便攜式電子產(chǎn)品的電路保護(hù)

電路保護(hù)是設(shè)計的重要工作

　　在電子產(chǎn)品中最重要的設(shè)計工作是電路設(shè)計。電路可分為兩類：功能電路和保護(hù)電路。功能電路（如電源電路、振蕩器電路、A/D變換電路等）是用來實現(xiàn)電子產(chǎn)品各種功能的；而保護(hù)電路（過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路及過流、過壓保護(hù)電路）是用來保護(hù)功能電路，以實現(xiàn)電子產(chǎn)品的安全性、可靠性及耐用性的。

　　近年來，便攜式電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，如MP3、MP4、PMP、DVD、數(shù)碼相機(jī)及攝像機(jī)，筆記本電腦、上網(wǎng)本（一種小型筆記本電腦）和智能手機(jī)等。這些便攜式電子產(chǎn)品的主要特點是功能多、電路復(fù)雜、工作頻率高、頻帶寬、信號傳輸率高，并且體積小（全部采用SMD元器件），這對電路保護(hù)提出了更高的設(shè)計要求。在手機(jī)、筆記本電腦一類便攜式電子產(chǎn)品中，由于其工作頻率高、頻帶寬、要求高數(shù)據(jù)傳輸速率，電路保護(hù)設(shè)計的優(yōu)劣就不僅涉及電子產(chǎn)品的安全性、可靠性和耐用性，同時也涉及到電子產(chǎn)品的性能質(zhì)量及成本。所以，電路保護(hù)是電子產(chǎn)品設(shè)計的重要工作。

電路保護(hù)的重要性

　　現(xiàn)在的便攜式電子產(chǎn)品中，電路保護(hù)的范圍極寬，數(shù)量也多。這里舉兩個典型便攜式電子產(chǎn)品來說明電路保護(hù)的重要性。

1 手機(jī)

　　手機(jī)的發(fā)展從單一的通話到能實現(xiàn)聽音樂、拍照、上網(wǎng)、看電視、GPS等功能的智能手機(jī)，電路愈加復(fù)雜，而相應(yīng)的保護(hù)電路范圍也不斷擴(kuò)展。圖1是手機(jī)中需要保護(hù)的各個部位。

　　圖1 手機(jī)中需要保護(hù)的部件

2 筆記本電腦

　　筆記本電腦已成為一種時尚的便攜式電子產(chǎn)品，最近開發(fā)出的“上網(wǎng)本”更受到年輕人的青睞。筆記本電腦比手機(jī)更復(fù)雜，其需要保護(hù)的部件范圍更廣（見圖2）。

　　圖2 筆記本電腦中需要保護(hù)的部件

　　這里要說明的是，圖1及圖2中的便攜式電子產(chǎn)品還不是最新的產(chǎn)品，但也能看出來電路保護(hù)的范圍之廣及數(shù)量之多，可見保護(hù)電路在這些產(chǎn)品中的重要性。

　　正是這些保護(hù)元器件才實現(xiàn)了電子產(chǎn)品的安全性、可靠性和耐用性，并且減少了用戶的維修次數(shù)、維修費用及設(shè)有手機(jī)及筆記本電腦對工作帶來的影響。

保護(hù)元器件的種類及工作原理

　　保護(hù)元器件分為三類：過流保護(hù)、過壓保護(hù)及過流、過壓保護(hù)。它們的基本工作原理如下。

　　1、過流保護(hù)

　　過流保護(hù)元件是一種非線性正溫度系數(shù)熱敏電阻（PPTC），如圖3所示。一旦有過流狀態(tài)出現(xiàn)，過大的電流讓保護(hù)元件發(fā)熱使阻值發(fā)生變化，由低阻態(tài)躍變?yōu)楦咦钁B(tài)，從而限制電流，使被保護(hù)的電路免受過流損壞；在過流故障排除后，保護(hù)元件冷卻，自動由高阻態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥钁B(tài)，恢復(fù)正常工作。這種保護(hù)元件稱為自復(fù)式過流保護(hù)元件，如泰科電子公司的PolySwitchTM元件。

　　圖3 PolySwitchTM元件工作電路