我最近给儿子做了一台卡丁车（好吧，名义上是给儿子 
），功率系统是60V电池驱动一台1800W的无刷电机。感兴趣的坛友可以看看我这个开源帖。
【开源分享】一个月狂搓卡丁车电机控制器。越野漂移轻轻松！（用料：MPQ5882，MPQ5884，MPQ4583，MP1921A，MP9943） - 汽车解决方案 - MPS技术论坛
在设计电源母线的时候，我做的第一件事就是在考虑这个问题：如果电机堵转、线束短路、或者MOS管击穿，谁来保护母线、控制器、坐在卡丁车上的人？
传统方案很简单
放一颗功率保险丝，这种方案我以前也用过不少次。但这次我在原理图的时候不太想用这种传统的功率保险丝，因为传统保险丝有几个让我不太爽的地方。
首先它是一次性的，烧了就得换，你得买好几个准备着，但是这不是最关键的，最关键的是，当我车上的烧了之后，我总是想不起来之前备用的放在哪里了。
其次它没有诊断能力。烧了之后，你不知道是什么时候熔断的、因为什么原因熔断的。
而且一次性保险丝响应速度慢。这种保险丝过载之后靠热熔断，需要几百毫秒到几秒才能断，这个时间内你的MOS管或者板子可能已经烧完了。
由于我最近拆汽车电阻产品比较多，加上新能源炒e-Fuse比较火，我也挺想试试这种e-Fuse。于是我选了一颗e-Fuse芯片，MPQ5882，放在母线入口。另外还在两路XT60扩展电源口各放了一颗MPQ5884。
用完之后我的感受是：
这篇文章把e-Fuse的原理、对比和选型逻辑给你讲清楚。
附上一张5884的绝美45度黄金下颌线
传统保险丝到达熔断点就物理断开了，就烧坏了。但是e-Fuse到达"熔断阈值"只是关断了MOS管，它是可以自动恢复的，也可以由MCU控制重新打开。
这个"熔断阈值"是可编程的。通过FUSE引脚上的电容C65的容值来设定熔断时间，通过CS引脚上的电阻R58来设定电流阈值。
扶我起来，我还能用）从响应速度看：传统保险丝过载10倍时典型响应几毫秒，e-Fuse的短路保护响应是微秒级——差三个数量级。电机堵转或线束短路的瞬间，传统保险丝还在一脸懵逼的时候，而e-Fuse已经在电路板受损前切断了MOS管。
从精度看：传统保险丝±20%，e-Fuse的电流检测精度±10%（MPQ5882的SENSE增益90μA/A，误差范围±10%）。这个精度意味着你可以把保护阈值设得更接近正常工作电流，降低误判的概率。
从可恢复性看：传统保险丝断了就废了，e-Fuse关断后可以自动重试（打嗝模式）或由MCU控制恢复。这方面的差异不言而喻。
从诊断能力看：传统保险丝无诊断能力——噶了就噶了 
，你不知道为什么。而e-Fuse有FLT#故障输出引脚，有温度监控引脚（TS），有电流监控引脚（CS），MCU可以实时读取这些信号，知道电流多大、温度多高、有没有故障，然后做出理性判断。这才是真正的智能保护。
从成本看：传统保险丝+底座约2~5块钱，而e-Fuse芯片约8~15块。单看成本e-Fuse贵，但加上售后成本（不需要备货不需要换）和线束保护成本（e-Fuse放前端可以保护整条线束），总成本未必更高。
说到这里，再看看卡丁车上e-Fuse的使用。
我的卡丁车动力系统有两条需要保护的路径：第一条是电池输入母线——60V电池到电机控制器的主通路，这个条通路正常工作电流最大约30A（1800W÷60V），额定值在15A左右，堵转电流可能超过100A。第二条是两个XT60电源输出扩展口——给后续扩展的外设（氮气加速风机等）供电，每路最大15A。
这两条路径的保护需求不同，所以我用了两颗不同的e-Fuse。
母线上放了MPQ5882，它的额定电流更大，可以承受卡丁车急加速时的大电流冲击。XT60口放了MPQ5884，额定电流小一点，适合给外设供电的保护。
再说几个e-Fuse的隐藏功能 
，这些是传统保险丝开了挂也做不到的。
开路负载检测（OLD）：MPQ5882的OLD引脚可以在EN关闭时检测负载是否开路，比如你的XT60线没插，芯片能主动告诉你"负载不在"，FLT#引脚拉低来通知MCU。
温度监控（TS引脚）：芯片内部有温度传感器，TS引脚输出与MOS管结温成正比的电压。MCU可以通过ADC读取这个值，实时监控功率器件的温度，过热时降功率运行而不是硬关断。这就相当于一个电流监控，甚至可以实时绘制时间电流功率的曲线。
反向电池保护：MPQ5882内部有反向电池检测，如果电池线接反了，芯片会自动导通MOS管来保护自身和后级电路，这时候会us级的触发过流保护从而切断MOS。而传统保险丝做不到这个——电池装反了它照样导通，等你发现的时候后级已经黑一块灰一块。
低功耗模式：低IQ模式下静态电流只有25μA，适合电池供电系统长时间待机。所以在卡丁车控制器上，我把这个MPQ5882的EN引脚拉出来接了一个按钮用来作为系统上电按钮。传统保险丝没有待机的概念，它永远在线，离线既离世。
