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过流保护应用探讨:汽车电子高分子自恢复保险丝的选用

已有 248 次阅读2015-12-17 13:58 | 关键词: 保险丝, 自恢复保险丝

汽车电子是当前一个热门开发领域,中国汽车市场的蓬勃发展为本土汽车电子产业带来了新的机遇。越来越多的企业纷纷加大了在汽车电子产品上的投入力度,包括ECUABSDVDGPSHVACCANBUS等 在内的大量汽车电子产品的本土化设计制造厂商如雨后春笋般冒升,这也为从事电路保护设计的电子元器件厂商开辟出一片崭新的天地。汽车里面的电路保护无处不 在,尤其是现在汽车车身采用了越来越多的智能化电子设备,把以前纯粹的汽车机械变成了有灵魂的“跑动的机器人”。对于电子化产品来说,安全是首要的,汽车 电路中的保险丝也因此而变得集成化和小型化,高分子自恢复保险丝能够在电路异常的时候,自动断开,保证整个系统的安全和可靠性。工程师都知道,自恢复保险丝的选型在遵循其选型规则的基础上,其安全和可靠性也是至关重要的。

在汽车电子的开发中,几乎每一个用电设备都需要一个保险丝,通常称作线缆保护。保险丝的主要作用是限制电流的增加,当出现意外(例如车祸造成的电源短路故障),这时产生的大电流就需要保险丝马上把主电源切断,以避免发生进一步的危险。传统的汽车线缆保险丝的防护架构为多极且分层式,但最次一级的电子设备出现故障时,则仅仅是出现故障的单元保险丝断掉,而不会影响到上一级的电路。

汽车电子通常需要适应比较苛刻的应用环境,因而也容易出现各种异常情况,如过流等问题。如果使用不当(如负载过大、电极反接、负载短路等)就有可能损坏点烟器电路或损坏充电电路。使用一次性的保险丝进行保护,出现故障后需要更换保险丝,这对普通用户来说难以实现,如果使用自恢复保险丝 PTC 进行过流保护,就可以在出现故障时实施保护,同时在故障排除后自动恢复,具有不需要频繁更换的优点。

  保险丝是一类被动无源器件,类似一个开关。当产品出现故障或者发生意外时,需要保险丝能够安全地在电源部分实现有效的断开,不产生明烟/明火,更不能危及操作人员的生命安全。因此,无论任何电子产品,通常无一例外都要配置保险丝,它也是电子产品安全的保障。

   对于保险丝而言,最主要的参考指标就是安全与可靠性,即在正常工作时绝对不可以断开,当后级的故障发生时则必须马上断开。保险丝只有两个工作状态:导通 或者断开。要保证整个系统的安全与可靠,保险丝本身必须首先要满足这两点。良好的保险丝设计应用必不可少,也是一门精巧的学问。

   电路设计人员在选择过流器件自恢复保险丝时,应主要从两个方面来考虑:静态和动态。静态是指电压、电流、环境温度、尺寸、失效电流等;动态则指的是熔断 时间、熔化热能值等,这些都是保险丝产品选择设计的关键点。其次,通过保险丝的理论计算之后,还需要再结合现场进行测试验证,借助可靠性分析最终达成理想 的设计方案。硕凯电子EMC实验室支持汽车电子ISO7637 5a/5b 抛负载冲击测试。

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