• LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • PARTNERLOGIN

ElektronikFOKUS

Fokus på elektronik

  • Branchenyt
  • Design & udvikling
  • Events
  • IoT & embedded
  • Komponenter & konnektorer
  • Power
  • Produktion
  • Test & mål
  • Wireless & data
  • Artikler fra Aktuel Elektronik

Artikler fra Aktuel Elektronik06. 05. 2026 | Pia Nielsen

Intelligent kredsløbsbeskyttelse med eFuses

Artikler fra Aktuel Elektronik06. 05. 2026 By Pia Nielsen

Denne artikel ser nærmere på, hvordan siliciumbaserede sikringer (e-fuses) opfylder behovet for intelligent kredsløbsbeskyttelse med smartere, mere sikre og mere effektive løsninger end konventionelle smeltesikringer

Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 5 – 2026 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)

Af Norman Röder, Toshiba Electronics Europe GmbH

Siden de tidligste dage for elektricitetsforsyningen har sikringer spillet en betydelig rolle i beskyttelsen af kredsløb mod overstrømme og overbelastninger. Mens de traditionelle (smelte)sikringer var enkle at bruge, så har de dog altid manglet den fleksibilitet og intelligens, som mange moderne elektronikdesigns kræver. Moderne applikationer lige fra industrielle automationsløsninger til forbrugerelektronik kræver avancerede beskyttelsesfunktioner som justérbar strømbegrænsning, termisk shutdown og hurtig respons i forhold til fejl.
Sikringer har længe været simple komponenter, som har kunnet ofres i de tilfælde, hvor der har været overstrømme i kredsløbene. De er designet til at fejle, hvorved de bryder den strøm, der løber i kredsløbet for at beskytte både forsyningskilden samt resten af kredsløbet og det tilsluttede udstyr, så risici for brand fra overophedede halvledere har kunnet undgås, ligesom brugerne bliver beskyttet mod elektriske stød i højvoltsystemer. Men når en sikring er røget, skal hele systemet gennemses, og sikringen udskiftes. Det er kun en lille irritation i tilgængeligt udstyr, men omvendt dyrt og besværligt i forseglet eller fjernt placeret udstyr.
Sikringer med automatisk reset-funktion som polymere positiv-temperaturkoefficient-komponenter (PPTC) løser delvist dette problem. De øger modstanden under fejltilstande for at begrænse strømmen og vender tilbage til en (næsten) normal modstand efter afkøling, hvilket gør dem velegnede til applikationer som USB-porte. PPTC’er har dog ulemper i form af langsomme reaktionstider (ofte flere sekunder), reststrøm, selv når sikringerne trigger, samt følsomhed over for omgivelsestemperaturen, hvilket kræver omhyggelig termisk derating-analyse.
Ud over deres ”engangsdesign” har konventionelle sikringer flere andre begrænsninger. Deres reaktionstider overstiger typisk et sekund. De lider også af toleranceproblemer, da trigger-strømmen kan variere med ±25 procent, hvilket komplicerer en præcis beskyttelse. Håndtering af indkoblingsstrømme (in-rush) udgør også udfordringer og kræver ofte tidsindstillede sikringer for at imødekomme startstrømme.
Moderne elektroniske systemer kræver mere end simpel overstrømsbeskyttelse. Traditionelle sikringer og PPTC’er mangler præcision, tilpasningsevne og fjernbetjeningsfunktioner – funktioner, der bliver stadig mere kritiske i applikationer lige fra forbrugerelektronik til industriel automatisering. For at imødegå disse udfordringer er siliciumbaserede elektroniske sikringer (e-fuses) dukket op som et mere avanceret alternativ, der kombinerer solid-state-pålidelighed med forskellige højtydende, højpræcisionsbeskyttelsesfunktioner, der ikke er mulige med standardsikringer og en mere integreret fejldiagnosticering.

