-帶電流監(jiān)控功能-

多重保護器件

集成3mΩ功率MOS，15A直流電流

在當(dāng)前高度數(shù)字化和數(shù)據(jù)驅(qū)動的時代，數(shù)據(jù)中心以前所未有的速度和深度不斷拓展。服務(wù)器及通訊設(shè)備作為支撐這一技術(shù)革命的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著處理復(fù)雜算法和海量數(shù)據(jù)的重要角色。

為保證數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性和高效能，需要大量高功率輸入電源以支持多個運算系統(tǒng)同時運行。在這種復(fù)雜的環(huán)境下，用戶需要確保總電源與子系統(tǒng)之間建立有效的過流保護隔離，以防止局部故障影響整個系統(tǒng)的正常運作。

傳統(tǒng)保險絲作為一次性保護元件，面臨著響應(yīng)速度慢、過流保護點易受環(huán)溫影響、保護功能單一等問題，無法滿足服務(wù)器在高頻率運行時對快速電路保護的需求。相較之下，E-Fuse利用電子控制實現(xiàn)快速響應(yīng)和精準(zhǔn)保護，支持在納秒級別內(nèi)檢測到并切斷輸出，從而有效防止電流過載或短路對其他設(shè)備的損壞或數(shù)據(jù)丟失；并擺脫了熱保險絲自毀式保護帶來的高成本維護和復(fù)雜的選型問題，具備可編程、可自恢復(fù)、可診斷等更為豐富的功能，顯著降低了用戶在設(shè)計和維護階段的成本。

IS6102A

長工微最新推出IS6102A 15A E-Fuse，支持4.5V-16V寬電壓輸入，內(nèi)部集成3mΩ功率MOS及各種監(jiān)測保護模塊，用戶可預(yù)設(shè)保護配置來控制芯片狀態(tài)。一旦出現(xiàn)異常，IS6102A能迅速控制場效應(yīng)晶體管 (FET) 截止，確保電路故障情況下有效地將電流和電壓限制到安全水平。

01 高精度電流監(jiān)測

高功率運行的GPU/DPU等復(fù)雜負(fù)載的需求是數(shù)據(jù)中心電源設(shè)計的一大挑戰(zhàn)，IS6102A提供高精度的電流監(jiān)測功能（IMON），對實時流經(jīng)FET的電流可以進行高精度的等比電流轉(zhuǎn)換，將電流轉(zhuǎn)化為電壓信號反饋給電源管理，實現(xiàn)±3%的電流監(jiān)測精度（在6A < Io < 15A范圍內(nèi)），有效增強了電源系統(tǒng)對負(fù)載和電流的管控能力。

02 支持Hot plug與自恢復(fù)應(yīng)用

傳統(tǒng)熔斷器一旦跳閘，通常需要關(guān)閉整個系統(tǒng)，排除保險絲熔斷故障后方能重新上電。在數(shù)據(jù)處理與運算等多設(shè)備應(yīng)用中，整機斷電可能導(dǎo)致運算數(shù)據(jù)丟失，部分應(yīng)用停機維護方式成本極高。

IS6102A支持暫態(tài)故障條件后自動恢復(fù)運行，以減少停機時間和運營中斷風(fēng)險，延長設(shè)備的使用壽命。在持續(xù)故障發(fā)生時，其支持監(jiān)測和異常報告，用戶可快速診斷原因，協(xié)助維護人員快速定位異常點，顯著節(jié)約故障排查時間和人力成本。

對于無法自恢復(fù)的故障或需要維修擴展設(shè)備部件的情況，IS6102A的Hot plug能通過外圍器件設(shè)置可調(diào)節(jié)的插入延遲（insert delay）時間，避免插入瞬間產(chǎn)生過高的頻率和電壓，防止設(shè)備擊穿損壞及總線干擾問題。

圖為IS6102A的熱插撥波形示意

同時，IS6102A內(nèi)置可調(diào)節(jié)的軟啟動速率模塊，用戶可根據(jù)需求設(shè)置不同的啟動速率，有效抑制浪涌電流，更好地保護后端元件。

圖為IS6102A的軟啟動速率示意圖

03更緊湊及更高的利用率

IS6102A采用3 mm x 5 mm的22 Pin QFN封裝，與Fuse相比具有更高的電流密度，更豐富的功能，更快速準(zhǔn)確的關(guān)斷速度，同時提供高可靠性和一致的保護性能。其可編程特性使其適用于多種復(fù)雜負(fù)載和高器件密度的應(yīng)用場景，具有極高的性價比。

04 更快速的故障響應(yīng)

IS6102A在兼?zhèn)錈岵灏危擞勘Ｗo功能的同時，支持前后端故障狀態(tài)檢測和快速響應(yīng)。

為避免上游電源器件短路或過載導(dǎo)致的停機，IS6102A能夠斷電的同時保證芯片在用戶預(yù)設(shè)的電流限制內(nèi)正常工作。通過ISET引腳設(shè)置E-Fuse的最大電流限制，當(dāng)監(jiān)測到電流超過設(shè)定值時，芯片將迅速控制FET進入可變電阻區(qū)，限制電流并進行故障計時。如果在計時內(nèi)電流恢復(fù)正常，則認(rèn)定為暫時故障后恢復(fù)正常運行（OC RECOVER）。反之計時結(jié)束后電流未降至設(shè)定值以下，芯片將通過故障匯報引腳拉低，并迅速切斷回路（OCP）。

圖為IS6102A的過流示意圖

圖為IS6102A的OCP實測波形示意圖

在下游器件發(fā)生短路時，電流瞬間到極高值。為防止大電流對上游器件造成影響，IS6102A支持200ns以內(nèi)的快速過流保護（SCP)。若判斷為暫時故障，芯片將在一段時間后嘗試限流啟動。持續(xù)的SCP將導(dǎo)致芯片LATCH OFF,進入故障關(guān)停狀態(tài)。

圖為IS6102A的SCP實測波形示意圖

此外，IS6102A集成了全方位的故障檢測和保護功能，包括輸入過壓保護（OVP）、過溫保護（OTP）等，以快速響應(yīng)故障，降低系統(tǒng)受故障狀態(tài)影響的可能性，降低維護成本與排查難度。

【關(guān)于長工微】

東莞市長工微電子有限公司成立于2016年5月，坐落于東莞松山湖，擁有專業(yè)技術(shù)團隊，堅持自主正向研發(fā)，致力于高性能低壓大電流電源芯片設(shè)計。針對XPU供電領(lǐng)域的國產(chǎn)空白，推出全套6A-1000A電源解決方案，打破了國外芯片壟斷的現(xiàn)狀。產(chǎn)品包括開關(guān)電源、多相控制器、智能功率級、電源模塊、電子保險絲，可廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、計算機、通訊、消費電子等市場。