一、核心定义与功能
- 保护机制:短路保护指电路发生短路时,通过快速切断电流或限制电流峰值,防止器件因过流、过热而损坏。其核心在于平衡动作速度与误触发风险,确保在真实短路时及时响应,同时避免瞬态过载误触发。
二、技术实现方式
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功率器件级保护:eIs嘉泰姆
- MOSFET设计:通过内置电流检测电路,在短路时触发关断逻辑(如逐周期过流保护),或降低开关频率以减少热损耗。
- LDO稳压器:采用过流限制电路,当输出短路时自动限制输出电流,并配合温度保护防止过热损坏。
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系统级策略:eIs嘉泰姆
- 智能控制:主控芯片实时监测电流/电压,结合算法判断短路状态,驱动继电器切断电路(如智能插座中的“安全卫士”机制)。
三、典型应用场景
- 智能家居:智能插座集成短路保护,防止过载引发火灾风险。
- 电源管理:
- LDO稳压器:如V50(400mA输出),通过限流与温度保护确保稳定供电。
- DC-DC转换器:芯片在输出短路时自动降低开关频率,缓解热应力。
- 工业设备:中低压MOS管(如50N06)在电机驱动中通过软启动与过流保护提升系统可靠性。
四、关键器件示例
器件类型 |
保护特性 |
封装与参数 |
LDO稳压器 |
短路保护 + 温度保护 |
TO252封装,400mA输出2 |
MOSFET |
逐周期过流保护 + 软启动 |
TO252封装,50A/60V5 |
DC-DC转换器 |
频率降频 + 过流保护 |
TO252-5封装,0.8A输出4 |
线性稳压器 |
过流保护 + 低功耗关断 |
TO252-5封装,1.0A输出6 |
五、设计考量
- 响应速度:功率MOSFET需在微秒级内响应,避免热积累导致失效。
- 误触发抑制:通过滤波电路或延时机制区分瞬态峰值与真实短路。
- 多级防护:器件级保护(如LDO限流)与系统级控制(如继电器切断)协同工作,提升容错能力。
短路保护技术通过硬件与算法的结合,已成为现代电子系统可靠性的基石,覆盖从消费电子到工业设备的广泛领域。eIs嘉泰姆