Sådan fungerer e-fuses
En e-fuse bruger en MOSFET-afbryder med lav modstand styret af et integreret strømfølende kredsløb. Når strømmen overstiger en forud defineret grænse, åbner afbryderen inden med nogle få mikrosekunders responstid, hvilket forhindrer overophedning, beskadigelse af strømforsyning, kabler og tilsluttet udstyr langt mere effektivt end konventionelle løsninger. I modsætning til traditionelle sikringer kan e-fuses resettes enten automatisk eller via et signal fra en mikrocontroller, hvilket sikrer en hurtig genopretning og reduktion af downtime.
Som typiske halvlederkomponenter tilbyder Toshibas e-fuse et bredt udsnit af konfigurérbare funktioner ud over den grundlæggende beskyttelse. De inkluderer styring af indkoblingsstrømmen med en justérbar skifthastighed for at forhindre in-rush trigging, en spændingsklemme for at holde udgangsspændingen under en sikker defineret tærskel og en underspændingsspærring (UVLO) for at sikre, at drift kun sker inden for gyldige input-spændinger. De nye e-fuses tilbyder også beskyttelse mod omvendt strøm for at forhindre tilbageløb til kilden, justérbare strømgrænsere skræddersyet til systemkrav samt termisk nedlukning (shutdown) for at forhindre overophedning. Desuden har e-fuses status-feedback og en kontrolgrænseflade til overvågning og remote-reset. Sammen gør disse avancerede funktioner e-fuses ideelle til systemer, der kræver høj pålidelighed, kompakt design og intelligent fejlhåndtering.

Her giver e-fuses den store forskel
Moderne elektroniske systemer leverer ofte strøm til eksterne enheder, der ikke oprindeligt blev designet af producenten, hvilket skaber potentielle risici for overstrøm, kortslutninger og spændingsanomalier. Typiske eksempler inkluderer USB- og SATA-grænseflader i pc’er og bærbare computere, test- og måleudstyr med probeforsyning eller genopladelige batterier samt industrielle systemer som PLC’er, der ofte er underlagt modulære udvidelser (som vist i eksemplet i denne artikel). I alle disse tilfælde giver e-fuses hurtig, præcis og konfigurérbar beskyttelse, hvilket sikrer systempålidelighed og brugersikkerhed.
Integration af en e-fuse er ligetil: Man kan indstille strømgrænsen med en ekstern modstand, konfigurere indkoblingskontrollen med en kondensator samt styre aktivering og UVLO via en enkelt pin til en mikrocontroller-grænseflade. De enkle designtrin giver ingeniører mulighed for at udnytte den avancerede beskyttelse uden nævneværdig kompleksitet.

Fremtidige løsninger
Med introduktionen af ​​Toshibas første e-fuse-serie i 2020 har virksomheden transformeret kredsløbsbeskyttelse fra en passiv sikkerhedsfunktion til en intelligent, konfigurérbar løsning. Sammenlignet med traditionelle sikringer er e-fuse ”ikke-selvopofrende”, de giver en præcis strømbegrænsning og integrerer avancerede funktioner som overspændings- og underspændingsbeskyttelse, termisk nedlukning og in-rush strømkontrol. De kombinerer PPTC’ernes nulstillingsfunktion med hastigheden og nøjagtigheden af ​​solid-state-teknologi, alt sammen i en kompakt, overflademonteret formfaktor, der kun kræver et minimalt antal eksterne komponenter. Overholdelse af standarder som IEC 62368 og UL forenkler yderligere slutproduktcertificering.
Toshiba har løbende udvidet sin e-fuse-portefølje for at imødekomme de nyeste markedsbehov. TCKE8-serien fungerer som fundamentet og leverer kompakt, intelligent beskyttelse. Oven på dét er TCKE9-serien optimeret til forbruger- og IoT-applikationer, der kræver høje nominelle strømme og en kompakt formfaktor. I modsætning hertil er TCKE6-serien designet til industrielle 24V-systemer med en spændingsklassificering på op til 40V. Fremtidig udvikling vil fokusere på produkter designet til 48V højvoltmiljøer, med fokus på applikationer inden for fabriksautomation og strømdistribution.
Efterhånden som strømsystemer bliver stadig mere komplekse på grund af tendenser som IoT, industri 4.0 og arkitekturer med højere spændinger, vil efterspørgslen efter smartere, hurtigere og mere integrerede beskyttelsesløsninger fortsætte med at vokse. Fremtidige generationer af e-fuses vil sandsynligvis have yderligere udvidede spændingsområder til industri- og bilsektoren, forbedrede diagnosticerings- og kommunikationsgrænseflader til forudsigelig vedligeholdelse og integration med systemniveauovervågning for fuldt netværksforbundet strømstyring. Ved at implementere e-fuses i dag kan designere sikre sig, at deres systemer er forberedt til større pålidelighed, sikkerhed og skalerbarhed i morgendagens konnekterede verden.

