於該臨界電壓，該比較單元係產生高準位之該控制信號，以切換該第一開關與該第二開關由截止(turned off)狀態為導通(turned on)狀態，進而觸發截止該電子保險絲之該驅動端，以關斷該電子保險絲提供過電流保護。
當該系統端發生短路時，導通該短路保護開關，以關斷該電子保險絲，提供短路保護(S50)。值得一提，該電子保險絲裝置操作方法之步驟係更包含提供一穩壓單元，係連接於該短路保護開關之該驅動端與該電壓建立模組之間，以對該短路保護開關提供穩壓保護。當該系統端發生短路時，該穩壓單元逆向偏壓導通，觸發導通該短路保護開關之該驅動端，以關斷該電子保險絲提供短路隔離保護。
綜上所述，本發明係具有以下之特徵與優點：1、僅需要使用被動元件，取代傳統複雜之積體電路(integrated circuit,IC)設計與製程，不但可減少開發時間、元件成本，更能提供彈性之控制；2、該電子保險絲裝置及其操作方法係具有過電流保護(包括電流限制功能)與短路隔離保護；3、利用該數位控制模組60，可以數位信號處理器實現之，提供更精準、更彈性之過電流保護控制；及 4、直接利用該電子保險絲裝置之硬體元件特性，提供迅速即時之短路隔離保護，以降低短路故障所引起之傷害。
惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
10‧‧‧軟啟動模組
20‧‧‧電壓建立模組
30‧‧‧電子保險絲
40‧‧‧短路保護開關
50‧‧‧電流偵測模組
60‧‧‧數位控制模組
301‧‧‧第一端
302‧‧‧第二端
303‧‧‧驅動端
401‧‧‧第一端
402‧‧‧第二端
403‧‧‧驅動端
Pt‧‧‧電源端
St‧‧‧系統端
Vcc1‧‧‧第一電壓
Vcc2‧‧‧第二電壓
Ips‧‧‧操作電流
Sc‧‧‧控制信號

Claims (15)

  1. 一種電子保險絲裝置，係連接於一電源端與一系統端之間，該電子保險絲裝置係包含：一軟啟動模組，係接收一第一電壓，以軟啟動該電子保險絲裝置；一電壓建立模組，係連接該軟啟動模組，接收一第二電壓，以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立；一電子保險絲，係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該驅動端係連接該軟啟動模組；一短路保護開關，係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該第一端係連接該軟啟動模組，該第二端係連接該電子保險絲之該第二端與該系統端，以及該驅動端係連接該電壓建立模組；一電流偵測模組，係連接該電子保險絲之該第一端，並且接收該第二電壓，以偵測從該電源端流向該系統端之一操作電流大小；及一數位控制模組，係連接該電流偵測模組、該軟啟動模組以及該電壓建立模組，係產生一控制信號以控制該電子保險絲；其中，當該電流偵測模組偵測到該操作電流為過電流時，該數位控制模組係產生高準位之該控制信號，以關斷該電子保險絲，提供過電流保護；當該系統端發生短路時，導通該短路保護開關，以關斷該電子保險絲，提供短路保護。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子保險絲裝置，其中： 該軟啟動模組係包含：一軟啟動電容；一軟啟動電阻，係連接該軟啟動電容，以接收該第一電壓；一第一開關，係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該軟啟動電容係連接於該第一端與該第二端；及一第一二極體，係連接該第一開關之該驅動端，以接收該控制信號；該電壓建立模組係包含：一電壓建立電容；一電壓建立電阻，係連接該電壓建立電容，以接收該第二電壓；一第二開關，係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該電壓建立電容係連接於該第一端與該第二端；及一第二二極體，係連接該第二開關之該驅動端，以接收該控制信號；該電流偵測模組係包含：一檢知電阻，係一端連接該電子保險絲之該第一端，另一端連接該電壓建立模組之該電壓建立電阻；及一感測放大器，係接收該檢知電阻兩端之一電壓差，並且將該電壓差放大以輸出一類比放大感測電壓；及該數位控制模組係包含：一類比數位轉換單元，係接收該類比放大感測電壓，並轉換該類比放大感測電壓為一數位放大感測電壓；及一比較單元，係接收該數位放大感測電壓與一臨界電壓，其中當該數位放大感測電壓大於該臨界電壓時，該比較單元係產生高準位之該控制信號；當該數位放大感測電壓小於或等於該臨界電壓 時，該比較單元係產生低準位之該控制信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子保險絲裝置，其中當該電子保險絲裝置啟動時，該數位控制模組係產生低準位之該控制信號，以完成軟啟動(soft start)與電壓建立。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電子保險絲裝置，其中當該電子保險絲裝置啟動時，該數位控制模組係產生低準位之該控制信號，以控制該第一開關與該第二開關為截止(turned off)狀態，該第一電壓係透過該軟啟動電阻與該軟啟動電容所形成之一第一充電路徑對該軟啟動電容充電，以軟啟動(soft start)該電子保險絲裝置；該第二電壓係透過該電壓建立電阻與該電壓建立電容所形成之一第二充電路徑以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之電子保險絲裝置，其中當流經該檢知電阻之該操作電流為過電流時，該數位放大感測電壓大於該臨界電壓，該比較單元係產生高準位之該控制信號，以切換該第一開關與該第二開關由截止(turned off)狀態為導通(turned on)狀態，進而觸發截止該電子保險絲之該驅動端，以關斷該電子保險絲提供過電流保護。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之電子保險絲裝置，更包含一穩壓單元，係連接於該短路保護開關之該驅動端與該電壓建立模組之間，以對該短路保護開關提供穩壓保護。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電子保險絲裝置，其中當該系統端發生短路時，該穩壓單元逆向偏壓導通，觸發導通該短路保護開關之該驅動端，以關斷該電子保險絲提供短路隔離保護。
