《電子技術(shù)應用》
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保護數(shù)據(jù)以保護世界不受壞人破壞

2017-09-08
作者:Sudhama Shastri,安森美半導體

  巨大的天然洞穴里的光線暗淡,房間陰沉,反映出Octopus博士的陰郁情緒。他咕噥著,嘆息著,他試圖用他的假肢撬開一臺部分損壞的筆記本電腦機箱,以破壞它和確保它不會落入敵人的手中–其手尤其能夠以聲速投擲比鋼腹板堅硬的物體到幾百米的空中。幾小時前,Octopus博士捅穿了惡勢力的肋骨將其甩到街上,然后帶著一只含電子產(chǎn)品的手提箱迅速離開。

  回到藏身處后,筆記本電腦最終崩潰了,盡管戴著面具的十字軍戰(zhàn)士全神貫注在頂棚注視著他,等待著一個機會把它奪回來。筆記本電腦中的8TBSSD(固態(tài)器件或固態(tài)“驅(qū)動”–其中沒有移動部件)有許多秘密。Octopus博士知道信息的重要性,并不惜一切去破壞它,無意中給他最大的敵人一個機會尾隨他到了受保護的藏身處。為了確保SSD中的內(nèi)容是真的和被永久的破壞,Planner碩士打碎了機箱,然后又額外用機電臂在其端口釋放強大的閃電,當它明顯的噼啪作響并片刻變成藍色時咧嘴而笑。

  他沒有料到的是安森美半導體固態(tài)硬盤和硬盤驅(qū)動器(HDD)從個人電腦到數(shù)據(jù)中心的應用都包含電子保險絲(eFuse)。這些eFuse在遭遇過流條件時通過“熔斷”(開路)保護電器,而且這種方式類似于普通保險絲。不同的是,這些器件可以電子復位到導電狀態(tài)。eFuse提供一些額外的功能,其規(guī)格不斷提高:我們最新的eFuse包括集成的特性如電荷泵、精密的過流保護、熱關(guān)斷、三態(tài)使能引腳、欠壓鎖定和帶有輸出電壓鉗位的過壓保護。

  不是所有的eFuse都相同。在當今的電力系統(tǒng)中,能效是關(guān)鍵,較低性能的eFuses其實可以對系統(tǒng)的整體性能產(chǎn)生有害的影響。關(guān)鍵的參數(shù)是eFuse的靜態(tài)電阻RDS(ON) ,由內(nèi)部MOSFET確定。低的RDS(ON)值確保正常運行時的功率傳輸是高效的和極低功耗的。更高效的運行還支持在較高環(huán)境溫度下工作,而器件升溫相對較低,這意味著需要較少的冷卻,從而可節(jié)省空間。雖然eFuses的工作溫度可達150?C,但工作溫度越低,使用壽命越長。這一點尤其重要,因為數(shù)據(jù)中心的硬件被期望能工作10年或更長。

  安森美半導體最新的eFuse(NIS5431 和NIS5452)的RDS(ON) 的典型值僅33m?,比前代的NIS5135低一半。如圖1所示,較新的器件包括具有柵極電壓的集成的高邊N溝道功率MOSFET,由電荷泵升壓。

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  圖1. 具有柵極電壓的集成的高邊N溝道功率MOSFET

  在Octopus博士將破舊的筆記本電腦和SSD從懸崖扔到飛泉洶涌的水下后,一個受傷的蜘蛛俠從潮濕的山洞里溜出來,蹲在邊上盯著它,然后在一個不可能的角度溜下巖壁。差不多六個小時后,他取回了電子產(chǎn)品,并送到數(shù)據(jù)醫(yī)學實驗室進行分析。果然,eFuse保護了SSD免受有害電擊的損壞,這只是個時間問題,然后閃存芯片被從設(shè)備中取出,并被安裝到一個新的機箱中,提供獲取豐富的數(shù)據(jù),包括用來譯碼惡人名字、他們的位置和他們對全球所犯下的罪的12,837,064位重要的數(shù)據(jù)。

  如果要求eFuse的額定電流超過5A,可以簡單地將使能引腳、輸入和輸出并聯(lián)在一起。由于RDS(ON)的正溫度系數(shù),均流均為自動分配。圖2和圖3的評估板演示了這。

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  圖2. 評估板展示4個NIS5452的并行配置

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  圖3. 4個NIS5452器件并行,總電流20A,最高殼溫56攝氏度

  內(nèi)部高能效的SenseFET架構(gòu)支持限流以保護免受故障條件的影響。這樣的配置顯著的節(jié)省檢測電阻的功耗和便于通過外部電阻RLIMIT編程??烧{(diào)的轉(zhuǎn)換速率特性控制浪涌電流,同時為高容性負載提供電源。

  可以在具有一些元器件的NIS5452MT1GEVB 標準評估板上測試最新的NIS5452 和NIS5431 ,以簡化測試。想獲取更多信息或聯(lián)系您當?shù)氐匿N售代表以申請評估板和樣品,以及您在打擊犯罪的努力中所需要的任何其他幫助,請參考鏈接:http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/evalBoard.do?id=NIS5431MT1GEVB


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