Billedtekster:
1: Eksempel på et applikationskredsløb med beskyttelse af en e-fuse.

2: Beskyttelse af et USB-ladekredsløb med brug af Toshibas TCKE805NA e-fuse.

Skrevet i: Artikler fra Aktuel Elektronik Tags: beskyttelse, komponenter

Seneste nyt fra redaktionen

NKT Photonics A/S skifter navn til Hamamatsu Photonics A/S

Branchenyt29. 06. 2026

NKT Photonics A/S er pr. 25. juni 2026 blevet til Lasers & Fibers Business Unit i Hamamatsu Photonics Group og skifter navn til Hamamatsu Photonics A/S. Navneændringen markerer begyndelsen på et nyt kapitel efter Hamamatsu Photonics K.K.’s opkøb af NKT Photonics i 2024. Det nye navn gør det

Lysdioder tåler høje temperaturer

Komponenter & konnektorer29. 06. 2026

Würth Elektronik udvider sin “WL-SFTW SMT Full-color TOP LED Waterclear” produktfamilie. De nye RGB-lysdioder i de respektive kapslinger, PLCC4 2121, PLCC4 3528 og PLCC6 3528 er kendetegnet ved en fremragende varmetolerance. Deres ufølsomhed over for temperaturer mellem -40°C og +100°C gør dem til

Toshiba lancerer 60 V- og 100V N-kanal effekt-MOSFETs i tre nye kapslinger

Komponenter & konnektorerPower29. 06. 2026

Toshiba Electronics Europe GmbH udvider sin portefølje af N-kanal effekt-MOSFETs med lanceringen er ni nye komponenter tre forskellige, små, men effektivt varmeafledende kapslinger. Det nye lineup består af tre 100 V-produkter til 48 V forsynings-rails i industrielt udstyr og seks 60 V-produkter til

Sick A/S udvider SafeRS3 portefølje

IoT & embeddedProduktion29. 06. 2026

Sick A/S' nye safeRS3 sikkerhedsradarsensorer sætter nye standarder for stationær og mobil sikring af fareområder. De muliggør præcis og pålidelig registrering af personer – selv i områder med begrænset sigtbarhed og under de mest krævende industrielle forhold. Med certificeret sikkerhed, et

Dansk software skal binde 12 NATO-nationers styrker sammen

AktueltWireless & data29. 06. 2026

Når 1 German-Netherlands Corps (1GNC) fremover skal koordinere arbejdet mellem sine 12 deltagende nationer, så bliver det klaret med software fra den danske softwarevirksomhed, Systematic. Korpset har hovedkvarter i Münster og kan med kort varsel lede operationer med op til 60.000 soldater på

Fra vision til virkelighed: Power-to-X har fundet et nyt ståsted

AktueltDesign & udviklingPowerProduktion29. 06. 2026

For få år siden var Power-to-X præget af store visioner, høje forventninger og efterfølgende skuffelser. I dag ser billedet anderledes ud. Ny lovgivning, milliardinvesteringer og et sammentømret europæisk marked betyder, at teknologien har bevæget sig fra fremtidsvision til strategisk nødvendighed.

Mon fornuften vender tilbage efter sommerferien?

