9 - 24V电子保险丝NIS4461系列：助力电路可靠运行

在电子电路设计中，保护电路免受过流、浪涌等故障的影响至关重要。ON Semiconductor推出的NIS4461系列电子保险丝，为硬盘驱动器及其他电路提供了有效的保护方案，显著提升了电路的可靠性。

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产品概述

NIS4461 eFuse是一款经济高效、可复位的保险丝，能有效保护下游电路。它通过限制电流来应对过流事件，同时防止高浪涌电流，还能实时监测负载电流。其输入电压范围为9V至24V，适用于多种应用场景。

典型应用

该系列产品的典型应用包括硬盘驱动器、主板电源管理、风扇驱动器、工业手持设备以及便携式仪器等。这些应用场景都对电路的稳定性和可靠性有较高要求，NIS4461 eFuse正好能满足这些需求。

产品特性

集成与保护

• 集成功率器件：具备热保护功能，无需外部电流分流器，减少了外部元件的使用，简化了电路设计。
• 宽输入范围：支持9V至24V的输入电压，适应不同的电源环境。
• 内部欠压锁定电路：能有效防止因输入电压过低而导致的电路故障。

  静电防护

  其ESD评级表现出色，人体模型（HBM）为2000V，充电设备模型（CDM）为2000V，闩锁等级为1级，能有效抵御静电干扰，保障电路的稳定性。

  环保特性

  该系列器件无铅、无卤、无溴化阻燃剂（BFR），符合RoHS标准，满足环保要求。

引脚功能与参数

引脚连接

引脚	功能	描述
1	接地	设备的负输入电压，作为IC的内部参考
2	dv/dt	内部dv/dt电路控制输出电压的上升速率，可通过添加外部电容来增加上升时间
3	使能/故障	三态、双向接口，可用于控制eFuse的开关，也可作为状态指示器
4	I Limit	通过连接电阻设置过载和短路电流限制水平
5	NC（部分型号）/I SENSE（部分型号）	部分型号此引脚为空，部分型号用于负载电流监测
6 - 10	源极	内部功率FET的源极和保险丝的输出端
11（腹部焊盘）	V CC	设备的正输入电压

最大额定值

额定值	符号	值	单位
输入电压（稳态）	V IN	-0.6至30	V
瞬态输入电压（100ms）		-0.6至30	V

热额定值

额定值	单位
热特性参数（结到引脚）	°C/W
4层高K JEDEC JESD51 - 7 PCB（100mm²，2oz. Cu）	27.5
25°C以上降额	1.39 - 11.1
非工作温度范围	-55至155	°C
最高温度	260	°C

电气特性

在特定测试条件下（(V{CC}=24V)，(C{L}=100mu F)，dv/dt引脚开路，(R{LIMIT}=20Omega)，(T{j}=25^{circ}C)），NIS4461系列呈现出一系列电气特性，如导通电阻、热关断温度、短路电流限制等。这些参数为电路设计提供了重要参考。

应用信息

基本操作

该设备是一种自保护、可复位的电子保险丝，内部包含监测输入电压、输出电压、输出电流和管芯温度的电路。在施加输入电压时，设备会根据控制电路的限制将输入电压施加到负载上。输出电压的dv/dt由内部dv/dt电路控制，默认情况下，输出电压将在1ms内从0V上升到额定输出电压。只要温度不超过芯片预设的175°C限制，设备将保持开启状态。电流限制电路不会关闭设备，但会降低FET的电导率，以维持内部设定的电流限制水平。

电流限制

电流限制电路采用SENSEFET、参考和放大器来控制设备中的峰值电流。SENSEFET可测量负载电流的一小部分，减少了感测电阻的损耗，提高了感测电阻的阻值并降低了其功率额定值。电流限制电路有短路和过载两种限制值，短路时栅极处于高电平，FET完全增强；过载时设备主动限制电流，栅极处于中间电平。偏置电流限制电路有直接电流感测和Kelvin感测两种方法，各有优缺点。

欠压锁定

欠压锁定电路使用带滞后的比较器来监测输入电压。当输入电压低于指定水平时，输出开关将切换到高阻抗状态，保护电路安全。

输出压摆率dv/dt

dv/dt电路能以线性、受控的速率提升输出电压，不受负载阻抗特性的影响。默认上升时间约为1ms，可通过在dv/dt引脚添加外部电容来修改。需要注意的是，应使用陶瓷电容或其他低泄漏电容，不推荐使用铝电解电容。

使能/故障

使能/故障引脚是一个多功能、双向引脚，可控制芯片的输出并向其他设备发送芯片状态信息。当引脚为低电平时，保险丝输出关闭；为高电平时，输出开启。若发生热故障，引脚将被内部电路拉低到中间电平。

热保护

NIS4461内置温度传感电路，当管芯温度达到175°C时，设备将关闭并切断负载电源。对于热锁存设备，可通过重新施加输入电源或切换使能引脚来恢复输出功率；对于自动重试设备，当管芯温度降低45°C后，电源将自动重新施加到负载上。不过，不建议长时间在高于150°C的温度下运行该设备。

订购信息

设备	标记	特性	ISENSE	封装	运输
NIS4461MT1TXG	61T1	热锁存	是	WDFN10（无铅）	3000 / 卷带封装
NIS4461MT2TXG	61T2	热锁存	否
NIS4461MT3TXG	61T3	自动重试	是
NIS4461MT4TXG	61T4	自动重试	否

总结

NIS4461系列电子保险丝凭借其丰富的特性和可靠的性能，为电子电路设计提供了有效的保护解决方案。在实际应用中，工程师可根据具体需求选择合适的型号，并合理利用其各项功能，以确保电路的稳定运行。你在使用类似电子保险丝时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。