  8. 一種電子保險絲裝置之操作方法，該電子保險絲裝置係連接於一 電源端與一系統端之間，該操作方法係包含下列步驟：(a)提供一電子保險絲與一短路保護開關；(b)提供一電流偵測模組，係偵測從該電源端流向該系統端之一操作電流大小；(c)提供一數位控制模組，係產生一控制信號以控制該電子保險絲；(d)當該電流偵測模組偵測到該操作電流為過電流時，該數位控制模組係產生高準位之該控制信號，以關斷該電子保險絲，提供過電流保護；及(e)當該系統端發生短路時，導通該短路保護開關，以關斷該電子保險絲，提供短路保護。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子保險絲裝置之操作方法，其中在步驟(a)之前更包含：(a1)提供一軟啟動模組，係接收一第一電壓，以軟啟動該電子保險絲裝置；及(a2)提供一電壓建立模組，係接收一第二電壓，以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電子保險絲裝置之操作方法，其中：該軟啟動模組係包含：一軟啟動電容；一軟啟動電阻，係連接該軟啟動電容，以接收該第一電壓；一第一開關，係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該軟啟動電容係連接於該第一端與該第二端；及一第一二極體，係連接該第一開關之該驅動端，以接收該控制信 號；該電壓建立模組係包含：一電壓建立電容；一電壓建立電阻，係連接該電壓建立電容，以接收該第二電壓；一第二開關，係具有一第一端、一第二端以及一驅動端，其中該電壓建立電容係連接於該第一端與該第二端；及一第二二極體，係連接該第二開關之該驅動端，以接收該控制信號；該電流偵測模組係包含：一檢知電阻，係一端連接該電子保險絲，另一端連接該電壓建立模組之該電壓建立電阻；及一感測放大器，係接收該檢知電阻兩端之一電壓差，並且將該電壓差放大以輸出一類比放大感測電壓；及該數位控制模組係包含：一類比數位轉換單元，係接收該類比放大感測電壓，並轉換該類比放大感測電壓為一數位放大感測電壓；及一比較單元，係接收該數位放大感測電壓與一臨界電壓，其中當該數位放大感測電壓大於該臨界電壓時，該比較單元係產生高準位之該控制信號；當該數位放大感測電壓小於或等於該臨界電壓時，該比較單元係產生低準位之該控制信號。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電子保險絲裝置之操作方法，其中當該電子保險絲裝置啟動時，該數位控制模組係產生低準位之該控制信號，以完成軟啟動(soft start)與電壓建立。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之電子保險絲裝置之操作方法，其中當該電子保險絲裝置啟動時，該數位控制模組係產生低準位之該 控制信號，以控制該第一開關與該第二開關為截止(turned off)狀態，該第一電壓係透過該軟啟動電阻與該軟啟動電容所形成之一第一充電路徑對該軟啟動電容充電，以軟啟動(soft start)該電子保險絲裝置；該第二電壓係透過該電壓建立電阻與該電壓建立電容所形成之一第二充電路徑以提供該電子保險絲裝置軟啟動時之電壓建立。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之電子保險絲裝置之操作方法，其中當流經該檢知電阻之該操作電流為過電流時，該數位放大感測電壓大於該臨界電壓，該比較單元係產生高準位之該控制信號，以切換該第一開關與該第二開關由截止(turned off)狀態為導通(turned on)狀態，進而觸發截止該電子保險絲之該驅動端，以關斷該電子保險絲提供過電流保護。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之電子保險絲裝置之操作方法，更包含：提供一穩壓單元，係連接於該短路保護開關之該驅動端與該電壓建立模組之間，以對該短路保護開關提供穩壓保護。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電子保險絲裝置之操作方法，其中當該系統端發生短路時，該穩壓單元逆向偏壓導通，觸發導通該短路保護開關之該驅動端，以關斷該電子保險絲提供短路隔離保護。
TW102109585A 2013-03-19 2013-03-19 電子保險絲裝置及其操作方法 TWI484710B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102109585A TWI484710B (zh) 2013-03-19 2013-03-19 電子保險絲裝置及其操作方法
US14/049,459 US9030794B2 (en) 2013-03-19 2013-10-09 Electronic fuse apparatus and method of operating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102109585A TWI484710B (zh) 2013-03-19 2013-03-19 電子保險絲裝置及其操作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201438362A TW201438362A (zh) 2014-10-01
TWI484710B true TWI484710B (zh) 2015-05-11

Family

ID=51568981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102109585A TWI484710B (zh) 2013-03-19 2013-03-19 電子保險絲裝置及其操作方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9030794B2 (zh)