BranchenytTop29. 06. 2026

Dette nyhedsbrev er det sidste før sommerferien. Vi holder lukket hele juli måned og vender først tilbage 3. august. Vi har op til flere ferieperioder raset lidt mod tåbelighederne i såvel det danske som det globale samfund, men begynder vi mon så småt at vejre lidt bedre luft derude - på flere

STMicroelectronics lancerer kompakt direkte Time-of-Flight 3D LiDAR-modul

IoT & embedded25. 06. 2026

STMicroelectronics lancerer VL53L9, et kompakt direkte Time-of-Flight 3D LiDAR alt-i-et-modul, der sætter en ny standard inden for højopløsningsregistrering. VL53L9 kombinerer avancerede funktioner i en kompakt og omkostningseffektiv pakke, der leverer AI-klare outputdata til

Automatisk docking – slidstærk, sømløs, skræddersyet

Komponenter & konnektorer25. 06. 2026

Automatisk docking er i stadig stigende grad et krav i automatiserede processer. Alle anvendelser har det til fælles, at de kræver en holdbar løsning, der kan tilpasses individuelt til de aktuelle systemkrav. Det gælder, hvad enten det er som industriel applikation, et robust hybridinterface, en

Professor Ander Møller modtager ERC-sponsorat på 2,5 millioner euro til cyberforskning

BranchenytDesign & udviklingWireless & data25. 06. 2026

Professor Anders Møller fra Institut for Datalogi ved Aarhus Universitet modtager ERC Advanced Grant Søren Kjeldgaard Projektet skal udvikle nye metoder til at identificere sikkerhedsproblemer i software, før de når ud til virksomheder, myndigheder og almindelige brugere. – Moderne software

Tilmeld Nyhedsbrev

/Nyheder

  • Mouser Electronics

    Mouser Expands Industrial Automation Portfolio with New Manufacturer Additions to Support Next-Gen Systems

  • InnoFour

    What’s new in Valor 2604

  • Mouser Electronics

    New Mouser eBook Explores AI-Enabled Embedded Design Using the Arduino UNO® Q™ board

  • HIN A/S

    ESD-fodtøj handler ikke kun om ESD – det handler også om mennesker

  • Mouser Electronics

    Mouser Electronics Highlights LoRa Resource Hub for Scalable, Low-Power IoT Design

  • Transfer Multisort Elektronik Sp. Z.o.o.

    Panasonic kondensatorer med lav ESR – ydeevne og stabilitet i krævende applikationer

  • InnoFour

    Questa Base workshop – Unlocking the tools you already own

  • RODAN Technologies A/S

    RODAN modtager EcoVadis Bronzemedalje

  • InnoFour

    Scalable PCB design for growing teams: Xpedition Standard

  • Phoenix Contact A/S

    Innovative prøvestiksystemer til energiomstilling

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›
 
 
 
 

Læs Aktuel Elektronik

Aktuel Elektronik avisforside

Annoncér i Aktuel Elektronik

Medieinformation

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik
Administrer samtykke
For at give dig de bedste oplevelser bruger vi teknologier som cookies til at gemme og/eller få adgang til enhedsoplysninger. Hvis du giver dit samtykke til disse teknologier, kan vi behandle data som f.eks. browsingadfærd eller unikke ID'er på dette websted. Hvis du ikke giver dit samtykke eller trækker dit samtykke tilbage, kan det have en negativ indvirkning på visse funktioner og egenskaber.
Funktionsdygtig Altid aktiv
Den tekniske lagring eller adgang er strengt nødvendig med det legitime formål at muliggøre brugen af en specifik tjeneste, som abonnenten eller brugeren udtrykkeligt har anmodet om, eller udelukkende med det formål at overføre en kommunikation via et elektronisk kommunikationsnet.
Præferencer
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for det legitime formål at lagre præferencer, som abonnenten eller brugeren ikke har anmodet om.
Statistikker
Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til statistiske formål. Den tekniske lagring eller adgang, der udelukkende anvendes til anonyme statistiske formål. Uden en stævning, frivillig overholdelse fra din internetudbyders side eller yderligere optegnelser fra en tredjepart kan oplysninger, der er gemt eller hentet til dette formål alene, normalt ikke bruges til at identificere dig.
Marketing
Den tekniske lagring eller adgang er nødvendig for at oprette brugerprofiler med henblik på at sende reklamer eller for at spore brugeren på et websted eller på tværs af flere websteder med henblik på lignende markedsføringsformål.
  • Vælg muligheder
  • Administrer tjenester
  • Administrer {vendor_count} leverandører
  • Læs mere om disse formål
Vælg fra liste
  • {title}
  • {title}
  • {title}