CS引脚 ，用来做电流检测。这个引脚外接了一个下拉电阻R58，我原理图里用的是1K。当MOS管导通时，CS引脚会输出一份与V_IN到VM负载电流成正比的电流，增益Kcs=90μA/A（±10%），也就是说负载每流过1A，CS就跟着流出90μA。R58把这个小电流变成电压，MCU读CS上的电压，就知道现在过了多大电流：
CS引脚内部钳位在3V。也就是说电流再大，CS上的电压最高也只到3V，超出的那部分电流会从FUSE引脚“泄”出去，开始给FUSE上的电容充电计时，这就是“熔断计时”的起点。所以熔断的电流阈值，其实就是让CS电压刚好顶到3V的那个电流：
反过来算：我想让它在多大电流下才开始熔断，就按下面这个公式反推R58该选多大：
拿我的板子算一下：R58=1K，Kcs=90μA/A，那么Kcs×R58=90μA/A×1kΩ=0.09V/A，熔断电流=3V÷0.09V/A≈33A。也就是说负载电流冲过33A左右，芯片才开始“计时”，并不是一过流就立刻断。
FUSE引脚 ，用来定“多久断”。它外接了一颗电容C65，容量越大，“熔断”越慢。芯片内部的逻辑是：过流后先给C65充电，充到3V再放到0V算一次，内部计数器加1，累计到32次才关断MOS管，同时把FLT#拉低报故障。关断时间跟“超出多少电流”有关，室温下设ΔIo=Io−I_FUSE_CL 为超出的电流，ΔIo不到3A时：
如果ΔIo在3A到15A之间，关断时间掉得很快，改用下面这个公式：
ΔIo超过15A以后，关断时间基本不再缩短，已经进入“秒断”的区间了。温度也会影响它：芯片到105°C时，关断时间只有常温下的40%左右；到−40°C时大约是60%。还有一点很关键，如果过流只是“一阵一阵”的，电流掉回阈值以下，计数器会自己往回减，减到0就恢复正常，这也是e-Fuse“烧不死”的原因。往回减的这个电流是：
这里注意三点：一是C65至少要10nF，并且选C0G/NP0材质（温度变化时容值稳定），尽量贴近FUSE和GND放；二是熔断阈值建议设在20A以上，设得太低的话内部充电电流会跟着变，时间不好算准；三是短路是另一条独立保护：电流冲到80A左右直接秒断，不等计时，专门保护MOS管不被瞬间大电流打坏。
在做原理图设计的时候，搞定了上面这两个引脚，你的设计就没啥大问题了。
所以把车规级的e-Fuse放在DIY的卡丁车里，听起来有点"杀鸡用了牛刀"，但反过来想一想。我给儿子花300块买车架、1200块买电机电池，最终做出来一台能跑60km/h的卡丁车，保护电路多花十几块钱，换来的是短路时微秒级切断而不是等保险丝慢慢熔断，以及MCU能实时知道电流和温度，所以这笔账怎么算都不亏。
从公众号摸过来的，感谢分享案例，E-fuse确实综合考量更好
efuse主要是过流的时候切断后级回路，有没有带过压切断功能的efuse呢，或者MPS别的器件有这种功能呢，还有就是efuse是怎么避开容性负载上电浪涌电流错误判断的呢
之前用的fuse都是那种玻璃管的，还没有接触过这种类型的保险
传统的熔断器是正式名字哦。保险丝总会让人都这个小小的零件寄予了过多的期待。实际需要数倍的电流和相当长的时间。
您好，
1.绝大部分的efuse 芯片不带OVP功能，个别可能会带，比如MP5016H中提到带Output over-voltage protection (OVP)。 更多的时候插拔尖峰是要前端加TVS来限制
2.efuse无法区别正常电流还是启机阶段的输出电容充电大电流，通常输出电容过大可能会在上电阶段efuse就OC或者OT, 有些efuse会推荐控制 间歇打嗝冲高输出电压在启机阶段，有些小功率的efuse会可以设定软启 让输出电压上升斜率慢些。再者就是设计时考虑 减少输出电容或者多个efuse并联来增加通流能力
从公众号摸过来的，感谢分享案例，E-fuse确实综合考量更好
e-Fuse是串联在输入母线端，只能起到保护作用，那要怎么知道是什么原因导致的熔断的？MCU如何进行自诊断？
从交流群摸过来的，感谢分享案例，E-fuse确实比保险丝更灵活，有问疑问，这是不是属于电子负载类器件
学习到了，这种保险当时还没用过
e-Fuse之前没了解过，这次第一次接触，了解下来，那这个是不是配置好之后，既有慢熔断的特性，可以过滤偶尔的冲击电流，又有峰值电流瞬间熔断的特性，关键是还能当电流检测来用。
看完感觉这个 e-Fuse 还挺实用的，之前对这东西了解不多，基本就当成电子版保险丝了。文章里实际把电流和保护这些参数算出来之后就比较好理解了。就是有点好奇，实际跑起来的时候短路保护和启动瞬间的浪涌表现怎么样，有测试波形的话应该会更直观。
