eFUSE的工作原理是什么？为什么特斯拉要用eFUSE取代传统保险丝？

eric_wang

eFUSE的工作原理是什么？为什么特斯拉要用eFUSE取代传统保险丝？ [复制链接]

汽车卷起来了，efuse也被带火了。尤其最近一段时间，ST、TI、安森美、英飞凌都在力推这项技术，国内厂商也在默默发力，这个市场正式进入大竞争时代。

          

在当前汽车技术快速发展的时代，电子保险丝（eFuse）因其优越的性能和多样的功能正在逐步取代传统的继电器和保险丝。eFuse采用芯片和功率半导体开关，具有寿命长、反应速度快、自动恢复、体积小、更多保护和检测功能、维修成本低等优势。

          

特斯拉是最早拥抱eFuse的厂商之一，2017年在Model3车型用大量eFuse替代低压继电器+熔断器。

          

对于汽车而言，保险丝熔断是一种确保电气系统可以安全隔离的简单方法，可以避免电池的高电流消耗导致电缆过热甚至起火。

          

但由于很多系统故障并不严重，甚至希望系统恢复运行而不是简单熔断，这时eFuse的可恢复性就显得非常重要。   

 

不同保险技术的对比

          

 

 eFuse的工作原理 

 

 

 

eFuse是一种串联连接到主电源轨的低电阻开关，由逻辑电路控制，用于保护负载和电源。当发生过载或短路情况时，eFuse会将电流限制在预定义的安全值，并在过压情况下将输出电压限制在安全水平，从而保护负载免受电源故障引起的异常影响。如果故障情况持续存在，eFuse会将负载与电源断开。根据不同版本，eFuse可以在锁断模式下运行，需手动重启，也可以在自动重试模式下自动恢复。    

eFuse的功能

          

 

 eFuse的主要优势 

 

          

反应速度快：传统保险丝需要时间通过焦耳热达到熔点，而eFuse通过监控检测电阻器上的电压，能够在毫秒级甚至纳秒级内快速响应过流和短路情况，显著减少瞬态跌落电压和大电流对系统的影响。

          

高精度保护：eFuse可以精确设置电流和电压阈值，通过外部电阻器或编程实现高精度的过流和过压保护，确保系统在异常情况发生时得到快速有效的保护。

          

可重复使用：eFuse不会因一次短路损坏，能够多次使用并在短暂时间内自动恢复，减少了维修成本和时间，提升了系统的可靠性和可维护性。

          

体积小、集成度高：eFuse通过集成在PCB板上，节省了空间，并且能够封装多种保护功能，如过载保护、过温保护、过压保护和反向电流防止等。

              

降低维护成本：传统保险丝是一次性的，而eFuse可以自动恢复或保持关断至施加外部信号恢复，不需要手动更换，大大降低了维护成本。

          

智能监控与诊断：eFuse具备芯片控制，能够进行电压、电流、温度等参数的实时监控和诊断，支持远程故障检测和OTA（Over-the-Air）升级，提升系统智能化水平。

          

环保与节能：传统保险丝和继电器组合耗散能量较高，而eFuse的功率效率高，减少了能量浪费和二氧化碳排放，符合现代环保和节能的要求。

          

 

 市场前景 

 

          

随着汽车技术的不断进步，高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）功能的复杂性增加，对电气系统的可靠性和安全性提出了更高要求。传统保险丝和继电器在响应速度、监控诊断能力及自动恢复方面存在不足，难以满足新一代汽车电气系统的需求。

          

eFuse的引入解决了这些问题，其高效的保护性能和智能化功能使其在市场上备受关注。尤其在电动汽车和高级别自动驾驶车辆中，eFuse能够提供更高的安全保障，确保关键系统如制动、转向和传感器等始终安全供电。

          

此外，随着汽车低压电气系统由12V升级至48V的趋势，eFuse在高压系统中的优势更加显著。48V系统需要更高的可靠性和寿命，而eFuse没有机械触点，寿命更长，能够承受更高的电压和电流，减少了设计和维护成本。

 

 供应商及动向 

          

最近也有很多公司在抢占车用eFuse的市场机会。如安森美、意法半导体、英飞凌……扫码关注订阅号：汽车开发圈 ，阅读更多完整内容。

 

 

秦天qintian0303

电子保险丝的一大优点就是可恢复，这一点也非常适合高集成的设备

吾妻思萌

efuse 速度快，避免过压过流造成更大损失啊。

盛世辉煌电子科学

电子保险丝的一大优点就是可恢复，这一点也非常适合高集成的设备，这一点确实长见识了

se7ens

这个现在改名字叫eFUSE了吗

我理解就是电子开关

跟之前的IPD功能类似，带电压电流检测的switch，可以通过MCU或者控制信号来开通或者关断

13620203064

我还以为是fuse，只存储一次的存储flash。。。哎。。。

xutong

可调节的I2T曲线，更低的损耗，没有FUSE base 造成的接触阻抗

融合了过压保护，过温保护等，还可以在线诊断

qfnurz

来论坛学了不少电子知识，了解了不少新知识，谢谢楼主科普efuse

lugl4313820

可调节的I2T曲线，更低的损耗，没有FUSE base 造成的接触阻抗

融合了过压保护，过温保护等，还可以在线诊断

许大佬总结优秀！

光着脚丫的龙

低电压低电流可以直接选择内置FET的电子保险丝芯片，高电压或者大电流选择具有外部导通 FET 的热插拔控制器。