TW (1) TWI484710B (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104283194B (zh) * 2013-07-05 2018-08-03 通用电气公司 具有故障保护功能的电路
US10424915B2 (en) * 2014-01-13 2019-09-24 Littelfuse, Inc. Secondary protection with permanent disable for a battery
US9979180B2 (en) * 2014-10-20 2018-05-22 Infineon Technologies Ag Electronic fuse
US10008846B2 (en) 2015-10-20 2018-06-26 Nxp B.V. Control device for an electronic fuse and method for controlling an electronic fuse
US11165242B2 (en) * 2015-12-18 2021-11-02 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Variable soft start device for an electronic fuse
KR20170116472A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 주식회사 엘지화학 검전기 및 시그널 퓨즈를 이용한 모스펫 릴레이 보호 장치 및 보호 방법
DE102016216213A1 (de) 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Trennen einer Spannungsquelle von mindestens einem Verbraucher
CN106602501B (zh) * 2016-11-11 2018-10-30 深圳市航天新源科技有限公司 限流保护电路
EP3419169A3 (de) * 2017-05-05 2019-05-15 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Vorrichtung zur ansteuerung einer elektronischen sicherung für mindestens einen elektrischen verbraucher insbesondere eines fahrzeugs
US10763662B2 (en) * 2017-10-10 2020-09-01 Littelfuse, Inc. Self-powered electronic fuse
KR102390002B1 (ko) * 2018-08-31 2022-04-22 주식회사 엘지에너지솔루션 불량 모드 감지를 통한 퓨즈 제어 시스템 및 방법
JP6744035B1 (ja) * 2019-03-26 2020-08-19 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 電源システム、及び、電源システムによる制御方法
TWM581332U (zh) * 2019-03-29 2019-07-21 力智電子股份有限公司 電源開關電路
CN110336245A (zh) * 2019-08-09 2019-10-15 无锡启腾电子科技有限公司 一种电子保险丝的控制方法及装置
CN110416968A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 无锡启腾电子科技有限公司 一种电子保险丝及其工作方法
WO2021028552A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-18 Infineon Technologies Austria Ag Use of an electronic fuse as a damping element
TR202019925A2 (tr) * 2020-12-07 2022-06-21 Roketsan Roket Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Çevresel koşullardan enerji̇ hasadi yapabi̇len tapa si̇stemi̇
CN115498860A (zh) * 2021-06-18 2022-12-20 香港德润微电子股份有限公司 电流侦测短路保护电路
CN118782439B (zh) * 2024-09-05 2025-01-21 茂睿芯（深圳）科技有限公司 一种电子熔断器、熔断控制方法和计算机存储介质
CN120834539B (zh) * 2025-09-16 2026-02-03 森萨塔科技（常州）有限公司 具有失效保护的电子保险丝装置、配电系统、车辆以及用于运行电子保险丝装置的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2511033Y (zh) * 2001-08-08 2002-09-11 乌鲁木齐特力电信实业发展有限公司 电脑控制在线式不间断电源装置
TW200408179A (en) * 2002-11-14 2004-05-16 Richtek Technology Corp Over-current protection apparatus and method of switching type regulator
US20080094865A1 (en) * 2006-10-21 2008-04-24 Advanced Analogic Technologies, Inc. Supply Power Control with Soft Start
