现在，新的杂乱事务模型正选用根据云的渠道，经过省去内部数据中心，以进步功率，削减本钱开销（CAPEX）和运营开销（OPEX）。选用云存储和根据云的服务代表一个真实的大趋势，近几年不只在大型企业越来越盛行，而且在中小型企业（SMB）中所占份额也明显添加。除了少量企业出于功用、牢靠性或网络和数据安全原因而需求保存内部数据中心，大多数企业将继续这趋势。
云存储市场规模将以23.7%的复合年添加率(CAGR)添加，估计到2022年将到达889.1亿美元。据估计，数据中心和根据云的存储耗费当今总发电量的3%，跟着对云存储和数据中心的需求以如此快的速度添加，估计动力需求在短期内将明显添加。因为动力运用对环境的影响和节约数百万美元运营本钱的潜力，数据中心规划人员面对应战，要经过选用先进的配电和办理计划来进步能效，一起坚持或减小外形。在这范畴，即便进步最小百分比的能效，也相当于节约很多名贵的动力和本钱。
一个重要的方针是下降电源运用功率（PUE）比率。 为完成这一方针，需求技能来取得更高的能效、精确性和牢靠性。 这与配电体系（PDU）、母线槽、不间断电源（UPS）以及维护它们的电路。
因为数据中心和根据云的体系的功率密度不断进步，对过流维护的要求比以往任何时候都更具应战性，而且已成为一切维护考虑要素中最要害的要素之一。对更高的精确性、牢靠性、安全性（例如满意IEC 62368规范）和具有先进确诊的快速呼应的需求正越来越遍及。传统保险丝因为呼应缓慢、缺少确诊或毛病陈述不能满意这些要求。
将电子保险丝(eFuse)与平等传统保险丝例如熔融熔断器和聚合物正温系数（PPTC）可复位保险丝的规范和功用进行比较标明，eFuse具有十分低的呼应时刻和浪涌电流操控，在发生短路时大大减小电流尖峰。
图1. eFuse比照传统保险丝
因为这些原因和近年新技能的呈现，在可行的情况下，规划人员企图将传统的保险丝替换为热插拔操控器和外部FET，或许替换为eFuse。eFuse含集成操控器的功率MOSFET和许多内置维护功用包含过压、过流对电池短路和热维护以及确诊功用如电源自检(power good)、电流监测和毛病/启用。另一方面，热插拔操控器运用外部FET而不是集成的FET，且一般用于较高电流运用。
图2. eFuse的功用
两种技能的首要差异在于eFuse可以实时盯梢内置MOSFET芯片温度和电流，并能敏捷采纳纠正办法。 尽管如此，热插拔操控器能经过扩大主MOSFET来进步电流，在超越100A的高电流运用中仍会盛行。 而eFuse的继续电流承受才能从1A到50A（取决于导通Rds(on)、封装和边界条件），有望在服务器和云存储运用中遍及。
图3. eFuse和热插拔操控器
eFuse现在被运用于各种云运用中，包含用作存储设备的企业硬盘驱动器(HDD)和固态硬盘(SSD)、存储体系中的背板维护、服务器和热插拔电扇。每一运用都提出了不同的应战。在驱动电感和电容负载时发生的电应力、热插拔和短路发生的应力，使得难以确保在安全作业区(SOA)运转，而且在满意严厉的能效要求的一起完成功用安全。一些要害运用和相关应战如下：
图4. eFuse用于云运用
1. 适用于一切运用的快速、精确的过流维护：传统计划如熔断保险丝和PPTC的耐受性十分差，呼应时刻和跳闸时刻从几百毫秒到几秒不等，详细取决于短路事情的类型。 一起，大多数eFuse都根据编程的电流极限值在几微秒（<5µs）内呼应短路事情，并将电流坚持在编程值，直到芯片温度超越热关断阈值停止。
2. 热插拔电扇和存储体系：因为与这些运用相关的电机或输出电容较大，在发动过程中或许会呈现很大的涌流。但是，在输出端选用可操控和可编程转换率的eFuse有助于削减大浪涌电流，然后维护体系。特别是关于电扇来说，有和没有eFuse的运转对浪涌电流有很大的影响。有eFuse，浪涌电流大大下降，然后维护下流电路。
3. 对电源的过压维护：因为电源毛病或衔接到过流维护输入的DC-DC转换器毛病，一切下流电路都或许承受过压应力，这些电路的耐压或许没那么高。 有利的是，eFuse内置过压维护功用，可将器材的输出钳位到必定的安全电压水平，即便输入电压远高于作业电压。 因而维护了下流电路免受过压应力的影响。 在许多情况下，受维护的电路耐受十分低的过电压应力。 因而，过压维护不只要牢靠，还要十分快。 关于eFuse，检测和激活内部钳位的时刻约<5µs。
安森美半导体开宣布从3V到12V的多种eFuse，支撑从1A到12A的接连电流。 最新的器材是12V eFuse系列NIS5232、NIS5820、NIS5020和NIS5021，别离支撑4A、8A、10A和12A，用于需求过流、过热、过压和浪涌电流维护的运用，并能经过通用输入输出(GPIO)陈述毛病及禁用输出。在不断减小全体规划尺度的压力下，DFN10（3mm x 3mm）和DFN10（4mm x 4mm）封装有助于应对应战和援助紧凑的布板。
总结
因为进步电源运用功率(PUE)比率日增的压力和希望，数据中心和云服务器的功率密度不断添加，以及安全规范的推广，对过流维护器材的负荷在改动并变得愈加杂乱。eFuse具有高精度、快速呼应时刻、高牢靠性、毛病陈述才能和确诊特性，有助于处理云运用、工业、轿车和电信设备过流维护的应战。
作者介绍
安森美半导体产品营销司理 Pramit Nandy
Pramit是安森美半导体产品营销司理，致力于工业、电信和云核算运用的电路维护。Pramit在用于轿车、工业和消费市场的电源、模仿和混合信号电路具有验。
约10年电气体系和操控工程专业阅历，约5年模仿体系和运用工程阅历。
注释
Melting Fuse：熔断熔丝
PTC：正温系数
DC Supply：直流电源
Spike in Current：电流尖峰
Overcurrent & thermal Protection：过流及过热维护
Intimate thermal monitoring & unconditional safety：亲近热监控和无条件安全
Short to Ground Protection：对地短路维护
Reverse Current Protection：反向电流维护
Polarity reversal protection：极性回转维护
Reverse bleed prevention：防止反流
Reverse Current Protection：反向电流维护
Pass-transistor + Control circuit：导通管 + 操控电路
Current Monitor：电流监测
Load diagnostics：负载确诊
Load Control：负载操控
FAULT ENABLE：毛病启用
Overvoltage Protection：过压维护
Immunity to power supply glitches/drift：不受电源毛病/漂移的影响
Short to Battery Protection：对电池短路维护
Internet Connectivity：互联网联接
Data Management：数据办理
Colocation Inter Connectivity：保管间联接
Storage Management：存储办理
Main Fuse：主保险丝
Aux eFuse: 辅佐eFuse Fans：电扇
Server Racks：服务器机架
Storage Racks：存储机架
Backplane：背板
Fast Switch：快速开关
Storage System (NAS)：存储体系 (网络附加存储NAS)
12V Main supply：12 V主电源
Blade Server Electronics：刀片服务器
