All-in-One多功能系統電源保護：eFuse工廠自動化應用
前言：
作者：德州儀器Paul Kundmueller
「多功能」聽起來很棒，對吧？綜觀歷史，真正將「多功能」發揮得淋漓盡致的產品，莫過於瑞士刀。1891年問世的瑞士刀用途廣泛、體積輕巧、價格低廉，儼然成為一種經典。這項工具能滿足日常生活的多種需求，又方便隨身攜帶，實在無可挑剔。
現在想像自己身處一間工廠，環顧四周，許多問題都可能發生，例如電源短路、電力中斷、電線錯接等。為了避免這些情況，你需要完善的系統保護，確保系統順暢運作、預防工廠停工。您的可編程邏輯控制器（PLC）或馬達驅動系統可能需要的保護功能包含：
現場接線錯誤預防
短路保護
過壓保護
突波抗擾
反向電流阻斷
浪湧電流控制
您也許會想：有沒有一種多功能半導體元件，和瑞士刀一樣近乎萬用，不只能提供這些保護功能，而且設計尺寸輕巧、價格實惠，能滿足24V工廠自動化系統的需求？
TI的eFuse正是專為電源保護設計的多功能解決方案。eFuse為60V積體電路，只靠單一零組件便能提供全方位的系統電源保護。除了支援寬廣的運作電壓範圍（4.5V至60V），適合工業級自動化應用，eFuse也具備高配置性，所有元件的保護功能皆可彈性調整，方便透過微調電阻或電容值（如電流限制或 ）修改設計。
在過去，您可能需要透過離散式解決方案保護系統，但有時可能導致設計體積笨重、效率低落，更壓縮電路板空間與功耗預算。相較之下，eFuse是尺寸精巧、功耗更低的一種選擇。圖一以24V、0.8A輸入功率的保護設計為例，比較離散式保護電路與整合式eFuse電路。兩者的功能性相同，但eFuse的體積縮小81%、效率則高出37%。
圖一：離散式與整合式eFuse體積比較
除了提供多重保護，eFuse的價格也很實惠，因此能應用於各種設計，有助降低組裝與整體物料的成本。
另外，採用離散式零組件時，經常需要因為生命週期終止而修改電路板布局。然而，TI eFuse產品生命週期長，符合工廠使用壽命長的自動化設計，能省去時常更換終產零件的麻煩。
綜合以上，eFuse是一種精巧、應用彈性極高的解決方案，能保護您的24V輸入、避免PLC或馬達驅動系統發生各類常見故障。穩健的保護性能也有助維持系統運作，降低工廠停工風險，進而提高運作效率。
參考資源
以下產品規格表說明60V eFuse提供的各種保護功能：
• 「支援4.5V至60V、478mΩ、0.025-0.88A eFuse整合式輸入與輸出反向極性保護」
• 「支援4.2V至60V、150mΩ、0.1-2.23A eFuse整合式輸入反向極性保護」
• 「支援4.5V至60V、31mΩ、0.6-6A eFuse輸出功率限制與突波保護」
以下應用報告說明eFuse於工廠自動化系統中的應用：
• 「eFuse簡介」
• 「PLC系統的背板電源保護」
• 「PLC系統的輸出功率端口保護」
• 「馬達驅動控制電源的單點故障保護」
關於德州儀器（TI）
德州儀器（納斯達克股票代碼：TXN）為位居世界領導地位的全球半導體公司，致力於設計、製造、測試以及銷售類比和嵌入式半導體晶片，為工業、汽車、個人電子、通訊設備和企業系統等市場服務。打造更美好的世界是我們的願景，為此，我們以半導體技術為基礎，致力於創造更輕巧、更高效、更可靠及更具成本效益的產品解決方案，使半導體更加普及地被應用於各式電子產品中。推動半導體技術持續更上一層樓，是我們數十年來始終如一的信念。更多詳情，敬請瀏覽TI.com。