TW201234156A (en) * 2011-02-09 2012-08-16 Richtek Technology Corp Method and circuit for adapter soft start current control in a low drop-out regulator
CN202503255U (zh) * 2012-01-06 2012-10-24 生生国际有限公司 电子回路系统控制装置
TW201310836A (zh) * 2011-04-25 2013-03-01 Volterra Semiconductor Corp 具有監視電氣特性之整合式保護器件

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7271988B2 (en) * 2004-08-04 2007-09-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method and system to protect electrical fuses
US7498864B2 (en) * 2006-04-04 2009-03-03 Freescale Semiconductor, Inc. Electronic fuse for overcurrent protection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2511033Y (zh) * 2001-08-08 2002-09-11 乌鲁木齐特力电信实业发展有限公司 电脑控制在线式不间断电源装置
TW200408179A (en) * 2002-11-14 2004-05-16 Richtek Technology Corp Over-current protection apparatus and method of switching type regulator
US20080094865A1 (en) * 2006-10-21 2008-04-24 Advanced Analogic Technologies, Inc. Supply Power Control with Soft Start
TW201234156A (en) * 2011-02-09 2012-08-16 Richtek Technology Corp Method and circuit for adapter soft start current control in a low drop-out regulator
TW201310836A (zh) * 2011-04-25 2013-03-01 Volterra Semiconductor Corp 具有監視電氣特性之整合式保護器件
CN202503255U (zh) * 2012-01-06 2012-10-24 生生国际有限公司 电子回路系统控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201438362A (zh) 2014-10-01
US9030794B2 (en) 2015-05-12
US20140285935A1 (en) 2014-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI484710B (zh) 電子保險絲裝置及其操作方法
JP4473927B2 (ja) 短絡保護装置
CN111327024B (zh) 用于功率系统的具有切断开关的保护电路
US10177558B1 (en) Overvoltage protection method and buck switching regulator having overvoltage protection function and control circuit thereof
JP5780145B2 (ja) スイッチング素子駆動回路及びそれを備える駆動装置
US20080192396A1 (en) Over-voltage protection circuit and method thereof
US8045310B2 (en) Semiconductor device with overcurrent protection
JP5115346B2 (ja) 電源制御用半導体集積回路
US20160352319A1 (en) Drive device
JP6385310B2 (ja) バッテリ装置
TWI548184B (zh) 用於電子裝置之保護裝置及方法
CN104065028B (zh) 电子保险丝装置及其操作方法
JPWO2023219031A5 (zh)
JP2007082036A (ja) 半導体集積回路装置、電源装置、電気機器
JP5900949B2 (ja) 電源故障検出回路および電源故障検出方法
US7295414B2 (en) Power output device with protection function for short circuit and overload
KR20140078540A (ko) 충방전 제어 회로 및 배터리 장치
TWI385887B (zh) 直流－直流轉換器的過電流保護裝置與方法
JPWO2015104921A1 (ja) 車載用電子制御装置
TW201436436A (zh) 保護電路及電子裝置
WO2015019627A1 (ja) 過電流保護装置
KR20150068310A (ko) 배터리 상태 감시 회로 및 배터리 장치
JP2020129867A (ja) 過電流検出回路及び電流出力回路
TW201643581A (zh) 直流電源控制系統及電路
KR101147258B1 (ko) 포지티브 직류전원 과부하 차단회로

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees