Les fusibles thermiques ont été des protecteurs de circuits fiables pendant plus de 150 ans, mais les concepteurs modernes se heurtent parfois à des limitations liées à la vitesse de coupure, à la capacité d'auto-réinitialisation et à la nécessité de fonctionner à des courants relativement bas. Pour répondre à ces exigences, les fusibles électroniques, également connus sous le nom d'eFuses, se présentent comme une solution innovante et complémentaire.
Fonctionnement des eFuses
Contrairement aux fusibles thermiques traditionnels, les eFuses utilisent un principe de détection de courant en mesurant la tension à travers une résistance connue. Lorsque le courant dépasse une valeur prédéfinie, la logique de contrôle éteint le transistor à effet de champ (FET), interrompant ainsi le flux de courant. Cette méthode offre des avantages uniques par rapport aux fusibles thermiques conventionnels.
Caractéristiques des eFuses
1. Vitesse
Les eFuses se distinguent par leur action rapide, avec des temps de réaction de l'ordre des microsecondes, voire des nanosecondes dans certains cas. Cette rapidité est cruciale pour les circuits sensibles nécessitant une protection réactive.
2. Opération à Basse Courant
Les eFuses ne se limitent pas seulement à des courants élevés, ils peuvent également être conçus pour fonctionner efficacement avec des courants faibles (typiquement 100 mA ou moins) et des tensions basses à un chiffre. Cela les rend idéaux pour des applications variées.
3. Réajustable
Certains modèles d'eFuses offrent la possibilité de rester éteints après une activation (mode de verrouillage) ou de reprendre un fonctionnement normal après la résolution d'une défaillance (mode de réenclenchement automatique). Cette flexibilité est particulièrement utile dans des situations transitoires.
4. Protection Avancée
Les eFuses peuvent fournir une gamme étendue de protections, telles que la protection contre la polarité inversée, la protection contre les surtensions, la protection contre la surintensité inverse, et même une régulation précise de la vitesse de coupure/on. Ces caractéristiques étendent leur utilité dans divers scénarios d'application.
Choix d'un eFuse
Lors du choix d'un eFuse, plusieurs paramètres sont à considérer. Le courant nominal et la tension maximale supportée sont des critères de première importance, pouvant varier de moins d'1 ampère à environ 10 ampères. La vitesse de réponse, le courant de repos, la taille (empreinte), ainsi que le nombre et le type de composants externes nécessaires sont également des éléments déterminants.
Exemples de Solutions
Des solutions de fabricants renommés tels que Texas Instruments, Toshiba Electronic Devices and Storage et STMicroelectronics sont souvent utilisées pour des applications spécifiques. Par exemple, le TPS26620 de Texas Instruments, configuré pour une application PLC de 24 volts, offre une protection robuste contre la surtension, la sous-tension et la polarité inversée.
Conclusion
Les eFuses ne remplacent pas simplement les fusibles thermiques, mais les complètent efficacement. Leur utilisation judicieuse dans des domaines tels que les systèmes de remplacement à chaud, les applications automobiles, les contrôleurs logiques programmables (PLC) et la gestion de charge et décharge des batteries permet aux concepteurs d'allier les avantages des deux technologies pour une protection optimale.
En somme, les eFuses représentent une solution moderne et polyvalente pour le contrôle du flux de courant, offrant des avantages substantiels par rapport aux fusibles thermiques traditionnels. Leur adaptabilité, leur rapidité d'action et leurs fonctionnalités étendues en font un choix judicieux pour les applications électroniques les plus exigeantes.