之前针对新能源汽车接线盒学习交流时候，朋友提到特斯拉已经大量采用E-Fuse，提升了整车的配电和用电安全；在大功率充电桩文章里面可以看到大量的应用了熔断器，继电器等安全配电器件；在介绍BCM时候，提到了高低边开关；
本文总结下新能源汽车整车配电用电的变化，E-Fuse(Smart Fuse)及其在配电的应用；
本文目录：
- 新能源汽车配电系统升级
- 什么是E-Fuse，其原理是什么
- E-Fuse的工作逻辑
1新能源汽车配电系统升级
传统车的配电系统，ECU主要通过保险丝和继电器完成车载电器的电源控制，包括钥匙开关继电器、灯光继电器、喇叭继电器等，还有一些常供电的负载直接通过保险丝接蓄电池正极，如下图
传统保险丝或者继电器/熔断器有如下劣势
- 传统的保险丝在保护时会被熔断或者破坏
- 过流和短路保护速度慢，线束和用电器长时间大电流情形下会加速老化
- 保险丝作为传统的电器件，无法实现诊断功能
- 继电器的理想寿命是10万次，有限制
随着汽车智能化，电气化的不断升级，更小、更轻、更智能、更容易安装的智能电器盒出现了，特斯拉率先在MODEL 3中采用E-Fuse替代保险丝和继电器进行配电；
E-Fuse有什么优势呢？
- 重复使用：通断操作通过打开和关闭MOSFET来实现的
- 可监测：能实现电流、电压检测等功能
- 过压保护：能限制向后级的输出电压
- 过流保护：E-Fuse能够在电路大幅超过限制电流时，迅速切断回路，时间仅150us
- 热保护：过流、过压情况下都会产生大量的热量，当温度超过一定值时，E-Fuse关闭不输出，从而保护E-Fuse。
- 反向电流阻断：对于反接，感性负载产生的反向电压导致的反向电流进行阻断
那么，采用E-Fuse的系统，有什么优势呢？
2什么是E-Fuse
E-Fuse，和之前MCU文章介绍的E-Fuse不一样，这里的E-Fuse，是一种基于半导体实现的，可以提供用电安全保护的电路，一般由MOSFET作为开关，并配置驱动，采样，保护等电路形成如下是TI基于高低边开关，或者驱动器+MOSFET实现的E-Fuse方案
如下是集成MOSFET的高边开关TPS1HA08的框图
如下是基于驱动DRV8106+外置MOSFET实现的高边E-Fuse示意图
3E-Fuse的工作逻辑
小二理解，E-Fuse最重要的一点，是利用了MOSFET的SOA的特性，结合电压检测，电流检测，温度检测等，对MOSFET继续开关；
SOA如下图
A线 是由导通电阻RDS（on）max[ID=VDS/RDS（on）]限制的区域。该区域一般与ASO区域分开讨论。
B线 是受最大额定电流IDC（稳态直流）、ID（pulse）（脉冲）max限制的区域。即：Ids能够承载最大电流限制的线。
C线 是受通道损耗（Channel dissipation或者Channel loss，ID流经DS这是主要功率产生的功耗）限制的区域，电流和电压的乘积的最大值，即额定功耗限制的线路。
D线 是Vds的额定电压相关，受耐压VDSsmax限制的区域。
E线 是二次击穿限制， 与双极晶体管中的二次击穿区域类型相同，该区域在连续运行或以相对较长的脉冲宽度（几毫秒或更长）打开的条件下出现。