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Die eFuses von Toshiba heben sich durch diverse Schutzfunktionen von Schmelzsicherungen ab und ersparen ein manuelles Auswechseln.

Bild: Glyn

Digitaler Schaltungsschutz Sicherung wechseln war gestern

15.04.2020

Herkömmliche Sicherungen schützen elektronische Schaltungen für gewöhnlich durch ihre „Opferfunktion“: Sie brennen durch und unterbrechen damit den Stromkreis physisch. Um den aufwendigen Sicherungswechsel zu ersparen, hat Toshiba die digitalen eFuses entwickelt.

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Glasrohr- oder Chip-Sicherungen müssen nach einem Fehlerfall oftmals zeitaufwendig durch Öffnen des Gerätes ersetzt werden. Die digitalen Sicherungen von Toshiba sind hier wesentlich komfortabler: Sie schalten den Stromkreis ab und können danach zurückgesetzt werden. Das geschieht je nach Typ entweder automatisch oder durch ein Reset-Signal und kann Service-Zeit sowie -Kosten sparen.

Kurze Reaktionszeit

Laut Toshiba beträgt die Reaktionszeit auf einen Kurzschluss bei den eFuses weniger als 200 ns. Das ist wesentlich schneller als bei einer Schmelzsicherung, die circa eine Sekunde benötigt. Damit sollen sich Schäden an Schaltungen zuverlässiger verhindern lassen.

Zudem behalten die eFuses im Vergleich zu PPTC-Sicherungen, die ebenfalls rücksetzbar sind, auch nach mehrmaligem Auslösen ihre Abschalt- und Durchlass-Charakteristik bei. Toshiba hat die Technologie bereits zum Patent angemeldet.

Zusätzliche Schutzfunktionen

Die eFuses bieten noch weitere Schutzfunktionen, die sie von Schmelzsicherungen abheben soll. Dazu gehören eine einstellbare Überstrom- und Einschaltstrombegrenzung sowie eine einstellbare Abschaltung bei Unterspannung. Für ausgewählte Typen ist auch ein Schutz vor Überspannung erhältlich.

Damit die eFuses selbst keinen Schaden erleiden, besitzen sie zudem eine Übertemperatur-Abschaltung. Durch diese Zusatzfunktionen vereinfacht sich das Schaltungsdesign, und es werden weniger Bauteile, Kosten sowie Platz benötigt.

IEC-Zertifikat und Einsatzbereiche

Die elektronischen Sicherungen sind nach der neuen IEC62368-1-Norm zertifiziert, die Einfluss auf die Sicherheitsbewertung von Audio- und Videogeräten, IT-Produkten und Büromaschinen hat. Das Zertifikat vereinfacht zudem die Zertifizierungstests des Endprodukts.

Die Bauteile werden in einem 3 mm x 3 mm x 0,7 mm messenden Gehäuse geliefert. Zum Einsatz kommen sie beispielsweise in batteriebetriebenen Werkzeugen, Akku-Staubsaugern, Saugrobotern, smarten Speakern, Netzteilen und im Wireless Charging.

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